3.1.2.2 deslumbramiento molesto causado por ventanas

Percepción y efectos psicológicos
3.1.2.2 DESLUMBRAMIENTO MOLESTO CAUSADO POR
VENTANAS: COMPARACIÓN ENTRE PREDICCIONES Y
DESLUMBRAMIENTO MOLESTO
CAUSADO POR VENTANAS:
SENSACIONES.
COMPARACIÓN ENTRE PREDICCIONES Y SENSACIONES.
1
Roberto G. Rodriguez1, Andrea E. Pattini2
LAHV- INCIHUSA – CONICET, Argentina
- [email protected]
1
Roberto–G.
Rodriguez
, Andrea
E. Pattini2
2
LAHV – INCIHUSA
CONICET,
Argentina
- [email protected]
LAHV- INCIHUSA E-mail:
– CONICET,
Argentina - [email protected]
[email protected]
2
LAHV – INCIHUSA – CONICET, Argentina - [email protected]
E-mail: [email protected]
1
RESUMEN: Un diseño de iluminación natural inadecuado
en espacios de trabajo de oficina puede producir
deslumbramiento molesto. Históricamente, este fenómeno se
ha estudiado experimentalmente en laboratorio con
ventanas simuladas. Las variables independientes se
organizan en una ecuación y se correlacionan con la
sensación de deslumbramiento de los observadores para
obtener una "calibración" de laboratorio.
Ese es el origen de los índices de deslumbramiento molesto
actualmente disponibles para los profesionales de la
luminotecnia. Sin embargo, este enfoque plantea inquietudes
acerca de validez ecológica de los índices de
deslumbramiento actuales. A fin de verificar si la
"calibración" de laboratorio se conserva fuera del mismo, se
compararon las mediciones objetivas y subjetivas
deslumbramiento molesto durante una evaluación post
ocupacional de un complejo edilicio de oficinas. Este artículo
describe el estudio observacional de seis puestos de trabajo
durante un año con una frecuencia estacional.
Se generaron mapas de luminancia a partir de imágenes de
alto rango dinámico (HDRI) y se procesaron en Evalglare
para encontrar posibles fuentes de deslumbramiento.
Evalglare calcula la magnitud de las molestias de las fuentes
de deslumbramiento mediante el índice de deslumbramiento
por luz diurna (DGI). También se evaluó deslumbramiento
de la ventana con el voto de sensación de deslumbramiento
(GSV). La correlación empírica entre GSV y DGI fue la base
para comparar el grado de malestar teórico causado por una
ventana predicha por las ecuaciones en relación con la
incomodidad real evaluada por la escala subjetiva.
Los resultados mostraron diferencias entre las sensaciones y
las predicciones, lo que indica una "descalibración" de las
ecuaciones
experimentales.
La
sensación
de
deslumbramiento depende de otros factores además de la
fotometría: las diferencias culturales y la relación entre los
sujetos y su clima luminoso locales necesitan ser estudiado
de forma sistemática a "recalibrar" las herramientas de
reflejos objetivos de predicción. Experimentos de campo
regionales son necesarias para mejorar la precisión de tales
instrumentos.
Los problemas básicos para la predicción de
deslumbramiento molesto persisten, porque poco se sabe
acerca de las bases fisiológicas y psicológicas de la
incomodidad que se siente. El deslumbramiento es
164 esencialmente un fenómeno subjetivo y debe ser evaluado
desde una perspectiva psicométrica acompañada por datos
objetivos.
Palabras clave: Deslumbramiento Disconfortante, Métodos
Subjetivos, Métodos objetivos.
1.
INTRODUCCIÓN
Una consecuencia de un diseño inadecuado de
iluminación natural en espacios de trabajo de oficina es la
aparición de deslumbramiento disconfortante o
incapacitante en los ocupantes [1]. Un amplio cuerpo de
conocimiento se ha desarrollado para predecir la
sensación de confort visual, asociada a la ausencia de
deslumbramiento psicológico. Para estudiar el fenómeno
de deslumbramiento históricamente se ha recurrido a
cámaras cerradas con dispositivos que permiten obtener
mayor control de las variables independientes, para luego
cruzar los datos fotométricos con la respuesta subjetiva de
los sujetos validando las ecuaciones propuestas (por
ejemplo [2]; [3]; [4]; [5]; [6]). De ese modo se obtiene
una “calibración” en laboratorio de las ecuaciones con la
sensación de los sujetos que las mismas intentan predecir.
Aparece la necesidad de verificar si la “calibración”
obtenida en contextos de laboratorio es válida también
para situaciones reales que en definitiva son el ámbito de
aplicación de estas herramientas.
2.
MARCO TEORICO
La IESNA define al deslumbramiento como la sensación
producida por luminancias (L) dentro del campo visual
suficientemente mayores a la L a la que el sistema visual
está adaptado como para causar molestia, incomodidad o
pérdida en el funcionamiento visual y la visibilidad [7].
La CIE [8] explicita dos tipos diferentes de
deslumbramiento: (i) incapacitante o fisiológico que
provoca un deterioro de las funciones visuales, causando
la pérdida de sensibilidad para captar los contrastes y (ii)
molesto o psicológico, tipo de molestia visual que
Memorias del XI Congreso Iberomericano de Iluminación
Percepción y efectos psicológicos
conduce a una sensación subjetiva de malestar. Es el
resplandor o claridad que produce una sensación
desagradable, sin que sea necesario impedir la visión.
Un amplio cuerpo de conocimiento se ha desarrollado
para predecir la sensación de confort visual, asociado a la
ausencia de deslumbramiento psicológico, a partir de las
condiciones de iluminación del espacio. Osterhaus [9]
afirma que los problemas básicos para la predicción del
deslumbramiento
persisten:
El
deslumbramiento
psicológico es esencialmente una sensación y exige
métodos de investigación que involucren juicios
subjetivos. La valoración subjetiva parece ser el único
cimiento sobre el deslumbramiento molesto puede
medirse, aunque es esencial que dicha valoración se
complemente con datos objetivos.
Fig. 1: Izquierda, registro subjetivo deslumbramiento. Centro,
puesto de trabajo frente a fuente natural gran área. Derecha,
Registro del especio de trabajo con lente ojo de pez.
Para
medir
objetivamente
la
sensación
de
deslumbramiento se han desarrollado diversos índices
[10] a partir de estudios experimentales en cámaras
cerradas con dispositivos que simulan una ventana.
Nazzal [11] enumera las dificultades presentes en el
enfoque experimental que originaron dichos índices: Una
ventana artificial es una fuente grande y estable de L,
mientras que una ventana real se caracteriza por su no
uniformidad, donde aparecen diferentes estímulos de
distinta intensidad simultáneamente. Las diferencias
psicológicas entre el contenido visual de cada uno
también son evidentes, considerando además las
variaciones en la sensación de deslumbramiento en
función del tipo de paisaje [12]; [13]. La iluminación
natural plantea problemas debido al dinamismo inherente
a una ventana, por la cual se perciben los cambios en
condiciones de cielo, intensidad y distribución de la luz,
temperatura de color y contenido espectral, que varían
con el tiempo, variaciones no presentes en los dispositivos
experimentales de este tipo.
3.
MATERIAL Y METODO
Se diseñó un programa de medición (Figura 1) en la
administración de la Obra Social de Empleados Públicos
Mendoza (OSEP) [14]. El edificio se encuentra
emplazado en el área metropolitana de Mendoza. Por su
emplazamiento, cantidad y variedad de espacios de
trabajo se decidió utilizarlo como caso de estudio durante
una Evaluación Post Ocupacional (EPO). Durante el
recorrido exploratorio (del Inglés walkthrough) se
identificaron y registraron fotográficamente puestos y
espacios que pudieran someter a los ocupantes a
deslumbramiento molesto.
Las mediciones se realizaron entre marzo y diciembre de
2010 durante la mañana (10:00 AM). Cada sesión se
repitió al inicio de cada estación (verano, otoño, invierno,
primavera). El criterio fue registrar la mayor cantidad
posible de escenarios lumínicos diferentes, originados por
la geometría solar incluyendo condiciones de cielo
cubierto. Los resultados presentados en este artículo
corresponden a las mediciones de deslumbramiento de
seis puestos testigo, diferentes en cuanto a su relación con
la iluminación natural. Dichas mediciones se realizaron
por medio de un método subjetivo (GSV) y uno objetivo
(Mapeo de L).
Escala Glare Sensation Vote (GSV): La escala GSV [3]
estima la sensación de deslumbramiento por medio de una
gradación que va desde “no lo percibo” hasta “apenas
intolerable” en función del tiempo que la persona podría
soportar esa sensación de disconfort (figura 2). La escala
GSV ha sido ampliamente utilizada desde su introducción
[15]; [16]; [12]:
Memorias del XI Congreso Iberomericano de Iluminacion
165
Percepción y efectos psicológicos
Fig. 2: Escala Glare Sensation Vote.
El umbral a partir del cual aparece una sensación de
molestia visual (del Inglés Borderline Between Comfort
and Discomfort –BCD-) se encuentra entre los puntos
“apenas aceptable” y “apenas molesto”.
Deslumbramiento por mapeos de luminancia: Se generan
mapeos de L a partir de imágenes fotográficas de Rango
Dinámico Amplio (HDRI) [17]; [18] con una cámara
Nikon Coolpix 5400 con lente Nikon FC-E9 y se
procesan por medio del software Photosphere en el
sistema operativo MAC OS. Este software es una interfaz
gráfica de hdrgen de RADIANCE [19] que combina todas
las imágenes de bajo rango dinámico (Low Dynamic
Range –LDR-) en una de alto rango. Las imágenes de
bajo rango dinámico se realizan posicionando la cámara
en el lugar en que se encuentran los sujetos, a la altura y
posición de sus ojos. Se obtienen luminancias de Control
con un luminancímetro Minolta (modelo LS100) para
obtener los factores de corrección específicos para la
cámara. Una vez calibrado el mapeo de L, se procesa en
RADIANCE con la herramienta EVALGLARE [20]. Esta
herramienta calcula diversos índices de deslumbramiento
molesto, siendo tomado como referencia en este artículo
el Daylight Glare Index (DGI) [3]
El GSV obtenido para iluminación natural correlaciona
con valores de DGI según la siguiente relación [21]:
GSV
DGI
0
16
1
18
4.
2
22
3
24
4
28
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los estudios epidemiológicos u observacionales [22]
describen, sin manipular variables independientes, casos
individuales para mejorar la comprensión del problema de
investigación. En este artículo se adhiere a ese criterio,
presentándose los resultados del seguimiento de seis
puestos testigo ubicados en un primer piso de planta
abierta de 252 m2 (14m x 18m), construida alrededor de
un patio interno de 37,2 m2, dejando 214,2 m2 útiles para
desarrollar actividades administrativo – contables y de
gestión médica. La iluminación del local es de tipo
general sin aportes de luz localizada. Debido a la amplia
166 superficie aventanada coexiste la iluminación natural y la
artificial. La relación entre el área útil del local y el área
aventanada es inferior al 25%. La estrategia de control de
la iluminación natural es variable según el paño, pudiendo
ser un filtro autoadhesivo, persiana veneciana o en
algunos paños sin estrategia de control. En todos los
sectores el paisaje observable combina la construcción
misma del edificio junto con algo de vegetación del patio.
La iluminación artificial en este sector consta de
luminarias embutidas en el cielo raso suspendido cuya
fuente es de tipo fluorescente, T8 de 36 W luz día con
balasto electromagnético, sin apantallamiento.
Fig. 3: Distribución de las sensaciones (GSV) en función de las
predicciones (DGI).
La figura 3 compara los resultados predichos por DGI y
las sensaciones referidas por los voluntarios de cada
puesto en cada una de las cuatro sesiones de recolección
de datos (N=24). Solamente en el 16,67% de los casos la
predicción coincidió con la sensación, mientras que en el
37,50% de los casos la sensación fue mayor. Para el
45,83% restante la sensación fue menor que la predicción,
es decir que DGI sobrevaloró el disconfort visual de la
escena. Este resultado es consistente con hallazgos
previos [5].
Para conocer la significación estadística de estos
resultados se llevó a cabo una regresión ordinal por medio
del procedimiento PLUM (Polytomous Universal Model).
Los datos de DGI se transformaron en una variable
dicotómica: aquellas predicciones por debajo del BCD se
agruparon como “no deslumbrado” y las que se
encontraron por encima conformaron el grupo
“deslumbrado”.
Memorias del XI Congreso Iberomericano de Iluminación
Percepción y efectos psicológicos
apenas pudo predecir correctamente la sensación de los
ocupantes (p-valor = 0,053), lo que en términos prácticos
carece de importancia. Para medio ambientes visuales
más demandantes en términos de deslumbramiento, las
predicciones teóricas no se correspondieron con las
sensaciones reales de los ocupantes.
Fig. 4: Porcentajes acumulados de las sensaciones en función de
las predicciones.
El gráfico de porcentajes acumulados (figura 4) de la
sensación de deslumbramiento en función de las
predicciones de DGI muestra que para sensaciones por
debajo del BCD los escenarios predichos como no
deslumbrantes (línea azul) fueron acompañados por
mayor cantidad de sensaciones de no deslumbramiento.
Tabla 1: Regresión Ordinal (PLUM) sin significación estadística
de la relación entre sensaciones y predicciones.
Estimación
Umbral
5.
CONCLUSIONES
Osterhaus [9] afirma que los problemas básicos para la
predicción del deslumbramiento persisten:
Error típ.
Wald
Gl
Sig.
Intervalo de confianza 95%
no lo noto
-1,491
0,769
3,759
1
0,053
(-2,999; 0,016)
apenas lo noto
-0,535
0,714
0,560
1
0,454
(-1,935; 0,866)
0,536
0,715
0,563
1
0,453
(-0,865; 1,937)
-0,543
0,814
0,446
1
0,504
(-2,138; 1,051)
apenas aceptable
Ubicación
Finalmente se calculó el coeficiente de determinación
mediante el estadístico de Cox y Snell, similar al R2
utilizado en regresiones lineales. Este estadístico expresa
la proporción de la varianza de la variable dependiente
(GSV) explicada por la variable predictora (DGI). En
otras palabras, da una medida de la validez del modelo. El
pseudo R2 calculado fue de 0,02; valor muy discreto que
indica que sólo el 2% de la variación de GSV fue
explicada por DGI. Gracias a la comparación entre los
datos obtenidos por métodos objetivos con datos
subjetivos se pudo poner a prueba un modelo predictivo
que adolece de defectos de origen. Desde una perspectiva
antropocéntrica, y considerando los resultados del
presente estudio epidemiológico, se recomienda el uso de
métodos subjetivos de estimación de deslumbramiento
psicológico para la evaluación de espacios de trabajo
reales en el marco de Evaluaciones Post Ocupacionales.
[Deslumbrado=NO]
[Deslumbrado=SI]
0 .
Sin embargo, a partir del BCD ambas líneas convergen,
siendo esperable una mayor proporción de sensaciones de
deslumbramiento en los escenarios teóricamente
deslumbrantes (línea verde). Esta exploración de datos
sugiere que DGI falla al predecir el deslumbramiento en
situaciones umbrales y moderadas de molestia visual.
La tabla 1 presenta los resultados de la regresión ordinal.
Se confirma lo observado en el gráfico 3. Solamente en
ausencia de una fuente de deslumbramiento
(correspondiente al nivel “no lo noto”) la escala DGI
.
0 .
.
El deslumbramiento es esencialmente una sensación y
exige métodos de investigación que involucren juicios
subjetivos complementando los datos objetivos obtenidos.
Las ecuaciones de deslumbramiento más utilizadas se han
obtenido experimentalmente, siendo necesario verificarlos
en espacios de trabajo reales. El estudio epidemiológico
realizado confirmó estadísticamente la escasa capacidad
predictiva de uno de los modelos objetivos de
determinación de deslumbramiento molesto más
utilizados por profesionales e investigadores: el Daylight
Glare Index. Concluimos que la sensación de
Memorias del XI Congreso Iberomericano de Iluminacion
167
Percepción y efectos psicológicos
deslumbramiento depende de otros factores además de los
fotométricos: Los aspectos culturales y derivados de la
relación de los sujetos con el clima luminoso local deben
ser estudiados sistemáticamente. El presente trabajo inicia
una línea de investigación en el Laboratorio de Ambiente
Humano y Vivienda del INCIHUSA-CONICET que, por
medio de experimentos de campo de carácter regional
permitirá obtener calibraciones específicas o un nuevo
modelo para la predicción de deslumbramiento molesto
causado por fuentes de iluminación natural.
6.
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The Strengthening the Reporting of Observational
Studies in Epidemiology (STROBE) statement:
guidelines for reporting observational studies.”
J Clin Epidemiol; 61(4):344-9.
7.
BIOGRAFÍA
Roberto G. Rodriguez: Nació en Mendoza, Argentina,
en 1977. Diseñador Industrial con orientación Productos
(UNCuyo, 2003) y Doctor en Medio Ambiente Visual e
Iluminación Eficiente (UNT, 2012). Actualmente es
becario
posdoctoral
en
el
Laboratorio de Ambiente Humano y
Vivienda (INCIHUSA-CONICET).
Se interesa en el factor ambiental
iluminación natural en espacios de
trabajo de oficina desde una
perspectiva ergonómica y sus efectos
estresores visuales y cognitivos.
Memorias del XI Congreso Iberomericano de Iluminación