Vol. 10. N° 2
Julio - Diciembre del 2021
ISSN Edición Online: 2617-0639
DOI: https://doi.org/10.47796/ves.v10i2.559
ARTÍCULO ORIGINAL
Análisis de iluminación
en ambientes de aprendizaje virtual en estudiantes de la Universidad Privada de
Tacna durante confinamiento por COVID-19
Analysis of lighting in
virtual learning environments in students of the Private University of Tacna
during confinement by covid-19.
Gabriela Alexandra vera mazuelos [1]
https://orcid.org/0000- 0001-7241-784X
arq.gabrielavera@outlook.com
Gabriela Isabel Heredia Alvarez 1
https://orcid.org/0000-0002-1649-0206
gabitahere@yahoo.com
Pablo Enrique Mazuelos Soldevilla 1
https://orcid.org/0000-0002-7856-8785
pablo.mazuelos.s@gmail.com
Yeshua Huallpa Condori 1
https://orcid.org/0000-0003-0396-1934
emmanuelhuallpa@gmail.com
Aceptado: 01/12/2019
Publicado
online:30/07/2021
RESUMEN
La
investigación se realizó con el propósito de determinar sí, el ambiente de
estudio utilizado por los estudiantes de la Universidad Privada de Tacna
durante el confinamiento por COVID-19, cumple con los requerimientos lumínicos
necesarios para garantizar un espacio saludable, contemplando las regulaciones
e índices de iluminación normados. La metodología estuvo enmarcada dentro del
tipo de investigación aplicada, cuya población de estudio fue el cuerpo
estudiantil de la Universidad Privada de Tacna con una muestra de 222
estudiantes a quienes se aplicó una encuesta de 20 preguntas. El método de
análisis lumínico de ambientes de estudio con relación al cumplimiento de la
norma técnica EM.010 Instalaciones eléctricas interiores del Reglamento
Nacional de Edificaciones (anexo: requisitos mínimos de iluminación) se realizó
en 7 viviendas; empleándose un luxómetro marca Extech modelo 407026. Los
resultados encontrados indican que en ningún momento del día se alcanza los
índices recomendados de 500lx y que los índices encontrados en los ambientes de
estudio están por debajo de lo establecido. Se concluye que en todos los casos
es necesario adicionar una luminaria con iluminación dirigida al plano de
trabajo de condiciones cercanas a 1800 lúmenes, 6500K y 18w.
Palabras
clave: Iluminación, espacio saludable, entornos de aprendizaje, COVID-19.
ABSTRACT
The research
was carried out with the purpose of determining whether the study environment
used by the students of the Private University of Tacna during the confinement
by COVID-19, complies with the light requirements necessary to guarantee a
healthy space, considering the regulations and indexes lighting standards. The
methodology was framed within the type of applied research, whose study
population was the student body of the Private University of Tacna with a
sample of 222 students to whom a survey of 20 questions was applied. The method
of light analysis of study environments in relation to compliance with the
technical standard EM.010 Indoor electrical installations of the National
Building Regulations (annex: minimum lighting requirements) was carried out in
7 homes; using an Extech model 407026 lux meter. The results found indicate
that the recommended rates of 500lx are not reached at any time of the day and that
the rates found in the study environments are below what is established. It is
concluded that in all cases it is necessary to add a luminaire with lighting
directed to the work plane with conditions close to 1800 lumens, 6500K and 18w.
Keywords: Lighting,
healthy space, learning environments, virtual classes, COVID-19.
INTRODUCCIÓN
Uno de los factores
imprescindibles de un espacio es la iluminación, sea natural o artificial, la
luz tiene la capacidad de cualificar los espacios, puede hacer que un espacio
se sienta más acogedor o agobiante a través de sus diferentes cualidades como
intensidad lumínica, cromatismo, oscilaciones, e incluso la orientación del
edificio para una adecuada iluminación natural, son factores determinantes en
el diseño del espacio. Es indiscutible la influencia de la iluminación dentro
de nuestras funciones biológicas y psicológicas. Sabemos que la iluminación es
un sincronizador del ritmo circadiano;
que también es un condicionante para la percepción del color, la agudeza visual;
influye en nuestro estado de ánimo y desempeño de ciertas actividades. La iluminación
monótona y deficiente de un espacio que habitemos con regularidad puede causar
falta de atención, desanimo, incremento del estrés, fatiga y depresión. Sin
embargo, el uso de una iluminación adecuada puede tener resultados positivos,
lo que hace que la iluminación sea parte esencial dentro del diseño para crear
edificios más saludables y se deba tener en cuenta dentro de los espacios
dedicados al aprendizaje.
En cuanto a la influencia de
la iluminación en los estudiantes, el uso adecuado de dentro del aula puede
contribuir a la mejora del rendimiento, razón por la que se han realizado
múltiples estudios para analizar el efecto de la iluminación dentro de las
aulas. Los resultados de estudios como: (Lee et al., 2012); (Marchand et al., 2014); (Samani et al., 2012); (Burruss, 2001) determinaron la importancia e influencia de la iluminación en
espacios de aprendizaje y su relación directa con el desempeño de los
estudiantes, demostrado que, a través de variaciones en la iluminación
artificial se puede influir en la agudeza visual y en las tareas de
concentración (Cachán et al., 2012). Otro factor de análisis es la temperatura de color emitida
por las fuentes de luz, que tiene gran importancia en el comportamiento de los
alumnos y su aprovechamiento escolar (Hartstein et al., 2018). El uso de luminarias con temperatura de color dentro del
rango de 6000K a 10000K, proporciona un ambiente similar a la luz del día, que
ayuda a evitar la sensación de fatiga que pueden sufrir algunos alumnos por la
permanencia de varias horas en un recinto cerrado, estimulando su concentración,
mientras que el uso de luminarias con temperatura de color dentro del rango de
1000K a 5000K dan lugar a ambientes más sociables y relajados.
Con estas referencias en la
investigación podemos verificar que luz artificial tiene una importante
influencia dentro de los espacios destinados al aprendizaje. En este contexto,
existen normas nacionales e internaciones que especifican requerimientos
lumínicos que garantizan las condiciones de iluminación necesarias para el
desarrollo de cada actividad, según sus necesidades. Dentro de nuestra
normativa peruana el Sub-Título III.4, Instalaciones eléctricas y mecánicas del
RNE (EM-010, 2019), especifica la iluminancia en el servicio (Lux) según cada
ambiente, especificando 500 Lux para ambientes de clases, laboratorio, talleres
y gimnasios, por otro lado, los requerimientos dentro de una vivienda varían
por debajo de los 300 Lux.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se enmarca
en la siguiente clasificación: De acuerdo con los objetivos es del tipo de
investigación aplicada, porque el problema parte de la identificación de las
características de los ambientes de estudio a través de la aplicación de un cuestionario
a la población de estudio y el análisis lumínico con relación al cumplimiento
de la norma técnica EM.010 Instalaciones eléctricas interiores del Reglamento
Nacional de Edificaciones (anexo: requisitos mínimos de iluminación) de
ambientes seleccionados de la población total estudiada. Por el nivel de investigación es descriptiva,
ya que, se pretende describir, caracterizar y analizar la iluminación en el
entorno físico de aprendizaje. Así mismo, la investigación descriptiva opera
cuando se requiere delinear las características específicas descubiertas por
las investigaciones exploratorias. Esta descripción podría realizarse usando
métodos cualitativos y en un estado superior de descripción, usando métodos
cuantitativos. En cuanto al diseño de la investigación se consideró un diseño
no experimental al analizar las condiciones lumínicas presentes en el espacio
sin mayor modificación; sin embargo, se realizó una simulación digital para
representar un escenario con la integración de una mejora, desde un punto de
vista general, se refieren al diseño como un “plan o estrategia que se
desarrolla para obtener la información que se requiere en una investigación”
(Niño, 2011). El propósito de la
investigación describió el entorno físico en el cual los estudiantes de la
Universidad Privada de Tacna desarrollan sus procesos de aprendizaje de manera
virtual.
Habiendo entendido las
técnicas como los procedimientos específicos (conjunto de mecanismos, medios o
recursos) para recoger la información o los datos requeridos, así como como
instrumentos y materiales que necesita
preparar el investigador en la aplicación de cada técnica. Las técnicas tomadas
en cuenta para la recopilación de información fueron: De fuentes primarias, documentos
normativos que regulan las condiciones de los espacios de aprendizaje, así como
tesis y artículos científicos relacionados al tema. De fuentes secundarias, se
recopiló información de estudios realizados en otros ámbitos a nivel
internacional. Esta información sirvió como guía en los procesos de estudio de
caracterización, así como en los resultados obtenidos de las encuestas.
El instrumento aplicado fue
la encuesta virtual, para recopilar información de primera fuente en
estudiantes de las diferentes carreras de la Universidad Privada de Tacna. El
cuestionario comprendió tres secciones, la primera presenta el tema y sus
objetivos, la segunda contiene preguntas simples (edad, género, carrera
profesional, ciclo en el que se encuentra matriculado, rango de horario en el
cual realiza las actividades lectivas), la última parte incluye preguntas sobre
la descripción del espacio área de estudio como; tipo de iluminación artificial,
temperatura de color, iluminación
natural y cantidad y ubicación de elementos de iluminación dentro del espacio:
1, 2, 3 o más.
Respecto al análisis de los espacios seleccionados
aleatoriamente para medición: se han tomado en consideración 7espacios de estudio,
debido a las condiciones cuarentenarias de estricto cumplimiento en las cuales
se llevó a cabo la investigación. En estos espacios se realizó la medición de
iluminación en el área de trabajo, según el horario de clases. La medida
utilizada de acuerdo al sistema internacional de unidades es: Lux (lx) definida
como iluminancia que es la cantidad de flujo luminoso que incide sobre una
superficie por unidad de área. La medida fue tomada con la computadora
encendida y con el equipo luxómetro de marca Extech Instruments, modelo:
407026, Sensor: 3.3 x 2.2 x 0.7″ (85 x 55 x 17.5 mm). Se comparó la condición de
iluminación actual de los participantes, la iluminación requerida y la
iluminación con la implementación de una lámpara de iluminación dirigida al
plano de trabajo. Dentro del escenario propuesto en el modelo 3D en el programa
de simulación de iluminación DiaLUX, se ha tenido en consideración la
implementación de una lámpara de mesa con un foco LED de 1800 lúmenes de
potencia, 6500k y 18w.
Para el procesamiento de
datos obtenidos de la encuesta del presente trabajo de investigación se realizó
mediante la aplicación del software estadístico SPSS. La presentación de la
información se realizó a través de cuadros estadísticos y para su análisis
mediante datos porcentuales. El proceso de los datos obtenidos de las
mediciones realizadas en los espacios seleccionados y los escenarios producidos
en el programa de simulación de iluminación DiaLux, se presentarán a través de
cuadros para su análisis. La discusión de los datos se realizó teniendo en
cuenta el marco teórico referente al tema
RESULTADOS
Los elementos de estudio que
influyen en el cumplimiento de la norma técnica EM.010 Instalaciones eléctricas
interiores del Reglamento Nacional de Edificaciones (anexo: requisitos mínimos
de iluminación), son elementos referidos a las propiedades lumínicas de las
luminarias presentes en el espacio de estudio. Así mismo, para la demostración
de la hipótesis se ha considerado las medidas de la iluminación (Lux) en los
planos de trabajo destinados a las actividades lectivas dentro de los espacios
analizados en campo, determinándose que en ningún caso se cumplen los parámetros
indicados en la norma correspondientes a 500 Luxes. En tal sentido, se rechaza
la hipótesis y aceptamos la hipótesis alternativa que indica que los valores
están por debajo de la norma. Esto es los espacios de estudio de los alumnos de
la Universidad Privada de Tacna no cumplen con los parámetros lumínicos
necesarios para el desarrollo de sus actividades lectivas. El déficit
lumínico presente es de 71.4% considerando la medición promedio en los
diferentes espacios de análisis 147 Lx. y siendo 500 Lx la medida mínima para
la realización de actividades lectivas.
Los estudiantes, ante un
escenario de actividades presenciales, acudían a las instalaciones de la
universidad teniendo áreas y servicios adecuados para el desarrollo de sus actividades
lectivas, actividades de estudio y complementaria. Espacios regulados por el
RNE, velando por que los estudiantes tengan las condiciones adecuadas para
realizar sus actividades lectivas, sin embargo, son condiciones que no están
reguladas dentro del hogar. Es especialmente interesante comparar este cambio
en la modalidad de enseñanza y
aprendizaje de los estudiantes. Como se muestra en la Fig. 1 el 73.4% de los
estudiantes realizaron modificaciones para adaptar su ambiente de estudio; un
23.9% refiere que no hizo modificaciones y solo un 2.7% no sabe o no responde. En
la Fig. 2 se puede observar que, el 84.2% de los estudiantes, manifiestan que
los focos se encuentran ubicados en el techo; solo un 9.5% refiere que se
encuentran tanto en el techo como en su mesa de trabajo. Mostrando
que en muy pocos casos se considera una iluminación dirigida al plano de
trabajo.
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Figura
1 Hizo
modificaciones para adaptar el ambiente de estudio. |
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Figura 2 Ubicación de los focos en el ambiente de estudio |
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Respecto al
análisis los espacios
seleccionados para medición, como se observa en la Figura-
3, la media de iluminación en los horarios de mañana, tarde y noche, de los 7
casos de estudio, muestra que en ningún momento del día se alcanza los índices
recomendados de 500lx y que los índices mostrados están muy por debajo de lo
recomendado.
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Figura 3 Iluminación promedio por rango horario |
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Como se observa en la Figura 4, de los estudiantes que
realizan sus actividades en la mañana, tomando como referencia las 9:00 AM como
horario de medición, ninguno cumple con las condiciones de 500lx.
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Figura 4 Iluminación promedio en la mañana 9:00 am |
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En la Figura 5, de los estudiantes que realizan sus
actividades en la tarde, tomando como referencia las 5:00 PM como horario de medición, ninguno cumple con
las condiciones de 500lx. Sin embargo, con la implementación de una lampara de
mesa, con las especificaciones mencionadas anteriormente, existe una importante
mejora y en dos casos sobrepasaría los 500lx recomendados. Se tiene en cuenta que el caso 2014043960
tiene una lampara de mesa, por la cual la mejora es muy poco significativa.
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Figura 5 Iluminación promedio en la
tarde 5:00 pm |
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En la figura 6, de los estudiantes que realizan sus
actividades en la tarde, tomando como referencia las 8:00 PM como horario de medición, ninguno cumple con
las condiciones de 500lx, estando muy por debajo de lo recomendado. Sin
embargo, en el escenario propuesto con la implementación de una lampara de
mesa, existe una importante mejora aunque en ninguno de los casos llega a los
500lx recomendados. Se tiene en cuenta
que el caso 2014043960 es el único que tiene una lampara de mesa.
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Figura 6 Iluminación promedio en la mañana 8:00 pm |
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El
resultado de los diferentes escenarios simulados demuestra que existiría una
mejora de iluminación en el plano de trabajo, aproximándose a los índices
recomendados, sin embargo, hace falta un periodo de tiempo más largo para
llevar a cabo experimentos de mayor duración y aplicar la propuesta en los
ambientes reales para identificar su influencia en las actividades lectivas de
los estudiantes universitarios
DISCUSIÓN:
Sobre la directriz
relacionada a los requerimientos mínimos de iluminación para un área destinada
a actividades lectivas, tomando como referencia estándares nacionales e
internacionales, según el reglamento nacional de edificaciones y el código
técnico de iluminación, el mínimo requerido para áreas destinadas a actividades
de aprendizaje es de 500lx y para áreas destinadas a dormitorio de 50lx. Dentro
de este panorama encontramos que, las áreas utilizadas para las actividades
lectivas en modalidad virtual dentro de las viviendas de los estudiantes, son
en la mayoría sus dormitorios, lo cual crea una problemática en el cumplimiento
adecuado de iluminación para estos. Sin embargo, elementos como lámparas con
iluminación dirigida al plano de trabajo puede garantizar una aproximación a
los 500lx en dicho plano y mantener una iluminación adecuada en el dormitorio y
de esta manera adaptar los ambientes para albergar las nuevas actividades de
enseñanza virtual. Sin embargo, el estudio demuestra que, de los 7 casos
analizados, solo 1 cumple con el uso de este elemento.
En la actualidad existen
personas realizando en sus viviendas actividades que hasta antes del periodo de
cuarentena desarrollaban en sus lugares de estudio y trabajo. En este contexto
se debe considerar medidas de adaptación que puedan garantizar las condiciones
mínimas para evitar un efecto negativo en la salud y en el desarrollo de estas
actividades. Por lo cual es importante conocer las condiciones de iluminación
para el desarrollo de las actividades lectivas en modalidad virtual, así como
otros factores sobre temperatura y calidad de aire al interior de las viviendas
y así evaluar las condiciones del ambiente al interior de la vivienda. Según un
estudio sobre los efectos del ambiente interior de aprendizaje, la iluminación,
temperatura, y calidad del aire, son determinantes y pueden influir en el
proceso lectivo. (Dangara & Geraldine, 2019).
CONCLUSIONES
El
estudiante universitario se encuentra en una etapa crítica de aprendizaje, por
lo que es necesario brindarle un entorno adecuado que pueda garantizar el correcto
desarrollo de sus actividades lectivas. Con el análisis de diferentes estudios,
dentro de la revisión bibliográfica, se sustenta la importancia de la
iluminación como elemento determinante dentro del ambiente interior de un
espacio destinado al aprendizaje. En este contexto, se identificó que la
mayoría de los estudiantes encuestados vive en condiciones físicas y espaciales
adecuadas para realizar sus estudios en casa, sin embargo, carecen del elemento
lumínico suficiente y necesario según las normas técnicas.
Sobre el confort lumínico de
los espacios destinados a las actividades lectivas se determinó que la iluminación
de estos espacios de estudio está muy por debajo de los requerimientos
establecidos en la normativa vigente, con un déficit lumínico del 71.4%. (La norma
establece 500Lx). Es posible una mejora de condiciones lumínicas a través de la
implementación de una luminaria con luz dirigida al plano de trabajo con una
potencia > 1800 lúmenes, 6500K y 18w.
Finalmente, se reconoce que
la vivienda, al ser el nuevo escenario de múltiples actividades de trabajo y
estudio en modalidad virtual, presenta la necesidad de una correcta adaptación
y adecuación de los espacios utilizados para la realización de estas actividades
y es de suma importancia para un óptimo logro del aprendizaje.
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