Métricas de la iluminación natural: Equivalent Melanopic Lux

Métricas de la iluminación natural I: Equivalent Melanopic Lux (EML)

El ahorro y el confort visual que produce la luz natural es fácil de cuantificar, existen métricas como el kWh, el lux, la uniformidad o el CRI, pero ¿cómo podemos medir cuánto afecta a nuestro bienestar?
El WELL Building Standard fue el primero en responder esta pregunta proponiendo un nuevo concepto, el Equivalent Melanopic Lux (EML).

WELL Building Standard v1

Según define el propio ITG, partner en España del International WELL Building Institute (IWBI), la certificación WELL es un sistema de puntuación dinámico para edificios y comunidades que permite identificar, medir y monitorizar las características de los espacios construidos que impactan en la salud y el bienestar de los ocupantes.

Entre los muchos aspectos que considera, en el Feature #54 se mencionó por primera vez la necesidad de medir el aporte biológico de la luz, es decir, su capacidad de estimular nuestro sistema circadiano.

Como requisito se impuso que, bajo ciertas condiciones, el sistema de iluminación aportara al menos 200 Lux Melanópicos Equivalentes (EML), una nueva métrica que pretendía medir la estimulación de los fotorreceptores envueltos en los efectos no-visuales de la luz (los ipRGCs, con un máximo en 490nm) frente a los tradicionales de la visión (los conos, máximo en 555nm).

Equivalent Melanopic Lux (EML)

Para entender este concepto veamos las siguientes gráficas, donde se muestran la respuesta visual (verde) y melanópica (azul) para diferentes fuentes de luz:

Siendo la respuesta visual la misma para los 4 ejemplos (Ev=100 lux) tanto la irradiancia total en el espectro visible (Ee) como la respuesta melanópica (Emel) es muy diferente:

En esta tabla podemos ver cómo el aporte melanópico de la luz natural es el doble que el de la luz incandescente, o cómo con la luz natural del mediodía (D65) ese aporte es un 20% mayor que con la luz natural del atardecer/amanecer (D50).

A partir de estas observaciones, el IWBI propuso que para cada fuente se podría calcular la relación entre los lux visuales y los Lux Melanópicos Equivalentes (EML) a través de un factor de conversión, el Melanopic Ratio (R): EML = R·Ev

Esta constante se puede calcular por tanto dividiendo la respuesta melanópica entre la visual y multiplicándola por un factor de normalización de ambas sensibilidades (1,218), obteniendo los siguientes valores:

En esta tabla observamos que en el caso de la iluminación natural (D65), por cada 100 lux visuales se obtienen 110 Lux Melanópicos Equivalentes.

Otra conclusión interesante, obtenida de la tabla anterior y de la segunda gráfica, fue la necesidad de la nueva generación de LED HCL, para compensar ese valle justo en la zona de mayor sensibilidad biológica de 490nm.

Sin duda la nueva métrica creada por el IWBI sentó un precedente muy interesante para poder medir el bienestar producido por la luz, aunque esta norma sufrió modificaciones importantes en la versión WELL v2, introduciendo nuevos conceptos como el Melanopic Equivalent Daylight (D65) Illuminance, es decir, el M-EDI (D65).

Autor

David Rodríguez

Director Artesolar Daylighting
Físico e Ingeniero en Electrónica. WELL AP.
Profesional desde 2003 en soluciones de aprovechamiento de la energía del Sol con sistemas térmicos, fotovoltaicos y de iluminación natural.

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