ARQUITEK
EDICIÓN
N°19 |
2021
Enero
- Junio 2021
Edición
online ISSN-2617-0892
DOI: https://doi.org/10.47796/ra.2021i19
La Temperatura de Color y su Rol dentro de la Iluminación
Artificial de Espacios
de Educación Inicial
Color Temperature and
its Role within the Artificial Lighting of Initial
Education Spaces
DOI: https://doi.org/10.47796/ra.2021i19.490
Presentado :
24.04.21
Aceptado
: 25.06.21
Gabriela Alexandra
Vera Mazuelos[1]
Universidad
Politécnica de Cataluña, Barcelona – España
http://orcid.org/0000-0001-7241-784X
gabriela.alexandra.vera@estudiant.upc.edu
Adrián Muros Alcojor[2]
Universidad
Politécnica de Cataluña, Barcelona - España
http://orcid.org/0000-0002-0167-2904
adrian.muros@upc.edu
RESUMEN
Los centros de educación
inicial, después del hogar, son el primer espacio donde los niños habitan; por
tanto, forman parte esencial de su desarrollo. A partir de ello, la
investigación analizó la relación entre la temperatura de color presente en los
sistemas de iluminación artificial en espacios de educación inicial y los distintos
ámbitos del desarrollo infantil en niños de 0 a 5 años. El objetivo fue demostrar
que, a través del control de la temperatura de color en los sistemas de
iluminación artificial, se puede estimular diversos ámbitos del desarrollo infantil.
Se analizaron criterios dentro del desarrollo físico, cognitivo, psicomotor y
sensorial de niños de educación inicial, así como cualidades de la temperatura
de color. De esta manera, se plantea una propuesta de iluminación dinámica que
estimule ámbitos del desarrollo infantil a través de escenas de luz. En este
sentido, la iluminación artificial se convierte en un recurso que puede
emplearse para estimular actividades desarrolladas en espacios de educación inicial
y puede constituirse en una herramienta de diseño, con el objetivo de lograr un
ambiente estimulante.
PALABRAS CLAVE: Iluminación, temperatura de color, espacios
de educación infantil.
ABSTRACT
Early
childhood education centers are the first space that children inhabit after
home and are an essential part of their development. In this sense, the
research analyzed the relationship between the color temperature present in
artificial lighting systems in early childhood education spaces and different
areas of child development in children from 0 to 5 years old. With the aim of
demonstrating that, through the control of color temperature in artificial
lighting systems, various areas of child development can be stimulated.
Criteria within the physical, cognitive, psychomotor and sensory development of
early childhood children and the qualities of color temperature were analyzed.
In this way, a proposal for dynamic lighting is proposed that stimulates areas
of child development through light scenes. In this sense, artificial lighting
becomes a resource that can be used to stimulate activities carried out in
initial education spaces and can become a design tool, with the aim of
achieving a stimulating environment.
KEYWORDS: Lighting,
temperature of color, children’s education spaces.
INTRODUCCIÓN
El ser humano está rodeado de factores
ambientales tanto internos como externos que intervienen en el desarrollo de sus
actividades, por ende, la influencia de los espacios de educación infantil en
el desarrollo físico, social, cognitivo y emocional de los niños es inherente, como
se expone en el estudio “The physical environment factors in preschools in
terms of environmental psychology: a review” (Ata, Deniz y Akman, 2012). El análisis de los factores de psicología
ambiental ha sido estudiado con mayor énfasis durante los últimos años con el
objetivo de determinar criterios relevantes dentro del diseño en preescolares.
Uno de los estudios titulado “The holistic impact of classroom spaces on
learning in specific subjects” identificó siete parámetros
que, en conjunto, explican el porcentaje de la variación en el progreso
académico logrado por los alumnos; estos son la luz, temperatura, calidad del
aire, conexión con la naturaleza, flexibilidad, complejidad y color (Barrett et al., 2015).
En este contexto, se comprende la percepción
del espacio desde las condiciones de niños de 0 a 5 años, por lo que el diseño
empleado para ellos debería seguir los siguientes principios: estimulante,
accesible, flexible, funcional, estético y agradable para los sentidos (Blasco y
Vizcaino, 2012).
Es claro que existen múltiples factores
ambientales como la luz, el color, el aire, la ventilación, la temperatura,
etc. A ellos, se suman las necesidades pedagógicas y las físicas especiales.
Teniendo esto en cuenta, para el diseño de los entornos escolares, se debe
considerar un enfoque multidisciplinario que incluya pedagogos, psicólogos
educativos y arquitectos.
Estudios específicos sobre la iluminación en
espacios de educación han demostrado que a través de variaciones en la
iluminación artificial se puede influir en la agudeza visual, en las tareas de
concentración (Cachán et al., 2012), y en el rendimiento académico de los
estudiantes (Mahone Group, 1999). Por otro lado, diferentes investigaciones
neurobiológicas relacionan la estimulación de los sentidos en la construcción
del conocimiento, considerando la iluminación como un elemento de estimulación
presente en el espacio. Con estos antecedentes, se puede verificar que la luz artificial,
y en especial la temperatura de color, tiene una importante influencia dentro
del comportamiento humano y en el desarrollo de sus actividades dentro de los
espacios para la educación. De ese modo, el objetivo principal del estudio fue
investigar la relación entre la temperatura de color, presente en los sistemas
de iluminación artificial dentro del espacios de educación inicial —sabiendo
que otras propiedades lumínicas están normadas y no son alteradas con el cambio
en la temperatura de color— y su influencia sobre el desarrollo físico, motor,
cognitivo y emocional de los niños, con la finalidad de referenciar rangos con ámbitos
del desarrollo infantil. Se plantea la hipótesis que, a través del control de
la temperatura de color en los sistemas lumínicos de espacios de educación
inicial, se puede estimular el proceso de aprendizaje y desarrollo infantil. El
método de análisis lumínico de ambientes de estudio se basó en una revisión
bibliográfica de los casos de estudio a nivel internacional; a partir de lo
cual, se estructuró la información obtenida para el análisis y la determinación
de criterios y parámetros para la creación de la propuesta lumínica.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se enmarca en el tipo de investigación correlacional, ya que
persigue medir el grado de relación que existe entre el control de la
temperatura de color en
espacios de educación inicial y el desarrollo físico, social, cognitivo y
emocional de niños. En cuanto a la naturaleza de los datos
recogidos, el presente estudio corresponde a uno cuantitativo, cuyos datos
complementaron el análisis realizado a partir de los recolectados por revisión
documental de investigaciones de relevancia a nivel internacional en el ámbito
del estudio de la iluminación en espacios educativos. Para alcanzar el objetivo propuesto, se ejecutaron
tres etapas. La primera para el análisis y recolección de información, identificación
de variables basada en bibliografía y posterior correlación. La segunda
comprendió la determinación de parámetros en el control de la temperatura de
color para la propuesta lumínica de 5 escenas de luz. La tercera consistió en
una simulación
de estas diferentes escenas, representando los cambios en la temperatura de
color.
DESARROLLO
El desarrollo de los niños implica un aprendizaje continuo y cambiante en
tanto domina movimientos, pensamientos, sentimientos y relaciones
interpersonales más complejos (Myers, 1993). En ese sentido, el estudio se enfocó en
espacios de educación para niños sanos de 0 a 5 años, para lo cual se
establecieron parámetros basados en la teoría de Piaget sobre el desarrollo
cognitivo y psicomotriz de la primera infancia, los que posteriormente se
relacionaron con parámetros lumínicos que actúan dentro del centro de educación
inicial. El proceso
desarrollado para analizar y comparar la información generada en diferentes
estudios se fundamentó en las siguientes etapas.
Primera Etapa: Análisis y Recolección de Información
Se realizó la revisión de
bibliografía relacionada a los ámbitos de desarrollo evolutivo de niños 0 a 5
años que se trabaja en las escuelas: la relación personal-social (interacciones
de niños con adultos, interrelación con niños y expresión de los sentimientos);
el aspecto adaptativo, relacionado a actividades como comer y dormir; el desarrollo
motor, referido a la coordinación corporal o locomoción y coordinación fina o
perceptiva; el ámbito cognitivo en cuanto a la discriminación perceptiva,
desarrollo de la memoria, pensamiento y habilidades escolares. Según Piaget se
puede determinar el proceso cognitivo y motor de acuerdo a la edad. Ello y otros
aspectos espaciales de aulas destinadas a niños 0-1, como la variación en la
capacidad de percibir el color, el desarrollo de la coordinación motora gruesa
en niños de 2 a 3 años y la fina en niños de 3 a 4 años, son aspectos
fundamentales a considerar en la creación de espacios que estimulen las
capacidades físicas y psicológicas de cada etapa dentro del desarrollo del niño.
Esta etapa también consideró la identificación de variables basada en
bibliografía consultada. A partir de este análisis
se seleccionaron 3 ámbitos del desarrollo evolutivo: adaptativo (comer y
dormir), motriz fina, motriz gruesa y desarrollo cognitivo. Con respecto a los
parámetros lumínicos se analizaron parámetros independientes: temperatura de
color, potencia lumínica, índice de reproducción cromática y sistema de
iluminación. De los parámetros analizados, se determinó que la variación en
temperatura del color está directamente asociada a efectos en el comportamiento
del ser humano, así como también en aspectos del ámbito psico-motor presentes
en los niños. Dentro de los parámetros lumínicos estudiados, la temperatura de
color, a diferencia de la potencia lumínica e índice de reproducción cromática,
es un parámetro que no está normado a nivel nacional o internacional, sin
embargo, la relación que existe en el comportamiento del ser humano es
conocida.
Asimismo, se diseñó una tabla de correlación de variables. Se estudió los parámetros lumínicos identificados
en la fase anterior y su relación con los ámbitos de desarrollo infantil. Se organizó
la información obtenida a partir de las investigaciones, considerando la
temperatura de color (de 2100k hasta 14000k) y sus efectos. Se pudo identificar
que, en una iluminación con una temperatura de color cercano a 2100 K, el
índice de rendimiento empeora e induce a la calma, por lo cual sería ideal para
actividades de transición del recreo a las aulas. Mientras que iluminaciones
con una temperatura de color cercana a 12000K, o mayor, influye en la mejora
del proceso cognitivo y puede ayudar a activar a los niños en las primeras
horas de la mañana.
La tabla 1 representa el
análisis de los estudios llevados en condiciones experimentales y los
resultados que se obtienen a partir de ellos, referidos al control y variación
de la temperatura de color enfocados a las actividades humanas en entornos de
espacios de educación.
|
Tabla 1. La temperatura de color y su
influencia en actividades propias de la educación infantil |
|
|
Temperatura de Color |
Efecto |
|
2900K |
Induce a la calma. Utilizado para la transición del recreo a las
aulas de clase. (Cachán et al., 2012) |
|
3000K |
Peor rendimiento de concentración. Mayor % de errores. (Keis et al., 2014) |
|
3500K |
Es relajante. Mejora las actividades lúdicas en el recreo. (Choi y Suk, 2016) |
|
4000K |
Ideal para actividades que no requieren esfuerzo visual. (Cachán et al., 2012) |
|
4100K |
Mejora el compromiso y la participación. (Pulay y Williamson, 2019) Adecuado para leer, escuchar, concentrarse para las matemáticas
y trabajo en silencio. Apropiado para juegos grupales, manualidades y la
alimentación. (Rijswijk, 2013) |
|
5100K |
Mejora el rendimiento en el cambio de las tareas de los niños en
edad pre-escolar. (Hartstein, LeBourgeois y Berthier, 2018) Peor rendimiento académico, más lento. (Choi y Suk, 2016) |
|
5500K |
Mejor rendimiento académico. Aumento de la grasa corporal. (Hathaway, 1995) |
|
6500K |
Es más excitante y menos relajante. Mejor rendimiento académico.
(Choi y Suk, 2016) |
|
8000K |
Incita la concentración. Mejora la participación y atención en
clase. (Cachán et al., 2012) |
|
12000K |
Luz energética. Puede ayudar a la activación en las primeras
horas de la mañana. Mejora la participación y atención en clase. (Cachán et
al., 2012) |
|
4000K + 14000K luz indirecta |
Mejora la velocidad en el proceso cognitivo. (Keis et al., 2014) |
|
Nota: Elaboración propia a partir de revisión de bibliografía. |
|
Segunda Etapa
En esta etapa, se
reconocen y analizan los ámbitos del desarrollo evolutivo del infante que se
trabajan en las escuelas: factores adaptativos, sociales, motores, cognitivos,
etc. Se estableció como referencia la teoría del desarrollo cognitivo de Piaget
quien identifica el periodo censo-motor en niños de 0 a 2 años, el pre-operacional
en niños de 2 a 3 años, la etapa del pensamiento pre-operacional y las fases
del pensamiento intuitivo, contemplando el desarrollo evolutivo en niños de 0 –
5 años. También se analizó el estudio sobre visión del color en los niños (Fernández,
Llobet y González, s.f. ) para referenciar las
necesidades en el desarrollo sensorial y perceptual en niños de 0 a 5
años.
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Tabla 2. Desarrollo infantil según Piaget |
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Edad |
Desarrollo Cognitivo según Piaget |
||
|
0 - 2 |
Periodo senso-motor. Al término de este, los bebes ya forman
representaciones mentales de su realidad circundante. Acción reacción. |
||
|
2 - 4 |
Fase del pensamiento intuitivo: El pensamiento se expresa por el
lenguaje. |
Periodo pre operacional: se da paso al aprendizaje por imitación
y se obtiene una relación de causa – efecto. |
|
|
4 – 5 |
Etapa del pensamiento pre- operacional: Investigación permanente. |
La participación social
aumenta. La verbalización de los pensamientos imita a otros incorporando sus
valores. El juego adquiere un carácter social, las reglas son necesarias, el
código moral sigue siento obedecer. Puede pensar una idea a la vez, se
preocupa por las partes no por el todo. |
|
|
5 – 6 |
Generaliza los símbolos
con las imágenes. Juzga sus experiencias según las experiencias anteriores y
sus resultados. Hace generalizaciones inmediatas, evaluaciones absolutas sin
concepto de relatividad, solo hay mejor y peor sin puntos intermedios. El juego
y la fantasía representan las reglas y los valores de los adultos. |
||
|
Nota: De Pérez y Jeta (s.f.).
|
|||
Se elaboró una lista de los
parámetros del desarrollo infantil a considerar —según la teoría analizada—, y de
los resultados de los estudios lumínicos en condiciones reales previamente
expuestos, para identificar las correlaciones existentes entre las necesidades
ambientales que presentan los niños en espacios escolares, con los efectos del
control de temperatura de color en ambientes educativos.
Se obtuvo una lista de
los 5 ámbitos del desarrollo presentes en los espacios de educación inicial: cognitivo,
motor, adaptativo, comunicación y personal social. De estos, solo se estableció
la relación con los efectos del control de temperatura de color en la iluminación
artificial en los tres primeros ámbitos mencionados, los cuales pueden ser
estimulados con los parámetros lumínicos, específicamente bajo condiciones de
temperatura de color determinadas, correspondientes a las actividades
desarrolladas en el espacio.
Tercera Etapa: Simulación
de Escenas de Luz
La simulación de las
escenas considera el cambio de temperatura de color para estimular una
actividad determinada. Se sostiene que la luminaria utilizada debe cumplir con
el mínimo de potencia necesaria para una iluminación correcta en el plano de
trabajo de 300 lx y un mínimo de CRI de 80 según normativa peruana. No se
considera la potencia de la luminaria, ya que los luxes no se modifican con el
cambio de temperaturas de color. En la escena 1, para el ámbito cognitivo se obtuvo
un rango mayor, por lo que refiere una línea de investigación abierta.
RESULTADOS
El propósito de este estudio fue identificar los efectos del control de
la Temperatura del Color Correlacional (TCC) de iluminación artificial en el
desarrollo evolutivo de la primera infancia, en centros de educación inicial,
aplicables para desarrollar un sistema de iluminación dinámico que responda a
las diferentes actividades realizadas en un mismo entorno de aprendizaje.
Se determinaron
parámetros lumínicos que permiten estimular 5 actividades desarrolladas en el
aula de educación para la primera infancia: actividad cognitiva, actividad
motora fina, actividad motora gruesa, actividades adaptativas, comer, dormir.
|
Tabla 3. Correlación ámbitos del desarrollo
infantil Y Parámetros Lumínicos |
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|
Ámbitos del Desarrollo |
Condiciones Lumínicas |
|||
|
TCC |
Otra consideración |
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Cognitivo |
Discriminación perceptiva Memoria Razonamiento y actividades escolares. Desarrollo conceptual. |
5500K 6500K 8000K 12000K |
luz indirecta de 1400K + 4000K luz directa |
|
|
Motor |
Gruesa: Control muscular, coordinación corporal, locomoción. |
3500K |
|
5100K cambio de tareas |
|
Fina: Motricidad fina. Motricidad perceptiva. |
5100K |
|
||
|
Adaptativo |
Comer |
4100K |
|
|
|
Dormir |
2900K, 3500K |
|
||
|
Nota: Elaboración propia a partir de revisión de bibliografía. |
||||
En base a las tablas descritas en la fase 2
del estudio, se obtuvo una lista de los 5 ámbitos del desarrollo seleccionados
junto con los parámetros lumínicos que debe presentar el espacio para lograr
estimular dichos ámbitos en los niños. Y la simulación de las escenas considera
el cambio de temperatura de color para estimular una actividad determinada.
|
Tabla 4. Propuesta de escenas lumínicas |
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Dormir Escena 5 |
Psicomotor Grueso Escena 4 |
Comer Escena 3 |
Psicomotor Fino Escena 2 |
Cognitivo Escena 1 |
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2900K |
3500K |
4100K |
5100K |
5500K 6500K 8000K 12000K |
|
|
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|
|
|
|
Nota: Elaboración propia. |
||||
De la relación de
variables de actividad (cognitiva, motora fina, motora gruesa, actividades
adaptativas) y la temperatura de color correlacionada, existe un rango mayor de
posibilidades a partir los 5500k° hasta 14000k°, teniendo en cuenta que cuanto
más alto sea la TCC se observó un mejor rendimiento cognitivo.
|
Figura 1.
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|
|
Nota: Elaboración propia. |
De la relación de
variables de rendimiento y variación en la temperatura de color correlacionada,
podemos decir que a mayor °K se tiene un mejor rendimiento cognitivo, mientras
que a menor °K el rendimiento cognitivo es deficiente.
|
Figura 2. Relación entre rendimiento cognitivo y
Temperatura de color °K |
|
|
|
Nota: Elaboración propia. |
DISCUSIÓN
Es importante señalar que,
aunque los resultados de los diferentes estudios analizados respaldan que la
temperatura de color correlacionada (TCC) de la iluminación artificial influye
en la respuesta fisiológica, cognitiva y conductual de los niños en los
espacios educativos, es necesario un mayor periodo para llevar a cabo
experimentos de laboratorio y en ambientes reales, con las 5 escenas de luz
propuestas. Ello contribuiría a la obtención de resultados consistentes.
Además, se debe tener en
cuenta las limitaciones físicas del espacio, el nivel de iluminancia, su efecto
en combinación con diferentes TCC, el tiempo de exposición para cada condición
de iluminación, aspectos que deben verificarse antes de aplicar los pre-ajustes
de las escenas lumínicas propuestas.
En particular, el efecto
positivo de temperaturas de color cercanas o mayores a 6000K° es un efecto
conocido dentro de la exaltación cognitiva humana observado en múltiples
investigaciones; sin embargo, eso no significa necesariamente que cuanto mayor
sea la TCC, mejor será el rendimiento de niños en todas sus etapas de
desarrollo.
CONCLUSIONES
Se sostiene la
importancia de la iluminación artificial como elemento de estimulación dentro
del diseño interior de espacios de educación infantil. Se determinó que el
control de la temperatura de color correlacionada puede estimular las actividades
y emociones de los niños. Ello sin comprometer las propiedades de los sistemas
de iluminación que se centran en el cumplimiento de las normativas de
condiciones mínimas de iluminación en espacios educativos especificados en la
norma EM-110, pues la alteración del TCC no modifica las propiedades de
potencia, el índice de deslumbramiento o el índice de reproducción cromática. En tal sentido, se identificó la relación
existente entre la temperatura de color correlacionada presente en los sistemas
de iluminación de escuelas de educación inicial y los ámbitos de desarrollo
infantil, identificando 5 actividades concretas que pueden ser estimuladas a
partir del control y configuración de escenas lumínicas.
Sobre el confort
lumínico de los espacios destinados a las actividades del ámbito de desarrollo
infantil, se reconoce que la normativa de iluminancia para este tipo de
espacios regula la luminancia en el plano de trabajo y el índice de
reproducción cromática; sin embargo, no existe un manual o normativa a nivel
nacional o internacional que se refiera al uso de la TCC.
Finalmente, con
referencia al efecto positivo de una alta temperatura de color correlacionada que
demostró una mejora en las actividades cognitivas, se sugiere una línea de
investigación abierta, ya que puede existir un punto de inflexión con respecto
al rendimiento en el que una TCC mayor a 14000k° ya no sea estimulante en las
actividades cognitivas.
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