La il·luminació i el color

La llum és una forma d’energia indispensable per a l’existència de la vida. Sense llum no s’iniciaria la cadena tròpica dels aliments. Per a nosaltres, la llum a més ens permet exercitar el sentit de la vista. Un percentatge molt important de la informació es percep per la vista, i això fa que sigui la visió, potser, el sentit més important de què disposem.

La il·luminació i el treball

Sempre que sigui possible, la llum natural és la més indicada per il·luminar els espais de treball, encara que normalment requereixi ser complementada o substituïda per llum artificial quan no garanteixi les condicions de visibilitat adequades.

L’eficiència visual depèn estretament de la il·luminació. Un adequat sistema d’il·luminació en els llocs de treball té per objecte afavorir la percepció de la informació visual a fi d’augmentar l’eficiència, la seguretat i el benestar de les persones.

Sorolla ha estat un dels pocs artistes que s’ha apropat al món laboral per descriure’ns les seves penoses condicions de treball. Fixem-nos en l’estudi que fa de la llum natural: els seus rajos directes, els seus reflexos, les zones de penombra…

Per aconseguir això, el condicionament de la tasca visual requereix que les característiques de la il·luminació s’adeqüin tant a les exigències de la tasca com a les necessitats de l’operador.

Condicions essencials del confort visual

Qualsevol activitat que es faci hauria de disposar de bona il·luminació. Per complir aquest requisit general cal complir els requisits següents:

  • Que la il·luminació sigui adequada a les característiques de l’activitat afavorint al màxim la percepció visual i tenint en compte la tasca realitzada i els riscos inherents a aquesta tasca.
  • Que faciliti ambients visuals confortables per a la qual cosa cal tenir en consideració una sèrie de factors visuals rellevants a més del grau d’il·luminació o intensitat lluminosa. Esmentem alguns d’aquests factors:
    • Mantenir una relació harmònica entre els objectes il·luminats i els de penombra.
    • Evitar ombres intenses.
    • Evitar els reflexos i enlluernaments.
    • Tenir en compte els colors de parets i mobiliari.

Conseqüències d'una il·luminació deficient

La manca d’un sistema d’il·luminació adequat pot portar conseqüències negatives com la fatiga visual i els enlluernaments.

Exigències visuals en el treball

En el treball hi pot haver exigències visuals com ara:

  • Fixar la visió propera en un punt fix.
  • Canviar freqüentment la distància d’acomodació.
  • Buscar detalls en zones feblement il·luminades.
  • Passar de zones molt il·luminades a zones amb poca il·luminació.

La fatiga visual és una disminució de la capacitat de percebre els estímuls visuals a causa d’un esforç excessiu de l’òrgan de la vista.

Manifestacions somàtiques de la fatiga

Hi ha diverses manifestacions somàtiques de la fatiga:

  • Inflamació local: coïssor, dolor, picor, enrogiment ocular i palpebral i augment del parpelleig i llagrimeig, pesadesa de les parpelles, sequedat d’ulls.
  • Visió defectuosa: borrosa o doble, intolerància a la llum, percebre halos acolorits al voltant dels objectes, dificultat de convergència, debilitament de l’agudesa visual.
  • Vertigen, cefalees.

  • El pintor holandès Gerad Van Honthorst dignifica en un dels seus millors quadres, Infantesa de Crist, la realització del treball. Fa un estudi de la il·luminació localitzada en un punt, la qual provoca ombres intenses en el pla de treball.
  • El pintor holandès Gerad Van Honthorst dignifica en un dels seus millors quadres, Infantesa de Crist, la realització del treball. Fa un estudi de la il·luminació localitzada en un punt, la qual provoca ombres intenses en el pla de treball.

Algunes recomanacions per evitar la fatiga visual són les següents:

  • No fixar i mantenir la vista en un punt concret durant cert temps.
  • No canviar freqüentment la distància d’acomodació.
  • No buscar detalls en zones mal il·luminades.
  • No passar bruscament de zones il·luminades dèbilment a d’altres amb gran intensitat, i viceversa.

Molts errors i accidents tenen com a causa immediata o mediata una apreciació visual incorrecta, associada de vegades amb una il·luminació deficient. Això comporta una disminució de la producció i dels nivells de qualitat.

L'enlluernament

L’enlluernament és la situació lluminosa que ocasiona malestar visual o una reducció de la capacitat de percebre detalls o objectes i que es produeix per una distribució inadequada de luminàncies, per un valor elevat d’aquestes o per un contrast excessiu.

L’enlluernament és reversible però augmenta les exigències dels músculs oculars i contribueix a l’aparició de la fatiga visual.

La luminància màxima tolerable per a la visió directa és de 7.500 cd/m².

Mesures per evitar els enlluernaments

A fi de prevenir l’enlluernament es recomanen els límits següents de luminància per a les fonts de llum situades dins del camp visual:

  • Fonts de petites dimensions serà de 2.000 cd/m².
  • Fonts extenses serà de 500 cd/m².

Per evitar l’enlluernament per reflexió hi ha principalment dos procediments:

  • Situar les fonts de llum respecte a l’operador de manera que les reflexions no es dirigeixin cap als seus ulls.
  • Emprar, en la mesura del possible, acabats d’aspecte mat a les superfícies susceptibles de produir reflexos.

L’enlluernament directe es pot prevenir apantallant les lluminàries amb plafons o altres sistemes que impedeixin la visió directa de la làmpada o utilitzant persianes, cortines o tendals, a les finestres. L’apantallament s’hauria d’efectuar a totes aquelles làmpades que puguin ser vistes, des de qualsevol zona de treball, sota un angle menor de 45° respecte a la línia de visió horitzontal. Una altra mesura per prevenir l’enlluernament directe és evitar que les fonts de llum brillants: finestres, lluminàries… no quedin davant els ulls del treballador.

Producció de l'enlluernament

L’enlluernament es pot produir de forma directa, quan la luminancia de les lluminàries o de les finestres és excessiva en relació amb la luminància general existent a l’interior del local (enlluernament directe). També es pot produir de forma indirecta, quan les fonts de llum es reflecteixen sobre superfícies polides (enlluernament per reflexos).

  • Les lluminàries s'han d'apantallar si han de ser vistes en angles inferiors a 45°.
  • Les lluminàries s'han d'apantallar si han de ser vistes en angles inferiors a 45°.

Per evitar l’enlluernament per reflexió s’han de col·locar les lluminàries de manera que la seva llum incideixi lateralment sobre el pla de treball. En general, és recomanable que la il·luminació arribi al treballador per ambdós costats a fi d’evitar també les ombres molestes quan es treballa amb ambdues mans. També s’han d’emprar lluminàries amb difusors, com també sostres i parets de tons clars, especialment quan la tasca requereixi la visualització d’objectes polits i per últim, evitar la col·locació de superfícies reflectores a l’entorn.

El manteniment de les lluminàries

Tota empresa ha d’haver instaurat un bon sistema de manteniment ja que en cas que no es duguin a terme aquestes operacions, l’acumulació de pols i la disminució de l’eficàcia de la lluminària ocasionen una important pèrdua de llum.

La neteja s’ha de realitzar amb la freqüència suficient per evitar reduccions del nivell d’il·luminació superiors al 20% durant l’interval de les dues neteges.

Acumulació de pols en les lluminàries

L’acumulació de pols a les lluminàries depèn de diversos factors: temperatura, textura, angle d’inclinació, tipus de tancament…

Les lluminàries obertes per la seva part inferior i tancades per dalt acumulen menys quantitat de pols.

L’acumulació de pols en parets i sostres contribueix a la depreciació de la llum per reduir el nivell de reflexió.

La disminució del flux lluminós per envelliment varia molt d’uns tipus de làmpades a d’altres. El fabricant ha de facilitar aquesta informació a fi de tenir-la en compte en el càlcul del projecte de la instal·lació i del seu manteniment.

S’ha de tenir en consideració que les làmpades incandescents no solen disminuir la seva eficàcia significativament, en canvi, sí que passa en els sistemes d’il·luminació per fluorescència.

Factors que influeixen en la visió

Els principals factors que influeixen en la visió, i que des del camp ergonòmic ens interessa considerar, són el nivell i la uniformitat de la il·luminació, l’equilibri de luminàncies, els enlluernaments i la percepció dels colors i les formes.

En la secció “Annexos” disposeu d’un document sobre les nocions elementals d’il·luminació i les seves magnituds.

Nivell d'il·luminació

Per disposar d’una il·luminació adequada s’han de considerar una sèrie de factors entre els quals els més importants són els següents: naturalesa de l’activitat desenvolupada, mida dels objectes i els seus detalls, distancia entre l’ull i l’objecte, factor de reflexió de l’objecte o equip de treball, contrast entre fons i objecte i l’edat del treballador.

Punt 3 de l'annex IV de l'RD 486/97

“Els nivells mínims d’il·luminació dels llocs de treball són els establerts a la taula.

Taula Il·luminació mínima
Zona o part del lloc de treball Nivell mínim d’il·luminació (lux)
Zones on s’executin tasques amb:
Baixes exigències visuals 100
Exigències visuals moderades 200
Exigències visuals altes 500
Exigències visuals molt altes 1.000
Àrees o locals d’ús ocasional 50
Àrees o locals d’ús habitual 100
Vies de circulació d’ús ocasional 25
Vies de circulació d’ús habitual 50

Aquests nivells mínims s’han de duplicar quan es presentin les circumstàncies següents:

  1. En les àrees o locals d’ús general i en les vies de circulació, quan per les seves característiques, estat o ocupació, hi hagi riscos apreciables de caigudes, xocs o altres accidents.
  2. A les zones on s’efectuïn tasques, quan un error d’apreciació visual durant la realització d’aquestes pugui comportar un perill per al treballador que les executa o per a tercers o quan el contrast de luminàncies o de color entre l’objecte a visualitzar i el fons sobre el qual es troba sigui molt feble.

Malgrat el que s’ha assenyalat en els paràgrafs anteriors, aquests límits no són aplicables en aquelles activitats la naturalesa de les quals ho impedeixi.”

Normatives sobre il·luminació

La referència reglamentària sobre la il·luminació està continguda en l’RD 486/97 i les referències tècniques en una àmplia xarxa de normes de diversos organismes competents: UNE 72163-84; UNE 72112-85…

Fem algunes precisions sobre el punt 3 de l’annex IV de l’RD 486/97:

Nivells d'il·luminació

En l’apartat IV de l’annex A de la Guia tècnica de l’RD 486/97 es poden consultar els nivells d’il·luminació aplicables a moltes activitats concretes.

  • A les zones incloses en els punts anteriors a i b, s’hauria d’haver previst aquesta exigència en el moment de realitzar l’avaluació dels seus riscos.
  • La il·luminació també hauria de ser incrementada per als treballadors que requereixin un nivell de llum superior al normal, com a conseqüència de la seva edat o d’una menor capacitat visual. Fixeu-vos en la figura.
  • La taula que acompanya al punt 3 de l’annex es pot completar amb altres criteris tècnics com els establerts per les normes UNE 72-163-84 i UNE 72-112-85 que estableixen deu categories de tasques amb el rang dels nivells d’il·luminàncies recomanades.
Figura Nivells d’il·luminació requerida segons la edat de l’observador

Hi ha diverses taules que proporcionen els nivells mínims d’il·luminació per a diferents tipus d’activitats i tasques. Així, per exemple, la Comissió Internacional per a la Il·luminació (CII) estableix els nivells reflectits a la taula.

Taula Nivells d’il·luminació recomanats per la CII
Nivell mínim d’il·luminació (lux) Classe de tasca o activitat
20-30-50 Àrees exteriors de treball o zones de circulació.
50-100-150 Àrees utilitzades durant breus període de temps.
100-150-200 Locals de treball no usats de manera contínua.
200-300-500 Tasques amb exigències visuals petites.
300-500-750 Tasques amb exigències visuals mitjanes.
500-750-1.000 Tasques amb exigències visuals rellevants.
750-1.000-1.500 Tasques amb exigències visuals difícils.
1.000-1.500-2.000 Tasques amb exigències visuals particulars.
Més de 2.000 Realització de tasques de gran precisió visual.

En la taula es proporciona una gamma de tres nivells d’il·luminació per a cada classe de tasca o activitat. Els valors més grans haurien de ser utilitzats en les circumstàncies següents:

  • Quan els factors de reflexió o els contrasts de la tasca siguin molt petits.
  • Quan la conseqüència dels errors comporta un cost elevat.
  • Quan la tasca que es fa és de difícil execució.
  • Quan la qualitat i el rendiment productiu té una gran importància.
  • Quan l’imposa la capacitat visual reduïda del treballador.

Els valors més baixos de la gamma poden ser utilitzats en les circumstàncies següents:

  • Quan els factors de reflexió o els contrasts de la tasca siguin molt elevats.
  • Quan la velocitat o la precisió tenen una importància secundària.
  • Quan la tasca es fa de manera ocasional.

Uniformitat de la il·luminància

Els nivells d’il·luminació dels llocs de treball han de ser el més uniformes possibles per facilitar el confort visual i evitar enlluernaments. La normativa estableix unes diferències màximes d’il·luminació que no s’han de sobrepassar.

Punt 4 de l'annex IV de l'RD 486/97

“La il·luminació dels llocs de treball haurà de complir, a més, pel que fa a la seva distribució i altres característiques, les condicions següents:

La distribució dels nivells d’il·luminació serà el més uniforme possible.”

La intensitat d’il·luminació es representa amb la lletra E. La seva unitat de mesura és el lux.

La Guia tècnica de l’RD 486/97 precisa les relacions d’il·luminació que hi ha d’haver entre les diverses zones d’un lloc de treball i les de les zones adjacents en relació amb el lloc de treball.

  • Grau mig d’uniformitat de luminància. Els valors de la uniformitat de la il·luminació depenen de la relació que hi ha entre la il·luminància mínima i la il·luminància mitjana. És a dir, el punt 4 de l’annex IV de l’RD 486/97 es refereix al grau mig d’uniformitat d’il·luminància. La fórmula del grau mitjà d’uniformitat d’il·luminància és:

En els llocs de treball es recomana que aquesta uniformitat sigui igual o major a 0,8.

Exemple sobre uniformitat d'il·luminància en un lloc de treball

Si el nivell mig d’il·luminació d’un lloc de treball és de 600 luxs, la zona amb menor nivell d’il·luminació d’aquest lloc ha de ser com a mínim igual o més gran que 480 luxs.

  • Grau extrem d’uniformitat d’il·luminància. El nivell d’il·luminació als voltants ha d’estar en relació amb el nivell que hi ha a l’àrea de treball. En àrees adjacents, encara que tinguin necessitats d’il·luminació diferents, no hi ha d’haver nivells d’il·luminació gaire diferents; es recomana que els esmentats nivells no difereixin en un factor major de cinc; per exemple, l’accés i els voltants d’una zona de treball el nivell d’il·luminació del qual sigui de 500 luxs, hauria de tenir una il·luminació, almenys, de 100 luxs.

Equilibri de luminàncies o contrast entre objectes

Punt 4.b de l'annex IV de l'RD 486/97

“4. La il·luminació dels llocs de treball ha de complir, a més, pel que fa a la seva distribució i altres característiques, les condicions següents:

[…]

b. S’ha de procurar mantenir uns nivells i contrasts de luminància adequats a les exigències visuals de la tasca, evitant variacions brusques de luminància dins de la zona d’operació i entre aquesta i els seus voltants. “

Quan la lluminositat de la tasca és molt diferent de la de l’entorn es pot produir una reducció de l’eficiència visual i l’aparició de fatiga, com a conseqüència de la repetida adaptació dels ulls.

La unitat de mesura de la luminancia és la candela per metre quadrat (cd/m²).

Les relacions de luminància que haurien de ser considerades són:

  • Entre la tasca i el seu entorn immediat. Es recomana que la luminància de l’entorn immediat sigui menor que la de la tasca però no inferior a 1/3.
  • Entre la tasca i l’entorn allunyat. En aquest cas es recomana que la relació de luminàncies no sigui superior a 10 ni inferior a 1/10.

En la secció “Annexos” s’inclou una escala orientativa de nivells de luminàncies en ambients interiors.

Algunes mesures per buscar l’equilibri de luminàncies poden ser:

  • Controlar la reflectància de les superfícies de l’entorn i els nivells d’il·luminació elegint els colors adequats. Fixeu-vos que a la taula l’ordre de contrast de colors en criteri descendent.
  • No utilitzar fonts de llum que perjudiquin la percepció dels contrasts, de la profunditat o de la distància entre objectes a la zona de treball, i que produeixin una impressió visual d’intermitència o que puguin donar lloc a efectes estroboscòpics.
Taula Contrast de colors en ordre decreixent
Color de l’objecte Color de fons
Negre Groc
Verd Blanc
Vermell Blanc
Blau Blanc
Blanc Blau
Negre Blanc
Groc Negre
Blanc Vermell
Blanc Verd
Blanc Negre

Coneixent el nivell d’il·luminació en luxs (E) i l’índex de reflectància d’una superfície es pot calcular el seu nivell de luminància aplicant la fórmula següent:

La reflectància ens mesura el grau en el qual la llum que incideix sobre una superfície al seu torn és reflectida per aquesta. És una proporció entre la luminància d’una superfície i el nivell d’il·luminació que incideix.

Aquest coeficient (comprès entre 0 i 1) és la proporció entre el flux lluminós tornat per la superfície i depèn del color i de l’estat de la superfície.

Exemples de conversió d'unitats lluminoses

Amb una il·luminació de 500 luxs, un foli de color negre amb ρ = 0,05 i un foli blanc amb ρ = 0,8 tindran unes luminàncies de 8 i 127 cd/m², respectivament.

Índexs de reflectàncies recomanats

Es recomana per als sostres valors de reflectància superiors a 0,7 (colors blancs o molt clars) i per a les parets entre 0,3-0,8, segons el nivell d’il·luminació que rebin (colors pastís clar) encara que les molt reflectores poden donar problemes d’enlluernaments en nivells d’il·luminació superiors a 500 luxs. Per exemple, per a instal·lacions de 1.000 luxs es recomana que les parets tinguin de 0,4 a 0,6 per la qual cosa s’hauran d’utilitzar colors una mica més foscos.

Respecte a la parets es recomana que no superin els 750 luxs i que la luminància no superi la de l’àrea de treball.

El mobiliari hauria de tenir un factor de reflexió entre el 0,2 i el 0,5 ja que els colors excessivament clars poden provocar enlluernaments -colors mate en fusta tons clars o mitjos. No són recomanats els acabats foscos i/o brillants. Per als terres és suficient un 0,25.

Sistemes d'il·luminació. La llum natural

Aprofitar la llum solar a la feina aporta grans beneficis però lamentablement la seva utilització és limitada al món laboral ja que comporta limitacions pròpies de la seva naturalesa (permanents canvis de direcció, diferent intensitat d’il·luminació segons condicions atmosfèriques i posició del sol que oscil·la des de 0 a 120.000 luxs) i a més hi ha zones que requereixen la utilització de la llum artificial.

E s’expressa en lux, és una magnitud adimensional i π = 3,1416.

En la taula i la taula, a tall de referència, es donen uns valors d’il·luminàncies i luminàncies de la llum natural.

Taula Il·luminàncies
Il·luminació natural Nivell d’il·luminació
Migdia estiu cel clar 120.000 luxs
Migdia estiu amb cel cobert 20.000 luxs
Nit amb lluna 0,25 luxs
Nit sense lluna 0,01 luxs
Taula Luminàncies
Brillantor natural Nivell de luminància
Sol 150.000 cd/cm²
Cel clar 0,3 a 0,5 cd/cm²
Cel cobert 0’03 a 0’1 cd/cm²
Lluna 0’25 cd/cm²

L’aprofitament de la llum solar no passa desapercebut per al RD 486/97 que en l’annex IV, punt 2, el tracta expressament.

Punt 2 de l'annex IV de l'RD 486/97

“Sempre que sigui possible, els llocs de treball han de tenir una il·luminació natural, que s’ha de complementar amb una il·luminació artificial quan la primera, per si sola, no garanteixi les condicions de visibilitat adequades. En aquests casos s’ha de fer servir preferentment la il·luminació artificial general, complementada al seu torn amb una de localitzada quan en zones concretes es requereixin nivells d’il·luminació elevats.“

L’aprofitament de la llum solar té una sèrie d’avantatges:

  • Estalvia energia.
  • La qualitat de la llum és superior: reproducció cromàtica, estabilitat del flux lluminós, tonalitat de la llum.
  • Satisfà la necessitat psicològica de contacte visual amb l’exterior.

Tanmateix, no està exempta d’inconvenients:

  • Sol produir enlluernaments si no estan ben dissenyats els llocs de treball.
  • És insuficient per il·luminar les zones allunyades de l’entrada del flux.
  • És variable al llarg del dia i de l’any
  • Només es pot fer servir en hores diürnes
  • Ha de ser controlada amb persianes, cortines, claraboies… per facilitar la seva millor difusió i evitar enlluernaments i forts contrasts

  • La llum natural requereix ser complementada amb il·luminació artificial.
  • La llum natural requereix ser complementada amb il·luminació artificial.

Per obtenir els nivells d’il·luminació necessaris cal disposar de buits i finestres amb prou superfície envidriada.

Mesurament dels nivells d'il·luminació natural

Els nivells d’il·luminació natural es poden mesurar mitjançant dos procediments, bé pel factor de dia o per l’índex d’envidriament:

  • Mètode del factor de dia. Aquest procediment es basa en el principi elemental que en qualsevol punt d’un local el nivell d’il·luminació és proporcional al nivell d’il·luminació que hi hagi a l’exterior. El factor de dia és una relació entre la il·luminació horitzontal en un punt del local i la il·luminació horitzontal de l’exterior. Sol expressar-se en percentatge:

    Se sol prendre com a valor de referència per a il·luminació exterior el de 5.000 luxs, per la qual cosa es requereix un factor de dia del 10% per obtenir una il·luminació interior de 500 luxs, però hem de considerar que amb la brutícia de finestres, envidriaments defectuosos… disminueixen la il·luminació natural interior en un 25% per la qual cosa cal augmentar el factor de dia per tenir una il·luminació real interior natural de 500 luxs.
  • Mètode de l’índex d’envidriament. Aquest índex relaciona la superfície total envidriada d’un local (T) que rep llum solar exterior i la superfície en planta d’aquest (S).

    Aquest índex sol variar entre 10 i 50 essent preferibles índexs més elevats com més precisió exigeixin les tasques que cal fer. En la taula es mostren índexs per a diferents activitats.

Sistema adequat d'il·luminació i colors

S’ha d’aprofitar al màxim les entrades de llum natural però sempre serà necessari complementar-la amb il·luminació artificial.

Els colors clars de parets i sostres milloren les condicions d’il·luminació i l’atmosfera del lloc de treball.

Taula Índex d’envidriament
Treball Índex
Pintura normal 10 a 50
Pintura fina 50
Estampació 15
Fusteria 15
Envernissament 20
Impressió 30
Gravat de matrius 50
Foses 10 a 15

Entrades de llum natural

La il·luminació natural es pot aconseguir a partir de dues posicions de la superfície envidriada: bé lateralment (per finestres) o bé zenitalment (sostres).

La llum lateral és adequada per a locals de baixa alçària, entre 2,5 a 3 m Aquest tipus d’il·luminació no és adequat per als llocs allunyats de les entrades de llum.

Cal estudiar l’orientació de l’entrada de la llum ja que cada pla presenta les seves particularitats i s’ha de considerar tant la llum natural directa que ens arriba del cel com la llum reflectida de l’exterior juntament amb la llum reflectida de l’interior.

Orientacions d'entrada de llum

Hi ha diverses orientacions d’entrada de la llum:

  • Nord: il·luminació uniforme. Poca entrada d’energia calorífica.
  • Est: es necessiten para-sols mòbils perquè siguin eficaços.
  • Sud: és necessari col·locar para-sols horitzontals, teuladells, balcons…
  • Oest: presenta condicions semblants a la llum de l’est, encara que amb menys incomoditats.

Aquest tipus d’il·luminació es pot millorar amb aquestes mesures:

  • Finestra tan alta i ampla com sigui possible i convenient i amb mínima amplada de la llinda per facilitar entrada de llum.
  • La vora inferior de la finestra no ha de quedar per sota del pla de treball per evitar enlluernaments.
  • La llum ha d’entrar per la zona esquerra per evitar ombres sobre el pla de treball. No ha d’entrar mai de davant la posició de treball.
  • Cal tenir en compte l’orientació de les entrades de la llum. Cada pla d’entrada té les seves pròpies peculiaritats.
  • Cal utilitzar persianes o altres sistemes per disminuir luminància i radiació tèrmica.
  • Les vidrieres han de ser elegides tenint en compte el confort visual, tèrmic i acústic.

La llum zenital consisteix a deixar a la coberta un buit -horitzontal, vertical o inclinatsobre el qual es col·locarà un material transparent o vidriera. És aconsellable per a locals d’alçària superior a 4,5 m, encara que es pot completar amb llum lateral en locals de poca profunditat. En locals entre 3 a 4 m d’alçària l’opció entre llum zenital i lateral dependrà del fons, amplada i forma constructivament i lògicament de la naturalesa de les tasques realitzades.

La llum solar pot assolir els 650 W/ m² × h.

La llum artificial

La producció de llum, amb independència del mètode utilitzat, prové de l’emissió de radiació electromagnètica en l’espectre visible. Aquesta radiació es produeix pel pas dels electrons de la capa exterior dels àtoms a un nivell d’energia inferior. Les formes de producció de llum es poden classificar segons la manera d’alterar els electrons. Se’n distingeixen en general dos tipus característics: la incandescència i la luminescència, si bé aquesta última adopta varietat de formes.

En l’empresa és necessari complementar la llum natural amb un adequat sistema de llum artificial.

Vegem els sistemes més comuns d’il·luminació artificial utilitzats a les empreses:

  • Incandescència. Es produeix en circular un corrent per un filament (normalment de wolframi), que s’escalfa i es posa incandescent. L’esmentat filament emet llum i calor. També es coneix aquest fenomen per termoradiació. Observeu en la figura els diferents components d’una bombeta d’ús comú.
Figura Components d’una làmpada incandescent normal

Les làmpades halògenes també són làmpades incandescents

Les làmpades halogenades són un tipus especial de làmpada incandescent. En aquestes làmpades s’introdueix un gas de farcit inert junt amb una petita quantitat de iode, en forma de iodur, l’efecte de la qual és retardar el deteriorament produït per l’evaporació del filament. A causa d’això, aquestes làmpades poden funcionar amb temperatures de filament més elevades, la qual cosa proporciona una tonalitat de la llum més blanca i una eficiència energètica més elevada (es poden obtenir entorn dels 35 lúmens/vat). També la vida mitjana de la làmpada és més gran que en les estàndard.

  • Luminescència. És tota radiació visible sempre que no sigui produïda per incandescència. Si la font és elèctrica es diu electroluminescència i si la llum es produeix per absorció de les radiacions ultraviolades d’un gas es diu fotoluminiscència. Aquest últim grup es pot dividir en fluorescència i fosforescència.

La fluorescència és la propietat d’algunes substàncies per la qual absorbeixen radiacions d’una determinada longitud d’ona i emeten al seu torn radiacions visibles d’ona diferent. Així funciona la làmpada fluorescent on la llum produïda emet una gran potència de radiació ultraviolada (no visible) però la capa fluorescent que recobreix tota la paret de l’interior del tub transforma la radiació ultraviolada en altres radiacions visibles de més longitud d’ona.

El flux de llum emès per les làmpades fluorescents (com en totes les làmpades de descàrrega alimentades amb corrent altern) fluctua amb una freqüència igual al doble de la freqüència de la xarxa elèctrica, que és de 5

:title:Hz a Europa. Això pot donar lloc a parpellejos i efectes estroboscòpics que han de ser atenuats mitjançant diferents sistemes.

Efecte estroboscòpic

L’efecte estroboscòpic és la il·lusió visual produïda als objectes en moviment quan s’il·luminen amb llum fluctuant. A causa d’aquest efecte, quan la freqüència amb què fluctua la llum se sincronitza amb la freqüència de rotació d’un volant aquest sembla immòbil. Si la sincronització no és perfecta pot semblar que aquest gira lentament en un o altre sentit.

En la figura observeu part dels components d’un tub fluorescent.

Figura Extremitat d’un tub fluorescent habitualment utilitzat en il·luminació

La fosforescència es produeix en emetre una substància una llum en determinada longitud d’ona després d’absorbir radiacions electromagnètiques de menys longitud d’ona. Una altra forma de luminescència és la quimioluminiscència, que està produïda per una reacció química.

En la taula, indiquem les característiques dels diferents tipus de làmpades i la seva adequació a activitats concretes.

Taula Característiques de les làmpades
Tipus de làmpades Adequades Inadequades Característiques
Incandescent Per completar llum natural ocasionalment. Realçament d’objectes (làmpades reflectores).
Si es necessita només un feix de llum potent.
Senyalització.
En zones que exigeixin que la llum s’hagi de dirigir a una direcció concreta.
Apreciar i discriminar els colors.
Per a il·luminació general de locals, naus industrials.
Per a espais que requereixin alts nivells d’il·luminació.
En general, per a locals amb alçària superior a 4 m.
Rendiment lluminós baix -8 a 20 lm/ W (Molta pèrdua de calor i en altres radiacions no visibles).
Rendiment cromàtic: índex de reproducció cromàtic entre 85 i 100, d’espectre continu.
Temperatura de color: 2.100 a 3.200 K. Llum càlida.
Poca durada, aproximadament unes 1.000 hores.
Engegada immediata. No parpellejos.
Fluorescent Instal·lacions d’il·luminació general per la seva alta eficàcia i llarga durada: tot tipus de locals públics i de treball, oficines, sales control…
Es poden aconseguir gran varietat de colors de llum.
Econòmica.
En espais o llocs de treball on els objectes en moviment puguin produir la sensació d’estar aturats (produït per l’efecte estroboscòpic).
No obstant això es pot corregir aquest efecte adaptant degudament el sistema d’il·luminació fluorescent.
Per utilitzar com a il·luminació localitzada per augmentar la fatiga visual.
Rendiment lluminós entre 40 i 90 lm/ W. Algunes arriben a superar els 100 lm/W.
Rendiment cromàtic: índex de reproducció variable segons la composició de la substància fluorescent.
Temperatura de color: 3.000 a 6.000 K segons tipus.
Llarga durada (8.000 h).
Produeix efecte estroboscòpic.
Vapor mercuri a alta pressió Enllumenat públic.
Enllumenat industrial molt recomanat en naus de més de 5 o 6 m alçària.
Grans zones obertes, zones perimetrals de les fàbriques, foses, pedreres…
No són recomanables en llocs de treball on sigui una exigència crítica la discriminació de color, a causa del seu baix rendiment cromàtic. Rendiment lluminós molt alt.
Rendiment cromàtic baix: 40 a 69 (predomini del blau).
Temperatura de color: entre 3.000 i 4.500 K -acceptable.
Llarguíssima durada.
Vapor de soci baixa i alta pressió Baixa pressió en molls, zones de trànsit, aparcaments, perímetres… i allí on l’economia sigui més important que el color.
Alta pressió: en exteriors i en naus industrials de sostres elevats.
Les de baixa pressió en llocs que requereixin una mínima discriminació de colors. Rendiment lluminós altíssim en baixa 130-180 lm/W i molt alt en alta pressió.
Rendiment cromàtic baix: 20 a 30 (baixa) (llum monocromàtica) i 40 a 69 en alta.
Temperatura de color sobre 2.500 en làmpades d’alta pressió.
Llarguíssima durada.
Halogenurs metàl·lics Molt utilitzades en ambients industrials pel seu elevat rendiment i els tons de llum acceptables i especialment recomanada en el tracte de color pel seu rendiment cromàtic (pròxim a la llum solar). Rendiment lluminós alt: entre 85 i 100 lm/W.
Rendiment cromàtic molt alt: valors propers al 98.
Temperatura de color: sobre 6.000 K.
Llarga durada.

Diferents sistemes d'il·luminació

Hi ha llocs de treball que només requeriran un sistema d’il·luminació general uniforme però d’altres exigiran sistemes d’il·luminació localitzada que reforci la il·luminació general, però sempre evitant els desequilibris de luminàncies per evitar els enlluernaments.

Il·luminació general

La il·luminació general és el sistema que s’utilitza per il·luminar un espai sense tenir en compte necessitats particulars. S’aconsegueix col·locant un nombre de lluminàries disposades simètricament en tota l’àrea del sostre sense tenir en compte la distribució concreta dels diferents llocs de treball. Resulta un sistema adequat quan els llocs de treball requereixen nivells similars d’il·luminació: oficines, tallers, sales de muntatge i embalatges…

Cal tenir en compte els requisits següents:

  • Les lluminàries han d’anar proveïdes d’un dispositiu de protecció per evitar enlluernaments.
  • La llum s’ha de distribuir adequadament, una fracció ha d’anar al sostre i parets.
  • Les lluminàries s’han de col·locar el més alt possible ja que així es redueix el risc d’enlluernament i s’assegura millor repartiment de la llum.
  • La distància entre lluminàries no hauria de superar en una certa proporció a l’altura en la qual estan situades sobre el pla de treball.

Observeu aquests requisits en la figura que mostra la sala de teoria del cicle Superior del Prevenció de Riscos Professionals de l’IES-SEP Esteve Terradas i Illa.

Figura Sistema d’il·luminació general adequada al tipus de tasques que es realitzen

Il·luminació general amb il·luminació localitzada (enllumenat local)

La il·luminació general amb il·luminació localitzada consisteix a col·locar focus lluminosos a prop del pla de treball per reforçar la il·luminació general. Se sol utilitzar si l’activitat requereix nivells d’il·luminació de 1.000 luxs o superiors, quan cal que la llum incideixi des d’un angle determinat per millorar la visió de formes i textures, quan sigui insuficient la il·luminació general per a una tasca específica, quan hi hagi efectes estroboscòpics i per a llocs exercits per treballadors que ho requereixin per les seves característiques personals.

S’han de prevenir els enlluernaments en aquest tipus d’il·luminació per la qual cosa es recomana usar reflectors profunds que ocultin el focus lluminós de la vista dels treballadors.

Il·luminació general localitzada

La il·luminació general localitzada consisteix a fer una distribució fixa de les lluminàries de sostre o d’un altre tipus, però adaptades a cada un dels llocs de treball havent de procurar que cap zona no quedi a les fosques o amb un nivell d’il·luminació significativament inferior.

Aquest tipus d’il·luminació és adequat quan els diferents llocs i màquines requereixin uns alts nivells d’il·luminació i estiguin disposats a intervals irregulars a tot el local.

Mesurament de la il·luminació

El mesurament de la il·luminació dels llocs de treball s’ha de realitzar tenint en compte la seva posició i la seva altura sobre el nivell del terra.

La Guia tècnica de l’RD 486/97 ens diu que s’ha de realitzar al mateix lloc on es realitza la tasca i a l’altura del pla de treball i amb la seva mateixa inclinació, ja que els nivells d’il·luminació horitzontal, vertical o en qualsevol altre pla poden ser diferents. En les àrees d’ús general els nivells d’il·luminació s’han d’obtenir a una altura de 85 cm del terra, mentre que en les vies de circulació els esmentats nivells s’han de mesurar al nivell del terra, a fi d’assegurar-hi la visualització de possibles obstacles o discontinuïtats.

Per mesurar la il·luminació s’utilitza el luxòmetre (figura). És un instrument que consta d’unes cèl·lules fotovoltaiques o dispositius que converteixen la llum en energia elèctrica. La cèl·lula de mesura citada n’ha de tenir una resposta cromàtica d’acord amb la corba de sensibilitat de l’ull humà. L’equip ha de ser calibrat de forma periòdica i, quan s’efectuïn els mesuraments, els resultats obtinguts han d’anar acompanyats de la incertesa de la mesura.

Figura Luxòmetre

Mesurament del nivell d'il·luminació a grans superfícies

Si es tracta de mesurar la il·luminació d’una gran superfície a efectes d’obtenir dades precises sobre la il·luminació mitjana, uniformitat i diversitat d’aquesta, el criteri de la Guia tècnica ha de ser completat amb la presa de dades en els punts precisos de l’espai a avaluar.

Per obtenir el nombre de punts mínims a mesurar s’aplica el següent mètode:

Es quadricula la zona mesurant el nivell d’il·luminància en cada centre geomètric de les quadrícules resultants. Per saber la quantitat mínima de mesuraments es relacionen la longitud i amplada del local amb l’altura de les lluminàries. Per a això s’aplica la següent relació a fi d’obtenir l’índex del local (IL).

On,

L és la longitud del local

A és l’amplada del local

h és l’altura de les lluminàries

El nombre mínim de punts de mesura (NPM) s’obté a partir de l’expressió següent:

On x s’obté de la taula.

Taula Valors de la variable -x-
Valor d’IL Valor de x
0 < IL < 1 1
1 < IL < 2 2
2 < IL < 3 3
IL > 3 4

  • Luminancímetre
  • Luminancímetre

El nivell de luminància s’ha de realitzar des de la posició de treball que ocupin els treballadors. L’instrument de mesura és el luminancímetre.

El color

La llum visible està composta per una sèrie de radiacions de diferents longituds ona a cada una de les quals correspon un dels diferents colors de l’espectre visible. Així el color de la llum juntament amb unes determinades propietats dels objectes existents (pel que fa a la seva reflexió, absorció o transmissió de la llum que reben) faciliten el reconeixement del nostre medi.

Les qualitats de color d’una font de llum es caracteritza per aquests dos atributs:

  • La temperatura de color que ens mesura l’aparença de color d’aquesta font.
  • El rendiment cromàtic que afecta l’aspecte cromàtic dels objectes il·luminats.

En la secció “Annexos” del web d’aquest crèdit trobareu una relació de NTP sobre il·luminació i radiacions.

La temperatura de color

La temperatura de color mesura la quantitat d’energia calorífica que cal aportar a un objecte perquè emeti en cert color. Això es basa en el fet que un objecte escalfat fins a cert nivell emet una llum vermellosa i a mesura que la calor augmenta la llum emesa es va fent cada vegada més blanca.

La temperatura de color s’expressa en l’escala Kelvin (°C +273) i correspon al color que s’assoleix escalfant un cos negre.

En la taula es relaciona la temperatura de color amb l’aparença de color.

Cos negre

Un cos negre és un radiador ideal que teòricament radia tota l’energia que rep, canviant de color en variar la temperatura absoluta. La radiació emesa està en relació amb la calor aportada.

Taula Relació entre la temperatura de color d’una font i la seva aparença
Temperatura de color Aparença de color
>5.000 °K (llum de migdia) Freda (blanca blavosa)
3.300 - 5.000 °K (blanc neutre) Blanca (intermèdia)
< 3.300°K Càlida (blanca vermellosa)

És important que els espais de treball estiguin il·luminats utilitzant làmpades que emetin una aparença de color (o aspecte de color) concorde al nivell d’il·luminació i a les tasques específiques.

En la taula es donen les impressions associades a diferents nivells d’il·luminació. Tingueu en compte que els valors intermedis d’il·luminació que no apareixen a la taula corresponen amb unes aparences de color intermèdies a les qualitats expressades.

Taula Aparença respecte al nivell d’il·luminació
Nivell d’il·luminació Aparença o aspecte de color
Càlida Intermèdia Freda
< 500 agradable neutra freda
1.000 - 2.000 estimulant agradable Neutra
> 3.000 antinatural estimulant agradable

El rendiment cromàtic

El rendiment cromàtic (Ra), també anomenat índex de reproducció cromàtica, mesura la capacitat de reproducció cromàtica dels objectes il·luminats amb una font de llum.

El rendiment cromàtic ens expressa la capacitat que una font de llum determinada té per reproduir una mostra de colors que han estat prèviament normalitzats en comparació amb la reproducció que realitza una llum-patró utilitzada com a referència. El Ra oscil·la entre 0 i 100.

En l’annex A de la Guia tècnica de l’RD 486 /97 apareixen els nivells de rendiment cromàtic i de temperatura de color apropiats per a una sèrie d’activitats laborals.

Us aportem, també la taula on es relaciona el Ra amb l’aparença de color i s’esmenten alguns exemples apropiats.

Taula Grups de rendiment cromàtic
Grup Índex Ra Aparença de color
1A Ra ≥ 90 Freda
Intermèdia
Càlida
Indústries tèxtils, de pintura i impremta.
Botigues, hospitals.
Cases, hotels, restaurants.
1B 80 ≤ Ra <90 Freda
Intermèdia
Càlida
Oficines, col·legis, magatzems comercials, treball industrial fi (en climes càlids)
Oficines, col·legis, magatzems comercials, treball industrial fi (en climes tebis)
Oficines, col·legis, magatzems comercials, treball industrial fi (en climes freds)
2 60 ≤ Ra <80 Interiors on el rendiment cromàtic és comparativament de menys importància.
3 40 ≤ Ra <60 Treball industrial
4 20 ≤ Ra <40 Treball industrial pesant, amb baixos requeriments de rendiment cromàtic.

Les millors fonts de llum per a ambients variables o indefinits són les de temperatura de color intermèdia.

Utilització i efectes dels colors

L’elecció dels colors al centre de treball té una importància vital en moltes operacions com aquelles que requereixin identificar objectes en moviment o que s’hagin de manipular, en les vies de circulació i en parts de maquinària en moviment…

Els colors provoquen determinats efectes psicològics en els individus que els contemplen, com també alguns colors condicionen la resposta immediata de l’individu i faciliten certa predisposició d’acció.

Respostes psicològiques dels colors

El color vermell s’associa a perill, aturada i predisposa a certa alteració nerviosa, el color verd s’associa a situacions de seguretat, el color groc s’associa a extremar les precaucions i predisposa a l’acció ja que és un color càlid.

En general els colors càlids (del vermell al groc) actuen com a estimulants, exciten el sistema nerviós, acceleren el pols, resulten acollidors i íntims, encara que amb tons foscos faciliten més sensació de serietat, seguretat i resistència. Els objectes de colors càlids són més agradables a la vista si estan il·luminats amb una llum de color càlid que no una de freda.

Els tons freds i foscos (del verd al blau) provoquen sensacions de calma, de fredor, tristesa, apatia i certa amenaça. Els tons freds i clars, en canvi, originen distensió.

Els tons pastís solen provocar sensacions de confort i benestar.

Els colors mats eviten reflexos i són els indicats per tenir els espais i mobiliari.

Els colors clars i lluminosos són els més confortables per aconseguir una bona visibilitat i un bon efecte psicològic.

Els ambients amb tons freds o calents es poden contrarestar amb llum càlida o freda, respectivament.

En la taula es resumeixen aquests efectes.

Taula Els efectes psicològics dels colors
Efecte color Efecte distància Efecte temperatura Efecte psicològic
blau allunyament fred tranquil·litzador
verd allunyament molt fred molt tranquil·litzador
vermell proximitat calor excitant
taronja molt proper molt calent estimulant
groc proximitat molt calent estimulant
marró molt proper neutral estimulant
violeta molt proper fred agressiu/descoratjador

És important que predominin els colors suaus i neutres, encara que s’hagués d’evitar caure en la monotonia cromàtica i aplicar colors vius puntualment per senyalitzar, decorar… Com a regla general la intensitat d’un color haurà de ser inversament proporcional a la part que ocupa en el camp normal de la visió, tant en l’espai com en el temps.

Criteris per canviar l'aparença de les dimensions d'un local

Podem canviar l’aparença de les dimensions d’un local de la manera següent (vegeu figura):

  • Per donar la sensació que un local és d’alçària reduïda, el sostre i terra han de ser de colors foscos i les parets, de colors clars.
  • Per produir l’efecte contrari, el sostre ha de ser de tons clars i les parets, fosques.
  • Per donar profunditat a un local -sembli més llarg-, la paret del fons s’ha de pintar en tons clars. L’efecte contrari s’aconsegueix amb la paret del fons en tons foscos.
Figura Modificació d’un espai en funció de l’ús dels colors
Anar a la pàgina anterior:
Annexos
Anar a la pàgina següent:
Activitats