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Descubriendo el color de la luz

Iluminación en jardines y otros espacios públicos

Dieter Jansen26/08/2005

Las distintas fuentes de luz se diferencian por el propio color de la luz que emiten y por su capacidad de reproducir el color de los objetos sobre los cuales inciden. El color de la luz es el que percibe el observador procedente de la propia fuente, mientras que la reproducción del color es la percepción que se obtiene al observar un objeto bajo determinada iluminación.


Decoración con plantas de interiores en la empresa Ruof  (Esslingen, República Federal de Alemania) en „Prisma“, en Frankfurt/Main. Iluminación complementaria para Ficus microcarpa ‘Nitida’ mediante focos desde arriba y desde los lados.


Las distintas fuentes de luz se diferencian por el propio color de la luz que emiten y por su capacidad de reproducir el color de los objetos sobre los cuales inciden. El color de la luz es el que percibe el observador procedente de la propia fuente, mientras que la reproducción del color es la percepción que se obtiene al observar un objeto bajo determinada iluminación.

El color de la luz y la reproducción del color tienen una influencia mayor de lo que normalmente se cree sobre la atmósfera luminosa, tanto en interiores como en exteriores. Aun cuando las fuentes modernas de luz son casi perfectas, existe aun potencial para innovaciones en áreas tales como la eficiencia lumínica, vida útil de las fuentes luminosas, miniaturización, bajo consumo de energía, compatibilidad medioambiental, etc.

La luz artificial debe permitir una percepción lo más correcta posible de los colores, semejante a la que se obtiene mediante la luz natural. Las características de una fuente luminosa en lo que respecta a la reproducción del color se expresan mediante el índice de reproducción cromática Ra, que indica el grado de correspondencia entre el color físico de un cuerpo y su percepción bajo la correspondiente iluminación.

Al uso de lámparas y fuentes de luz aún más efectivas, entre los cuales se cuentan los LED, diodos emisores de luz, se adaptan también los cuerpos ópticos (soportes) de los mismos, o se conciben estructuras de sostén completamente novedosas. También se refinan los sistemas de control y desarrollan cebadores electrónicos aun más pequeños. También el control digital de estos mecanismos electrónicos muestra progresos considerables. Son cada vez más las posibilidades de control de la luz mediante accesorios digitales que se ofrecen al mercado

Luz y plantas en interiores
En casi el 80% de los proyectos de paisajismo interior con plantas deben utilizarse fuerte iluminación artificial para el mantenimiento de las mismas, por lo menos durante el semestre invernal.  Y aunque parezca contradictorio a primera vista el tener que aplicar luz complementaria en el caso de que los edificios tengan techos o fachadas de cristal, esto se impone por un lado por las necesidades de luminosidad de las especies vegetales elegidas y por otro el tipo de vidrios utilizados (vidrios térmicos, vidrios cromáticos, vidrios de seguridad), lo que a su vez puede ser directa consecuencia de las reglamentaciones y necesidades del ahorro de energía en los edificios. Otra razón por la cual suele tener que instalarse iluminación complementaria son las temperaturas demasiado altas dentro de estos edificios coincidiendo con meses de pobre iluminación.

En edificios más pequeños, con cielorrasos de hasta 3,50 m de altura, pueden aplicarse de forma óptima tubos fluorescentes con reflectores anchos y lámparas fluorescentes compactas dispuestas sobre zócalos. Además de las conocidas T8 de nueva generación, se están aplicando de forma incrementada las nuevas lámparas T5 con banda luminosa de tres colores (13 mm de diámetro, pero con otra longitud, utilizadas con dispositivo electrónico).

Estas últimas tienen un rendimiento lumínico aun mayor y su luz puede ser atenuada. Pero para la iluminación de las plantas, el atenuar la luz no tiene sentido, por lo cual es necesario planificar para ellas un circuito luminoso independiente de la iluminación general.

Las lámparas fluorescentes compactas sobre zócalo rinden mucho más con 120 watts y un rendimiento lumínico de 9.000 lúmenes (un tubo de 58 watts rinde aproximadamente 5.600 lúmenes). Condición necesaria para esto es una correcta interacción con el cebador. Con ello se dispone, para la iluminación de las plantas, de un instrumento de luz muy potente de la familia de las lámparas de baja presión que puede disponerse de distintas maneras sobre las plantas a iluminar.

Con una distancia de unos dos metros entre la fuente luminosa y la superficie de las plantas se puede alcanzar una intensidad de unos 2000 lux. Aplicándose conjuntamente con cebadores, se obtendrá de estas lámparas vidas medias de unas 12.000 horas. En el caso de tubos fluorescentes, esta vida útil puede elevarse a más de 30.000 horas (tipos “long life” y profesionales). Transcurrido ese tiempo, las lámparas tienen aun un rendimiento lumínico del 90% del inicial.

Luminarias y sistemas de soporte
Las luminarias y los sistemas de soporte tienen por función la distribución, filtrado o transformación de la luz proveniente de las fuentes luminosas. Incluyen también los elementos destinados a asegurar y proteger a la fuente luminosa y a suministrarle energía.
En el caso de lámparas fluorescentes de gran intensidad de luz se necesita un diseño de la luminaria que asegure una distribución limpia de la luz directa, también en el caso de la iluminación de las plantas. Especialmente en el caso de la iluminación de asimilación – iluminación artificial que prolonga la duración del día para las plantas – , los focos cerrados hacia arriba deben instalarse sin pieza indirecta (hacia el cielorraso), dado que la intensidad luminosa sobre la planta debe ser tan elevada como sea posible.

Dada la corta longitud de la lámpara es posible adaptar la fuente de luz a la luminaria y obtener así, mediante el uso de reflectantes adecuados una alta intensidad luminosa sobre superficies pequeñas. La intensidad luminosa se expresa en “lux”. El lux es una medida de intensidad luminosa; un lux equivale a un lumen distribuido sobre un metro cuadrado de superficie. El lumen (lm), a su vez, es la cantidad de luz emitida por una fuente puntual con una intensidad de una candela. La candela, es la intensidad  de luz emitida en una dirección determinada por una fuente monocromática con una frecuencia de 540 megahertzios. Para expresarlo de una forma gráfica, corresponde a la intensidad luminosa emitida por 1,5 velas

Lámparas fluorescentes de alta presión
En las lámparas de descarga o fluorescentes, la generación de luz se produce mediante el flujo de electricidad a través de plasma gaseoso o de metal vaporizado contenidos en recipientes cerrados. Mediante la presión interna se distinguen dos tipos de lámparas de descarga, las de alta y las de baja presión. Bajo alta presión, de aproximadamente unas diez atmósferas, las sustancias utilizadas emiten luz visible mediante la excitación de los electrones. El color de la luz y su influencia sobre la percepción del color de los objetos sometidos a la misma pueden ser influidos mediante la dosificación de las llamadas “tierras raras” en los materiales que la componen. Representantes de este grupo son las lámparas de vapor de halogenuros metálicos.

La técnica en este tipo de lámparas se ha continuado desarrollando, de la misma forma que su miniaturización y la de los accesorios necesarios para su funcionamiento. Las lámparas de halógeno de alta presión con reflector más pequeñas disponible actualmente (lámparas HI-HD) tiene unos 51 mm de diámetro y tiene, debido a su superficie interna recubierta de reflectores de cristal, de dos ángulos de emisión de luz. Este tipo de lámparas reflectoras están disponibles actualmente en un rango de entre 35 y 70 watts, y se esperan mejoras técnicas sensibles por parte de los fabricantes en el plazo de un año. Todos los demás tipos disponibles para soportes abiertos o cerrados se utilizan en proyectos de plantas de interior en potencias de hasta 400 watts, prefriéndose los colores blanco neutral o blanco “cálido”.


Luz en el jardín, en este caso con reflectores incandescentes halogenados de alto voltaje. Estos contribuyen se utilizan no sólo para generar “ambiente”, sino también para aumentar la seguridad en caminos y escalones.


Para la iluminación de plantas se deben utilizar fuentes de luz que además tengan radiación ultravioleta utilizable por las mismas, como por ejemplo los tipos “E”. Cuando se deben utilizan soportes cerrados como protección en caso de explosión del tubo, no se utilizan filtros de ultravioleta.

Lámparas de vapor de sodio de alta presión (HS o Na-HD)
Las lámparas de tipo “display”, o de exhibición, que se utilizan en zonas de venta con colores especialmente cálidos, solo deben ser utilizadas con plantas de interiores si las mismas tienen a su disposición suficiente luz natural con tonos azulados. También en este tipo de fuentes de luz con los más altos rendimientos lumínicos se ha podido constatar un importante desarrollo en cuanto a vida útil y el propio rendimiento.

Un desarrollo similar se ha podido constatar en las lámparas de alta presión (HD) ya mencionadas. También en este caso se adaptan los soportes y accesorios a las técnicas mejoradas, de forma tal de poder fabricar sistemas más pequeños aprovechando las ventajas de la miniaturización de accesorios electrónicos. Los proyectistas disponen entonces de una gran cantidad de variaciones en este tipo de fuentes luminosas.

Iluminación de exteriores y efectos de iluminación
Los diseñadores de luz y los paisajistas están considerando de forma creciente nuevas posibilidades de iluminación de elementos individuales en zonas verdes exteriores, tanto en parques como en cementerios, plazas o jardines privados.

Una condición previa es la existencia de una instalación eléctrica realizada correctamente, de acuerdo con la normativa vigente y poseyendo las autorizaciones correspondientes. Mediante un ajuste temporal adecuado y la elección correcta de las fuentes de iluminación, se pueden respetar no solo aspectos económicos sino también ecológicos, como son el no interferir o interferir mínimamente con la actividad de insectos nocturnos.

Lámparas incandescentes halógenas
(Bajo y alto voltaje)

Las lámparas incandescentes “comunes” difunden temperatura. En ellas, un filamento de volframio contenido en una ampolla al vacío o rellena de un gas inerte es llevado a la incandescencia mediante el paso de una corriente eléctrica. La mayor parte de la radiación liberada permanece en el área infrarroja.

Las lámparas incandescentes halogenadas son comparables a las comunes, tanto por su estructura como por sus efectos. Pero contienen en su gas de relleno pequeñas cantidades de halógenos (bromo, cloro, boro, flúor, yodo) o alguna combinación química de los mismos. Mediante estos agregados es posible evitar, dentro de determinados rangos de temperatura, el ennegrecimiento de la bombilla provocado por la evaporación del volframio y, en consecuencia, la pérdida de luminosidad. Es por ello que en las lámparas incandescentes halogenadas es posible reducir considerablemente el diámetro de la fuente lumínica.

Este tipo de lámparas muy pequeñas tienen numerosas aplicaciones, dominando las lámparas con reflectante integrado. Éstas producen distintos ángulos de irradiación, los que a su vez permiten desarrollar distintos ejercicios visuales y efectos de iluminación. Se puede, por ejemplo, mediante distintas combinaciones de luces y sombras, alcanzar efectos luminosos muy teatrales.

Mientras que en el caso de las lámparas halogenadas de bajo voltaje es indispensable la utilización de transformadores, preferentemente electrónicos (12 voltios/24 voltios), las de alto voltaje pueden ser conectadas directamente a una red de 240 voltios. Es posible regular el rendimiento lumínico, aunque es más conveniente la utilización de lámparas de distinto rendimiento luminoso para los distintos efectos deseados y elegirlas de acuerdo con distintas distancias al objeto a iluminar. Existen lámparas de este tipo que dan “luz fría”, que liberan el 66% de su energía calórica hacia atrás, lo cual, en el caso de aplicaciones a corta distancia, es conveniente tanto para las plantas como para los insectos nocturnos.

Diodos luminosos (LED, “light emiting diodes)

Estos emisores lumínicos se basan en semiconductores que transforman la electricidad directamente en luz. Esta luz es, comparada con la emitida por las fuentes de luz cálidas, de un ancho de banda muy estrecho, tanto en el ultravioleta cercano, en las longitudes de onda visibles o en el campo infrarrojo. A diferencia de los emisores basados en filamentos incandescentes, los diodos luminosos no son afectados por los golpes, no tienen una ampolla hueca que pueda implotar. Las superficies luminiscentes individuales pueden ser tan pequeñas con 0,4 mm x 0,4 mm, con lo cual se dispone de fuentes de luz independientes prácticamente puntuales.

Debido a la constante mejora de su rendimiento lumínico, estas fuentes se utilizan de forma creciente también cuando se necesita luz blanca. En exteriores, como elemento de seguridad para iluminar escalones, para marcar senderos. Se afirma que la vida útil al aire libre de estos elementos lumínicos, incluyendo reguladores y transformadores, alcanza las 100.000 horas. En el futuro, en la medida que continúe desarrollándose la fabricación masiva, estos sistemas se volverán también económicamente interesantes para la realización de efectos luminosos especiales. Para los diseñadores de estos efectos luminosos estos diodos ofrecen fantásticas posibilidades para escenificar objetos muy difíciles durante años y de forma económica, logrando mediante ellos combinar los colores de forma óptima.

Lámparas fluorescentes
Se trata de lámparas de luminiscencia de baja presión. En ellas se producen rayos ultravioletas mediante el paso de una corriente eléctrica a través de un gas a baja presión, los que a su vez se transforman en luz visible al incidir a través de una capa fluorescente. Por su forma se distinguen lámparas compactas y con forma de barra, de “U” y de anillo. Las lámparas fluorescentes no pueden ser conectadas directamente a la red eléctrica, debiendo colocarse una bobina, un cebador, entre el sistema y la red.

Este tipo de fuentes de luz se utiliza preferentemente como focos en senderos, en lugares para sentarse o en escalones u otras zonas donde la seguridad es importante. Debido la extremadamente larga vida útil de los tipos “longlife” se trata de un equipo sumamente económico.

Lámparas de alta presión

Sobre todo las formas más pequeñas de lámparas de vapores metálicos halogenados de alta presión admiten una gran cantidad de aplicaciones de luz dirigida. Lamentablemente producen también una gran cantidad de radiación en los rangos azules, violeta y ultravioleta del espectro, que si bien son deseables para la iluminación de las plantas, también atraen numerosos insectos nocturnos cuando se instalan en exteriores. Mediante el uso de filtros lumínicos, no obstante, es posible eliminar estas bandas del espectro. Las lámparas de gas de mercurio, que se utilizan normalmente en la iluminación callejera, poseen una capacidad aun mayor de atraer estos insectos. Pero como son lámparas cerradas hacia arriba y el ángulo de iluminación es, como máximo de 60º, la capacidad de atraer insectos puede ser reducida considerablemente.

Las lámparas de vapor de sodio de alta presión– cuando no son las utilizadas para iluminar “displays” – provocan bajo su luz una mala reproducción de los colores, especialmente si se están iluminando objetos verdes y azules. De acuerdo con sus efectos ecológicos, estas fuentes de luz son la segunda mejor solución, siguiendo a las lámparas de vapor de sodio de baja presión.

Literatur:
Light + Building 2004, Katalog und Industrieinformationen
KTBL-Arbeitsblatt 0700 „Licht in der Innenraumbegrünung
Handbuch Innenraumbegrünung, Thalacker
Medien, Braunschweig, 1. Auflage 1998,  Herausgeber Renate Veth

Kontakt
Dipl.-Ing. Dieter Jansen
Gartenbauberatungsteam Kassel im HDLGN
Oberzwehrener Straße 103
34132 Kassel
Tel.: 0561-4090923
Fax: 0561-4090959

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