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Soluciones LED retrofit a la contaminación lumínica en alumbrado público (I)

Luz calida y luz fria

La contaminación lumínica es un concepto cada vez más polémico que tiene en pie de guerra a numerosos colectivos, a saber: astrónomos, ecologistas, médicos, patólogos… Hay 2 vías principales para contaminar con alumbrado público: tenemos la contaminación lumínica por  temperatura de color y la contaminación lumínica por flujo lumínico al hemisferio superior. Debido a su amplitud, vamos a dividir este tema en tres volúmenes (sea este el primero de ellos), en el que hablaremos de los efectos adversos que la iluminación instalada con poco criterio puede ocasionar en las personas y en el medio ambiente. En los dos próximos artículos, explicaremos en profundidad qué características de los puntos de luz son las que ocasionan la contaminación y propondremos soluciones con aplicaciones retrofit* para cada uno de los dos supuestos.

El ciclo circadiano en el ser humano

Hasta hace poco más de 10 años, solo se habían identificado un par de células receptoras en nuestro ojo: los conos y los bastones, pero ahora sabemos que hay un tercer grupo de células que aunque no inciden en nuestra visión, sí que son sensibles a la luz, me refiero a los ganglios. Hasta donde se sabe, estas células son el receptor que más influye en algo que conocemos como el “Ciclo Circadiano”

Interior del ojo humano

Ciclo Circadiano

El ciclo circadiano es un concepto biológico que atañe a todos los seres vivos, y no es más que una serie de respuestas fisiológicas que van en función de influencias medioambientales, como lo son temperatura, humedad, nivel o la temperatura de color de la iluminación. El ciclo circadiano es lo que hace que las semillas germinen en primavera, o lo que hace que los osos entren en hibernación en invierno, o que los árboles empiecen a perder sus hojas entrado el otoño, lo que hace que nos entre somnolencia por la noche o que nos mantengamos activos durante la vigilia. Esos cambios se pueden dar en segundos, como ocurre en algunos organismos unicelulares, o se pueden dar a lo largo de años, como ocurre con algunas especies de cigarras que hibernan bajo tierra a lo largo de 17 años; una primavera con unos adecuados valores de temperatura y  humedad, son una promesa de buenas condiciones de alimentación y reproducción, con lo que los insectos despiertan de su larguísimo letargo.

Pero vamos a lo que nos interesa; en los seres humanos, el ciclo circadiano más notorio es el diario, y no todos somos conscientes de ello. Para nosotros, es una función de la intensidad y temperatura de color de la luz que nos llega a la retina, y como respuesta tenemos una serie de impulsos y necesidades que nos llevan a estar activos, que gobiernan nuestros movimientos intestinales, que nos preparan para el descanso…

Ciclo circadiano en el ser humano

El orden de los conceptos es muy claro, ya que todos los vivimos a diario de forma natural. Hablando de naturaleza, a lo largo de los millones de años de evolución y a lo largo de los cientos de miles de años que llevamos siendo Homo-Sapiens, una de las constantes ha sido la iluminación natural. Esto de tener alumbrado público o bombillas en nuestros hogares es algo relativamente reciente si lo vemos desde nuestra trayectoria antropológica, así que por milenios y milenios, solo pudimos disfrutar de una sola fuente de luz natural por la noche:

Luna en la noche

La luz reflejada de la luna posee una temperatura de color muy fría, pero a su vez suministra un nivel de intensidad luminosa muy bajo. Al atardecer, la luz solar es cálida, ya que los rayos solares nos llegan de forma tangencial, y se ven obligados a atravesar más kilómetros de atmósfera, con lo que los componentes azules de la luz se ven más disipados que por ejemplo a medio día.  Así pues, vemos que hay una relación clara entre la temperatura de color y la intensidad luminosa todos los días.

La temperatura de color según la hora del día
CCT: Temperatura de color

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Problemas para la salud humana

Fijándonos en las condiciones naturales en las que evolucionamos, se intuye que muchos sistemas de iluminación son muy poco adecuados para nuestra naturaleza, y este precisamente es el foco de muchos problemas fisiológicos, enfermedades, y síntomas.

  • Instalar una fuente de iluminación fría en nuestra sala de estar o dormitorio resulta muy inconveniente, ya que esas fuentes de luz bloquen la secreción de melatonina, que es la hormona que nos ayuda a conciliar el sueño.
  • Lo mismo ocurre si la fuente de luz está instalada en el exterior de nuestra vivienda y la luz se cuela por la ventana. Sin saberlo, la causa del insomnio de muchas personas es una temperatura de color y desarrollo óptico del alumbrado público inadecuados.
  • Puntos luminosos que sean fuente de parpadeos son muy contraproducentes para la salud y la seguridad de las personas. Sus consecuencias son la fatiga visual, el dolor de cabeza y hasta el juicio incorrecto de la velocidad a la que se mueven los objetos, lo que compromete gravemente la seguridad en ciertos entornos. Ese tema se trata ampliamente en este artículo.
  • Una luz cálida en la oficina o lugar de trabajo nos mantendrá en un estado de somnolencia a lo largo de todo el día. A mediano y largo plazo, puede generar depresión, desordenes anímicos o insomnio, entre otros problemas.
  • Del mismo modo, si las horas de oficina se hacen largas y trabajamos bien entrada la noche, las fuentes de iluminación frías dificultarán la conciliación del sueño.

Problemas para el medio ambiente

  • Los demás organismos biológicos también se ven afectados por la iluminación artificial. Las aves son animales mayoritariamente diurnos, así que una luz fría causa una apreciable perturbación en sus ciclos circadianos.
  • La iluminación artificial es una de las causas que hacen que los árboles que viven en las urbes tengan un tamaño sensiblemente superior a la media de su especie. Esto puede ser un problema, ya que sus troncos y raíces se desarrollan por encima de las expectativas planeadas, lo que puede suponer daños al mobiliario urbano, falta de visibilidad, sobrecostes de mantenimiento, etc.
  • El componente azul de la luz fría presenta problemas para la observación astronómica, ya que como antes indicamos, la atmósfera disipa la luz azul, formándose un halo que oculta con gran facilidad la luz predominantemente fría de las estrellas.
  • El sobredimensionamiento de los niveles de alumbrado, fenómeno muy habitual en España, es la forma de contaminación que más bloquea la visibilidad de la bóveda celeste.
  • El FHS (flujo al hemisferio superior) es un valor porcentual que indica la cantidad de luz de una luminaria de alumbrado público que se dirige hacia el cielo. Entre más antigua sea la luminaria, peor FHS suele tener, llegando al extremo de que algunas luminarias tipo Villa (los típicos faroles de los municipios y cascos antiguos) presentan FHS superiores al 55%. En otras palabras, menos de la mitad de la luz se está utilizando para iluminar la calzada.

Todos los anteriores problemas tienen una sencilla solución. En los 2 siguientes artículos, analizaremos como la tecnología LED bien empleada puede mejorar nuestras condiciones de vida y disminuir los problemas medioambientales.

* Retrofit es un término industrial que indica que una tecnología nueva se ha adaptado a un estándar antiguo, como por ejemplo, un tubo LED que integra el mismo casquillo que el estándar T8 del tubo fluorescente.
Soluciones LED retrofit a la contaminación lumínica en alumbrado público (I)
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