Comprender la iluminación circadiana y sus mecanismos

La iluminación circadiana y las soluciones de iluminación centradas en el ser humano se han vuelto frecuentes, sin embargo, muchos integradores pueden carecer de una comprensión integral de su funcionalidad y los escenarios óptimos para recomendarlas a los clientes.

Explorando la iluminación circadiana
Para quienes se adentran en el ámbito de la iluminación, es posible que el término "iluminación circadiana" se haya cruzado en su camino, generando dudas sobre su esencia. Si bien un producto que enfatiza la imitación de la iluminación natural probablemente entre en la categoría de iluminación circadiana, esta explicación solo araña la superficie.

En esta discusión, profundizaremos en las complejidades de la iluminación circadiana, explorando las razones detrás de su creciente prominencia, su impacto en la salud humana y las formas de integrar estos sistemas en negocios o espacios personales.

Decodificación de iluminación circadiana
El término "circadiano" en iluminación circadiana se refiere al ritmo circadiano, el reloj biológico que gobierna los ciclos de sueño y vigilia del cuerpo humano. Este ritmo opera en un ciclo de 24 horas alineado con la secuencia natural del día y la noche.

A pesar del considerable lapso de tiempo entre los humanos que viven bajo cielos abiertos y la actualidad, nuestros cuerpos no han desarrollado nuevos mecanismos para regular los ciclos de sueño-vigilia. El cuerpo todavía depende de las señales de la luz circundante para discernir la hora.

La iluminación circadiana, en esencia, intenta aprovechar las propiedades adaptables de los LED para replicar la progresión natural de la luz solar a lo largo del día. Su nomenclatura refleja su objetivo: ayudar a los ocupantes del edificio a mantener un horario de sueño natural en entornos con fuentes de luz natural limitadas.

Un sistema de iluminación circadiano competente establece una señal diurna potente por la mañana y la disminuye por la noche.

Comprensión de la temperatura de color correlacionada (CCT)

La temperatura del color, un elemento crucial en la iluminación circadiana, se refiere a cómo los ojos perciben varios tonos de luz blanca, correspondientes a los tonos de la luz solar en diferentes momentos del día.

La temperatura de color correlacionada (CCT) especifica la longitud de onda del color emitida por una luz, medida en grados Kelvin (K). Esta métrica, que va de 1000K a 10000K, designa temperaturas más bajas para luces más cálidas y rojas y temperaturas más altas para colores más fríos y azules.

Impacto de la iluminación moderna en el ritmo circadiano
Considerar una bombilla promedio con un CCT fijo, como en una oficina configurada a 4500K, puede ilustrar el daño potencial a los ritmos circadianos. Si bien esta temperatura de color estimula el estado de alerta durante las actividades diurnas, el cuerpo carece de un punto de referencia para reducir el ritmo por la noche.

La temperatura de color fija puede inducir al cuerpo a pensar que es de mañana incluso a última hora de la tarde, inhibiendo la producción de melatonina e interrumpiendo el ciclo natural de sueño-vigilia. Este problema se extiende más allá de las oficinas, ya que la mayoría de las personas pasan sólo alrededor del 10% de su día al aire libre, privando a sus cuerpos de las señales de iluminación natural.

Los malos horarios de sueño resultantes de una iluminación inadecuada pueden provocar problemas como fatiga, lo que afecta el metabolismo y los niveles de cortisol. La iluminación circadiana, cuando se optimiza para la salud circadiana, ha demostrado beneficios en diversos entornos, incluidos oficinas, hospitales, residencias de ancianos y comunidades residenciales.

Corregir los horarios de sueño con iluminación circadiana
La iluminación circadiana aborda la interrupción gradual causada por la iluminación artificial centrándose en el arrastre: un estímulo entregado constantemente en el momento adecuado. Si bien la temperatura del color es un aspecto clave, la iluminación circadiana considera varios estímulos visuales y no visuales para el arrastre, incluida la intensidad, el posicionamiento, el tiempo y el espectro.

En la iluminación circadiana, las temperaturas de color más bajas representan las primeras horas de la mañana y las últimas horas de la noche, mientras que las temperaturas más altas simulan las condiciones diurnas. El sistema ajusta las luces a lo largo del día dentro del rango promedio de luz solar CCT, desde 2700K hasta aproximadamente 6500K.

La posición es crucial, teniendo en cuenta cómo la luz incide en el pigmento de melanopsina en la parte inferior del ojo, enviando una señal de vigilia potente al cerebro. A menudo se recomiendan luces nocturnas por debajo del nivel de los ojos para evitar desencadenar una respuesta melanópsica.

El espectro, otro factor vital, implica garantizar que las luces LED repliquen la "señal azul cielo" a 490 nm, la longitud de onda más sensible a la melanopsina.

Importancia del índice de reproducción cromática (CRI) y TM-30-18
Si bien la temperatura del color es bien conocida en la iluminación circadiana, el espectro es igualmente crítico. La melanopsina es muy sensible a la luz de 490 nm, la "señal azul cielo", que a menudo se evalúa mediante el índice de reproducción cromática (CRI). Un CRI superior a 90 es deseable para la iluminación circadiana.

Sin embargo, los avances han llevado al desarrollo de TM-30-18, con el objetivo de reemplazar el CRI como métrica de reproducción cromática. TM-30-18 evalúa el índice de fidelidad (Rf), el índice de gama (Rg) y el gráfico vectorial de color de una luz, proporcionando una evaluación más completa con 99 muestras de evaluación de color.

Papel de los controles de iluminación en la iluminación circadiana
El control es fundamental en la iluminación circadiana, diferenciando entre sistemas promedio y excepcionales. La automatización es muy buscada, ya que refleja las fases fluidas del sol sin intervención manual constante. Los principales fabricantes de controles suelen incluir un "programa circadiano" predeterminado, lo que simplifica la integración de accesorios de iluminación apropiados para el ritmo circadiano.

Los sensores de luz, como SolarSync de Crestron, miden la temperatura del color y la intensidad de la luz exterior y ajustan las luces interiores en consecuencia. Estos dispositivos contribuyen a la capacidad de respuesta del sistema circadiano a las fluctuaciones de la iluminación natural, permitiendo decisiones sobre ajustes de la iluminación artificial basados ​​en la saturación de la luz natural.

La iluminación circadiana debe complementar, no reemplazar, la luz natural en los edificios. La integración de tratamientos en las ventanas, como cortinas que se ajustan para minimizar el resplandor solar durante el día y bloquear la iluminación exterior brillante por la noche, juega un papel importante a la hora de desencadenar respuestas circadianas y mejorar el confort visual.

Iluminación circadiana versus iluminación centrada en el ser humano
Si bien estos términos se usan a menudo indistintamente, la iluminación circadiana y la iluminación centrada en el ser humano tienen distinciones sutiles. La iluminación circadiana tiene como objetivo específico mejorar los ritmos circadianos mediante el arrastre de luz. Por el contrario, la iluminación centrada en el ser humano tiene un enfoque más amplio en la utilización de la luz para mejorar el desempeño, la salud y el bienestar humanos en general en un espacio.

En resumen, la iluminación circadiana, con su enfoque matizado, resulta fundamental para promover el bienestar de los ocupantes en diversos entornos. Su cuidadosa consideración de la temperatura del color, el espectro y la automatización prepara el escenario para un futuro en el que la iluminación no sólo sea funcional sino que esté profundamente alineada con nuestros ritmos biológicos naturales.