Post date: abril 30, 2017 | Category: Quinta Edición Junio 2008
La ergonomía se ocupa entre muchas otras cosas de cuidar el ambiente físico de los espacios; en el caso de centros laborales se pone más énfasis por el tiempo que pasa el trabajador en el sitio. Como sabemos la información que se recibe más del 50% es visual, por lo que la iluminación es trascendental en este tipo de espacios. Para ello es conveniente conocer cómo funciona el sistema visual y que es la luz y la forma en que se puede distribuir la cantidad de iluminación, de tal manera que tenga una adecuación efectiva para optimizar la eficiencia, la seguridad y salud del trabajador, el confort y por lo tanto la productividad.
Introducción
La ergonomía estudia las características, habilidades y limitaciones del ser humano y tomando ello en cuenta se diseñan los espacios en que los usuarios realizarán sus actividades. Asimismo se interesa en el diseño de sistemas de trabajo en los cuales el ser humano interactúa con los objetos en un ambiente; cuando se habla de objetos se incluye el mobiliario y la maquinaria y cuando se habla de ambiente se establece el espacio diseñado específicamente para realizar las tareas.
Realizar tareas o actividades significa “trabajo” ya que involucra un propósito o un esfuerzo, mediante el uso de objetos, herramientas, máquinas dentro de diferentes ambientes. Por lo que es ineludible una adecuación efectiva para optimizar la eficiencia en el trabajo, la salud y seguridad y el confort y facilidad de uso.
Lo anterior nos lleva al tema que nos ocupa en este artículo; dentro de las actividades que realiza el hombre a lo largo de su vida es el trabajo, gran parte de su tiempo lo dedica a su oficio. Esta actividad generalmente la realiza en un ambiente o espacio el cual tiene aspectos físicos a considerar, entre ellos la iluminación.
Para que pueda desarrollar su actividad laboral de manera eficaz, se requiere que la luz y la visión se complementen, ya que se considera que al menos el 50% de la información que recibe el hombre es de tipo visual; esto significa que tiene su origen primario en la luz. Si se logra un tratamiento adecuado del ambiente visual incidirá entonces en la seguridad, confort y productividad arriba mencionados.[1]
La luz
Es una forma de energía que se desplaza o propaga por medio de radiaciones, es decir, de perturbaciones periódicas del estado electromagnético del espacio, y se le conoce como “energía radiante”. Estas radicaciones se clasifican en función de la forma como se generan, la más utilizada es la que se basa en las longitudes de onda. La luz es, “una radiación electromagnética capaz de ser detectada por el ojo humano normal”.[2]
Fig. 1 Longitudes de onda en un espectro de luz
Se puede observar en la figura 1 que las radiaciones visibles por el ser humano ocupan una franja comprendida entre los 380 y los 780 nm (nanómetros).
Magnitudes y unidades
Para poder hablar de iluminación se precisa contar con la existencia de una fuente productora de luz y de un objeto a iluminar, las magnitudes que deberán conocerse serán las siguientes:
a) El flujo luminoso y la intensidad luminosa: Son magnitudes características de las fuentes de luz; el primero indica la potencia luminosa propia de una fuente, y la segunda indica la forma en que se distribuye en el espacio la luz emitida por las fuentes.
b) La iluminancia o nivel de iluminación: Es una característica del objeto iluminado, ya que indica la cantidad de luz que incide sobre una unidad de superficie del objeto, cuando es iluminado por una fuente de luz.
c) La luminancia: Es una característica propia del aspecto luminoso de una fuente de luz o de una superficie iluminada en una dirección dada. Es lo que produce en el órgano visual la sensación de claridad; la mayor o menor claridad con que vemos los objetos igualmente iluminados depende de su luminancia.
Por ejemplo, se tiene en un espacio con el mismo nivel de iluminación, un escritorio con una superficie obscura y un libro abierto, éste tendrá más claridad porque posee mayor luminancia que el escritorio; demostrando con esto que el ojo percibe diferencias de luminancia y no niveles de iluminación.
La visión
El ojo es el órgano encargado de realizar la función de transformar la luz en impulsos nerviosos capaces de generar sensaciones. Sin entrar en detalles el ojo humano consta de una estructura que le protege de radiaciones nocivas; un diafragma, el iris, que controla la cantidad de luz que entra en el ojo; un sistema óptico que consiste reproducir sobre la retina las imágenes exteriores; una fina película sensible a la luz, «la retina», sobre la que se proyecta la imagen exterior.
Los mensajes visuales que recibimos, nos llegan a través de la incidencia de la energía radiante de una fuente de luz y/o de los reflejos de ella en los objetos, que finalmente entra en el ojo.
En la retina se encuentran dos tipos de neuronas sensibles a la luz: los conos y los bastones; los primeros son sensibles al color por lo que requieren iluminaciones elevadas y los segundos, sensibles a la forma, funcionan con bajos niveles de iluminación.
En relación a la visión se debe tener en cuenta los siguientes aspectos:
a) Sensibilidad del ojo, b) agudeza visual y c) campo visual.
a) Sensibilidad del ojo. Si el ojo humano percibe una serie de radiaciones comprendidas entre los 380 y los 780 nm, la sensibilidad será baja en los extremos y el máximo se encontrará en los 555 nm. En el caso de niveles bajos de iluminación, esta sensibilidad máxima se desplaza a los 500 nm. Esta sensibilidad varía de un individuo a otro.[3]
La visión diurna con alta iluminación se realiza principalmente por lo conos a la cual se le conoce como visión fotópica. La visión nocturna con bajos niveles de iluminación se realiza por los bastones y se le conoce como visión escotópica.
b) Agudeza visual. Es la facultad del ojo para apreciar dos objetos más o menos separados. Se define como “el mínimo ángulo bajo el cual se pueden distinguir dos puntos distintos al quedar separadas sus imágenes en la retina”.[4] El término se refiere al poder de resolución del ojo o su habilidad para detectar detalles finos.[5]
Este fenómeno dependerá del nivel de iluminación, del tiempo que se permite ver al objeto y la intensidad de luz que se refleja del objeto. Si el nivel de iluminación es alto la agudeza visual es muy buena y viceversa.
El sistema visual actúa mediante señales fisiológicas y psicológicas, las primeras, -mencionadas en la figura 3 tienen las siguientes particularidades: La acomodación es el ajuste de la longitud focal de la lente. La convergencia es el ángulo hecho por los dos ejes visuales del par. Y la disparidad binocular se relaciona con la distancia de un objeto desde los ojos. Las psicológicas, son señales aprendidas por la experiencia y cuando están combinadas realzan grandemente la percepción de profundidad.
c) Campo visual. Es la parte del entorno que se percibe con los ojos, cuando éstos y la cabeza permanecen fijos.
Con niveles altos de iluminación se tiene un campo visual restringido, considerando que los conos se encuentran en la región central de la retina; en cambio, se tiene un amplio campo visual con la visión escotópica, debido a los bajos niveles de iluminación. El campo visual se puede dividir en tres partes a fin de mejorar la percepción de los objetos, según Grandjean:
- Campo de visión clara: con un ángulo vertical de 1°, visión precisa.
- Campo intermedio: ángulo vertical de 40°, se aprecian fuertes contrastes y movimientos.
- Campo periférico: ángulo vertical de 40° a 70°, se distinguen los objetos si se mueven.[6]
Fig. 4 Ángulos de visión
Aplicaciones de la percepción visual en el diseño de las estaciones de trabajo.
Según las características, capacidades y limitaciones del sistema visual, y con la finalidad de mejorar la producción, las condiciones de seguridad y salud física y psicológica del trabajador, es conveniente resumir los beneficios de los principios de la percepción visual en el entorno de las estaciones de trabajo de la siguiente manera:
a) Factores de rendimiento. Si se diseñan las condiciones visuales, habrá reducción de fatiga visual y física y por ende el incremento del rendimiento del hombre. Diseñar las condiciones visuales implica mejorar la iluminación de acuerdo a la tarea visual, reforzar los contrastes que por consecuencia aumentará la visibilidad, reforzar la luminosidad de la tarea mediante el uso de colores, disminuir los contrastes entre la luminosidad de la tarea y de su alrededor inmediato, evitar los niveles de iluminación inadecuados y el resplandor directo o por reflejo, así como, los contrastes extremos de colores en los espacios cercanos a la tarea visual.
b) Factores de confort. El color es un factor que puede proporcionar un ambiente agradable y estimulante para las personas que laboran en un determinado lugar, favoreciendo el concepto de limpieza y orden, proporcionando mayor nivel de iluminación, compensando el gusto de los trabajadores hasta donde sea posible, evitando la monotonía y solucionar con colores adecuados a zonas de reposo y comida.
c) Factores de seguridad. El objetivo es reducir errores y accidentes a partir de la utilización del color para el uso de los dispositivos de socorro, fijación de atención, identificación de elementos peligrosos y de signos relevantes para la seguridad.[7]
Características de una iluminación funcional con un análisis ergonómico.
Una iluminación correcta es aquella que permite distinguir las formas, los colores, los objetos en movimiento y apreciar los relieves.
Lo anterior se tendrá que lograr con facilidad y sin fatiga, esto significa que conviene asegurar el confort visual de manera permanente. Ergonómicamente se deben atender las siguientes condicionantes:
a) Condicionantes del observador. Analizando su capacidad visual determinada por la agudeza visual, la sensibilidad al contraste y la rapidez de percepción, así como también considerar la edad del usuario.
b) Condicionantes del entorno. Se analizarán las dimensiones, colores, formas, textura y función.
c) Condicionantes de la tarea. Tomar en cuenta las dimensiones de los objetos a observar y manipular, el contraste, la dificultad de la tarea que incluye duración, velocidad de respuesta, atención, entre otros.
d) Condicionantes de la estructura. Analizarlas en función de la posición de los puntos de luz, de la distribución lumínica según las necesidades de la tarea, la tipología y diseño de los puntos de luz, el significado cultural del tipo de luz, y la relación de luz natural y luz artificial.
Por otro lado es conveniente asegurar el confort visual en los puestos de trabajo, y esto es mediante la luz natural y artificial. Es favorable contar con suficiente luz natural, aunque esto no garantiza una iluminación correcta ya que varía en función del tiempo; es preciso entonces compensar su insuficiencia o ausencia con la luz artificial, para ello se tendrá en cuenta tres puntos básicos, que se analizarán en orden de importancia.
a) Nivel de Iluminación. El nivel óptimo para una tarea determinada corresponde al que da como resultado un mayor rendimiento con una mínima fatiga. Por ende el nivel de iluminación se tendrá que adaptar a la tarea a realizarse, tomando en cuenta la edad del trabajador, así como las condiciones reales en que se deberá trabajar.
Si se desea una iluminación más precisa se recurre al uso de luminarios localizados como complemento de la iluminación general, procurando que ésta última sea en todas las zonas del local, lo más uniforme posible.
b) Deslumbramientos. Pueden ocasionar molestias en la visión, ya que son brillos excesivos generalmente motivados por una visión directa de la fuente de luz y una visión indirecta sobre una superficie reflectante. Si el reflejo es directo de una ventana es aconsejable protegerse mediante el uso de cristales teñidos o el uso de persianas para orientar la luz, sin obstruir la visión al exterior.
Cuando el deslumbramiento es motivado por luminarias, habitualmente es variable según la luminancia de la misma, la forma, la dimensión y la ubicación dentro del campo visual, esto significa que el ángulo entre la horizontal del ojo y la fuente luminosa debe ser mayor a 30°, de lo contrario invariablemente habrá deslumbramiento.
Asimismo las luminancias localizadas pueden ser causa de deslumbramientos, por lo tanto se aconseja utilizar lámparas que se adapten al reflector utilizado y orientar adecuadamente las luminarias de tal forma que no moleste ni al puesto de trabajo que iluminan ni a los adyacentes.
La reflexión de las fuentes de luz sobre superficies reflectantes como el plano de trabajo (campo visual o ergorama), sobre máquinas y ventanas, son motivo también de deslumbramiento y provoca una disminución en la percepción visual, causando incomodidad. Para reducir estos efectos, es conveniente utilizar superficies de trabajo mates y asegurar una buena distribución de las luminarias.
c) Equilibrio de luminancias. Para asegurar el confort visual de una tarea, no es suficiente con un correcto nivel de iluminación, es indispensable mantener un equilibrio entre la luminancia del objeto, y las diferentes superficies incluidas en el ambiente de trabajo y del campo visual.
Cuando se utiliza iluminación localizada de apoyo para una tarea o plano de trabajo, ésta y la iluminación general tienen que guardar una relación correcta de equilibrio de luminancias.
A la par es necesario considerar los contrastes de luminancias entre el plano de trabajo y los muros, se pueden presentar posibles molestias a consecuencia de un desequilibrio entre la luminancia de la tarea y el muro frontal o lateral ya que estas respectivamente delimitan los campos visuales de trabajo y reposo. Se debe mantener el equilibrio entre la luminancia del techo, del plano de trabajo y de los muros.
Fig. 5. Porcentaje de reflectancia de los materiales y superficies
De igual manera se deben considerar los desplazamientos a diferentes áreas de trabajo, recorridos que se tendrán que hacer durante las actividades de la tarea, recomendando que los niveles de iluminación no sean bruscos.
Para todo lo anterior se utilizan diversas fórmulas para hacer los cálculos adecuados según las dimensiones de los espacios y del mobiliario o maquinaria a utilizar para la tarea, donde entran en juego también los índices de reflexión de los muros, del piso y del techo.
Conclusión
Lo que pretende la Ergonomía con lograr una buena iluminación en el espacio laboral es mejorar la seguridad y salud del trabajador, una buena calidad de vida en el trabajo; reducir esfuerzos innecesarios, la fatiga, y un desgaste prematuro; facilitar las actividades y el uso de objetos, herramientas y máquinas en el trabajo y evitar errores y accidentes.
Lo que intenta el Diseño Interior es alcanzar una excelente iluminación en el espacio laboral mediante el conocimiento de las características y cualidades de los luminarios, analizando las actividades y tareas a realizar, eligiendo los materiales adecuados para evitar las reflectancias y realizando cálculos para conseguir los niveles adecuados de iluminación para cada tarea, con ello, se integra a los objetivos de la Ergonomía.
Bibliografía
PRADO León, Lilia R.; ÁVILA Chaurand, Rosalío. Ergonomía para el Diseño. Universidad de Guadalajara, Jal. México. Notas no publicadas. 2005
OBORNE.David J. Ergonomía en Acción. La adaptación del medio de trabajo al hombre. Ed. Trillas. México. 1990
CHAVARRÍA Cosar Ricardo. Seguridad e Higiene y Medicina Laboral Ergonomía. Centro Nacional de Condiciones de Trabajo. España 2000
Iluminación Interna RE, V. Marcombo Boixareu Editores. Barcelona 1989
SÁNCHEZ David; CÁRCAMO Ernesto. Curso de Ergonomía. Escuela de Diseño, Universidad de Guanajuato. 1994
Norma Oficial Mexicana de Iluminación
NOM – 007 – ENER – 1995
1° de Septiembre de 1995
[1] PRADO León Lilia R., ÁVILA Chaurand Rosalío. Ergonomía para el Diseño. Universidad de Guadalajara. México 2005
[2] CHAVARRÍA Cosar Ricardo. Seguridad e Higiene y Medicina Laboral/Ergonomía. Centro Nacional de Condiciones de Trabajo. España 2000
[3] Ibidem.
[4] Ibidem
[5] OBORNE.David J. Ergonomía en Acción. La adaptación del medio de trabajo al hombre. Ed. Trillas. México. 1990. p.p. 40-45
[6] Idem.
[7] Ob. Cit. PRADO León Lilia R., ÁVILA Chaurand Rosalío. P.p. 86-87