il·luminació tècnica: qualitat lumínica · periodos de aproximadamente 24 horas (reloj...

JORNADA IL·LUMINACIÓ INTERIOR

Tecnologia, legislació i finançament per a una il·luminació interior de qualitat, sana i eficientBarcelona, 19 de Juny de 2019

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Marc Ballbé, ASSELUM

Il·luminació tècnica: Qualitatlumínica

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Laboratori Enginyeria Formació





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Que es el parpadeo o flicker?





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Que es el flicker?

• Flicker: percepción de inestabilidad visual ... para un observador estático en un entorno estático. Parpadeo visible a frecuencia de 3 a 80 Hz

• Efecto estroboscópico: cambio de percepción del movimiento ... para un observador estático en un entorno no estático; 80 Hz a 2000 Hz

Según CIE (Comisión Internacional de Iluminación)Un Artefacto de Luz Temporal (TLA): Se define como un cambio no deseado en la percepción visual inducido por un estímulo de luz (Modulación de luz temporal, TLM) cuya luminancia o distribución espectral fluctúa con el tiempo.





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Parámetros de flicker?

• Frecuencia: medida en ciclos por segundo. Hertz (Hz)

• Profundidad de modulación: (% cambio en la intensidad) = (max-min) ÷

(max + min)

• Intensidad de la luz y nivel de adaptación del observador

• Forma de la forma de onda (sinusoidal, cuadrada, inconsistente)





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Parámetros de flicker?

Otros factores que impactan la salud.• Duración de exposición

Como mas tiempo peor

• Intensidad luminosa media (luminancia media)

-Más brillante es peor

• Área del campo visual que recibe estímulos.

Como mas grande la área aparente del observador peor

• Si ambos ojos están siendo estimulados

Si se recibe en los 2 ojos es peor

• Contraste con el fondo

Como mas contraste entre la fuente de luz el fondo peor

• Contraste de color o espectro (SPD) del flash

Las longitudes de onda largas o rojas son peores





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Efectos producidos por el flicker?Otros factores que impactan la salud.• Fotoepilepsia: las luces intermitentes (y otros patrones repetitivos)

estimulan los ataques epilépticos

• Efecto estroboscópico: peligroso cuando se trabaja con maquinaria rotativa

• Migraña o dolor de cabeza paroxístico severo a menudo asociado con náuseas y trastornos visuales

• Aumento del comportamiento repetitivo entre personas con autismo.

• Astenopía (fatiga ocular), que incluye fatiga, visión borrosa, cefalea convencional, disminución del rendimiento en tareas relacionadas con la vista, etc.

• Otros: ataques de pánico, ansiedad, aumento de la frecuencia cardíaca, vértigo.





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Como podemos cuantificar el riesgo del parpadeo o flicker?





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Métricas de parpadeo en el tiempoSegún IES:• Porcentaje de parpadeo

- Escala 0-100%

- Más antiguo, pero más conocido y más usado.

- Solo cuenta la media, la amplitud pico a pico. No tiene en cuenta la forma de onda, el ciclo de trabajo ni la frecuencia.

• Índice de parpadeo

- Escala 0-1,0

- Más nuevo, pero menos conocido.

- Cuenta el promedio, la amplitud pico a pico, la forma, el ciclo de trabajo

- No tiene en cuenta la frecuencia.





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Métricas de parpadeo en el tiempo

IEC 61000-3-3, EN IEC 61547:2019

• Flicker a corto plazo(Pst) y flicker a largo plazo(Plt),

• Parametro complejo.

• Originalmente desarrollado para cuantificar la calidad de la línea eléctrica.

• Cubre frecuencias de 5 Hz a 80 Hz.





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Métricas de parpadeo en el tiempoEstándar IEEE 1789-2015

• Se diseña un grafico para determinar los grupos de riesgo a partir del porcentaje de flicker o modulación y la frecuencia

• Para nivel sin efecto (verde) y nivel de riesgo bajo (amarillo). Los valores que están por arriba se consideran de riesgo.

• El objetivo era una métrica simple, fácil de calcular y entender.

• PERO ... No tiener en cuenta la forma de onda, no tiene en cuenta la área bajo el promedio (por ejemplo, atenuación)

• Este riesgo aplica en todas las situaciones de un proyecto lumínico?





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Medida de visibilidad. Efecto estroboscópico (SVM)

• Desarrollado por investigadores de Philips Eindhoven basados en pruebas en seres humanos, convertido en un observador estándar

• Predice la visibilidad del efecto estroboscópico en función de la forma de onda y los ciclos de trabajo, por encima de 80 Hz

• Utiliza el análisis de la Transformada de Fourier Rápida (FFT) SVM valor de 1 significa para esta forma de onda, los observadores estándar podrán ver el parpadeo el 50% del tiempo. <1 es más difícil de ver; > 1 es más fácil de ver

• Menos conservador que el estándar IEEE P1789- 2015





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NEMA 77-2017 Artefactos de luz temporales (Pst + SVM)

• Utiliza el estándar Pst (Procedimiento según IEC) por debajo de 80Hz

• Utiliza SVM por encima de 80 Hz, con un valor máximo de 1.6, porque los productos que funcionan a ese nivel han estado en el mercado durante años sin quejas

• Un grupo de fabricantes ha firmado este estándar. Es un primer paso, aunque los números deben modificarse según la aplicación y la experiencia





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Recomendaciones Light Premium Pro (LPP)

En cuanto a la regulación, se recomienda exigir que no aparezca ningún parpadeo en ninguno de los niveles de regulación importantes (por ejemplo, 50 % y 25 %)





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Como medir el flicker?Fotómetros de rápida respuesta. Es necesaria una gran tasa de muestreo para captar toda la forma de onda y la frecuencia





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Caso practicoMuestra 1: Frecuencia 200Hz

% de flicker 0,79%

Index 0,0025

SVM 0,013





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% de flicker 48,2%

Index 0,14

SVM 1,8





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% de flicker 48,2%

Index 0,5

SVM 6,03





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Que es el Human Centric Lighting?





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Human Centric LightingDesde que la vida se originó en nuestro planeta, se desarrolló en un entorno rítmico predecible. Debido a su importancia para la supervivencia de las especies, posean relojes que generan oscilaciones con periodos de aproximadamente 24 horas (reloj circadiano); así, cada forma de vida evolucionó para garantizar la coordinación temporal de sus procesos fisiológicos entre sí y con el ambiente.

En los humanos, el marcapasos circadiano central o reloj biológico se encuentra en los núcleos supraquiasmáticos (NSQ) del hipotálamo anterior, que es regulado por señales externas del entorno, de los cuales el más potente es la exposición a la luz-oscuridad(Ausencia de)





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Human Centric LightingPara que exista la necesaria coordinación temporal entre ellos, es necesario que el reloj difunda su señal al resto del organismo mediante señales de salida a través de mediadores humorales (entre los cuales la hormona melatonina juega un papel principal)

La producción de esta hormona muestra un marcado ritmo circadiano, con valores bajos durante el día y elevados durante la noche. La gran estabilidad de su ciclo, y el hecho de que su producción coincida con la oscuridad, ha permitido que la melatonina sea utilizada por los organismos como un reloj diario que les informa de la llegada de la noche





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Human Centric Lighting“El ojo es el órgano fisiológico mediante el cual se experimentan las sensaciones de

luz y color. El ojo recibe la energía luminosa y la transforma en energía nerviosa, que es la conducida a través del nervio óptico hasta el cerebro”

Los bastones son muy sensibles a la luz y casi insensibles al color tiene su sensibilidad máxima en los 500 nm. Los conos son muy sensibles a los colores y casi insensibles a la luz. De aquí que la misión de los bastoncillos sea la de percibir la mayor o menor claridad con la que están iluminados los objetos, y la de los conos el de apreciar los colores de estos.

Podemos diferenciar tres tipos dependiendo de su sensibilidad espectral : conossensibles a longitudes de onda larga(L) (434nm), media(M) verde (534nm) y corta(S)roja (564nm)





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Human Centric Lighting

En 1923 se encontró un tercer fotoreceptor que estaba implicado en respuestas visuales con un estímulo de longitud de onda de la luz que no coincidía con el que se estimulaban los bastones y los conos

Estas células son las ipRGCs: Células ganglionares de la retina intrínsecamente fotosensibles

El espectro de absorción de la melanopsina de las ipRGCs se ha encontrado cerca del pico de 480 nm





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En las sociedades modernas, el ciclo natural de luz-oscuridad se ha alterado por el abuso de la luz artificial durante la noche. Una de las consecuencias fisiológicas directas de la exposición a luz nocturna es la supresión de la melatonina. La reducción en los niveles de melatonina se produce tanto por la prolongación de la luz al periodo de oscuridad natural como por exposiciones breves a la luz azul durante la noche.

El grado de supresión vendrá definido por el momento en que tenga lugar la exposición, la duración de la misma y las características de la luz (intensidad y longitud de onda)





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Que es el Human Centric Lighting?





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HCL o Iluminacion centrada en el ser humano, es un concepto que trata de vincular la iluminación al ser humano, adaptando de forma precisa sus características a cada una de las necesidades planteadas por el individuo en sus diferentes facetas, y tratando de obtener una calidad máxima de luz e iluminación en cada momento y en cada situación.






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Muchas gracias!

M: +34 [email protected]

ASSELUM LUMINOTECNICS, SLC/ Ca n'Alzina 76 08202 Sabadell-Barcelona

Tel: 93.725.98.10www.asselum.com

Il·luminació tècnica: Qualitatlumínica



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