Las principales propiedades ópticas que caracterizan a los tejidos de sombreado son el factor de apertura (OF) y el color. El OF es un indicador de la densidad del tejido y de la transmisión de la luz directa, mientras que el color tiene una fuerte influencia en la transmitancia visible del tejido, dada por las múltiples reflexiones entre las fibras (18). De acuerdo a este criterio y considerando los tejidos que reportaron el mayor volumen de ventas durante el último año en el mercado local se seleccionaron nueve textiles. Las propiedades ópticas de los textiles se encuentran detallados en la Tabla 1. La transmitancia visible (Tv) es el porcentaje de luz visible que se transmite a través del tejido y la reflectancia visible (Rv) es la fracción de la luz incidente que es reflejada por el tejido.

Los 9 textiles fueron evaluados en condiciones de luz natural con cielo claro en el Laboratorio de Ensayos Fotométricos ubicado en el CCT-Conicet Mendoza- Argentina (Figura 1). Este laboratorio cuenta con dos salas experimentales de iguales dimensiones (Figura 2). Ambas salas tienen una ventana de 1m x 1m donde se colocaron los textiles evaluados. En este estudio se utilizó sólo una sala (Figura 3). La descripción física del Laboratorio experimental se encuentra detallado en (7).

Se evaluaron dos puestos de trabajo (Figura 3-4), el primero ubicado frente a la ventana (FV), este se consideró como el puesto más crítico posible por tener el disco solar en el campo de visión central. Estas condiciones pueden encontrarse en escenarios reales (19). El segundo puesto, ubicado perpendicular a la ventana (PV) y sin el disco solar presente en el campo de visión se consideró como el puesto menos crítico. En este puesto había presencia de manchas de sol o reflejos en el campo de visión del observador. También se evaluaron los dos puestos de trabajo FV y PV sin elemento de sombreado para tener un escenario control.

El experimento se llevó a cabo durante los meses de abril y mayo de 2019 de 9:00 a 13:00 (período con presencia de luz directa en el recinto a evaluar).

El deslumbramiento y el contraste de luminancias fue calculado mediante imágenes de alto rango dinámico (HDR), las cuales están compuestas por alrededor de 8-12 imágenes de bajo rango dinámico (LDR). Estas LDR fueron tomadas con una cámara Nikon D610 con un lente ojo de pez (Sigma 8 mm 1:3.5). La cámara estuvo montada en un trípode a 1.2 m de altura apuntando al centro de la pantalla, simulando la visión del ocupante. El procedimiento de selección y creación de las HDR se encuentra detallado en (7). Una vez calibradas las HDR con el luminancímetro y validadas con el luxómetro, mediante el programa Evalglare 1.21 (20) se calcularon las cuatro métricas de deslumbramiento (Tabla 2). Se analizan dos métricas de contraste para comprobar cuál es más sensible.

Se calculó el contraste de luminancias, mediante la relación entre la luminancia de la tarea (LT) y la luminancia de la fuente (LF). Esta relación no debe ser mayor a 1:20 (21). Tanto la LT como la LF son calculadas con el programa Evalglare. En la tabla 3 se observa cómo se calcula esta relación para el textil 4308 a las 9:00 horas.

La tabla 4 muestra la metodología utilizada para calcular el nivel de deslumbramiento de los textiles. Se toma como ejemplo el textil 2007 (puesto FV).

En la tabla 4 apartado 1 se pueden observar los valores continuos de las cuatro métricas de deslumbramiento (DGP, CGI, DGI y Ev). Posteriormente estos valores continuos se convirtieron en valores ordinales (1-Imperceptible 2-Notable 3-Perturbador y 4-Intolerable) (Tabla 4 apartado 2) a partir de los valores de corte establecidos en (12) que se detallan en la tabla 2. El siguiente paso fue recodificar los valores ordinales en valores dicotómicos considerando el siguiente criterio: Los valores de deslumbramiento imperceptible (1) y notable (2) se definieron como “Ausencia de deslumbramiento =0 “y los valores de deslumbramiento perturbador (3) e intolerable (4) como “Presencia de deslumbramiento =1” (Tabla 4 apartado 3). Estas puntuaciones se obtuvieron por hora y de la sumatoria de estos valores se obtiene la puntuación final del textil.

El primer paso en este estudio fue determinar qué situación lumínica es predominante en el espacio, si el contraste o la saturación. Este análisis se realizó por puesto de trabajo.

Puesto FV: Por un lado, considerando los escenarios con textiles, en el 100% de las condiciones lumínicas se registraron valores de contraste entre la fuente y la tarea mayores a 1:20. Mientras que la Ev que llega al ojo (saturación) fue en el 86.3% de los casos menor a 3359 lx (Umbral de deslumbramiento a partir de la Ev)(12). Sólo en un 13.3% de los casos predominaron situaciones de saturación, estos casos fueron: 4001-10:00, 3006-10:00, 3008-10:00/11:00 y 3009-10:00/11:00. Si bien fue predominante el contraste frente a la saturación, como hubo un 13.3% de situaciones donde también predominaba la saturación, se consideró más apropiado utilizar las cuatro métricas para poder compararlas entre sí. Por otro lado, en el escenario sin control se registraron situaciones de altos contrastes y saturación en todo el período evaluado.

Puesto PV: Por un lado, considerando los escenarios con textiles, en el 100% de las condiciones lumínicas se registraron valores de saturación menores a 3359 lx mientras que las relaciones de contraste fueron mayores a 1:20 sólo en el 8.8% de los casos, estos textiles fueron el 3008 (gris-blanco) y 3006 (blanco-blanco) a las 9:00 y 10:00. Es importante considerar que estos dos textiles presentan una combinación de propiedades ópticas que propician esta condición. Por un lado, valores de Tv de entre un 25 y un 28% y, por otro lado, un OF de 14, lo que implica que el 14% de la radiación solar directa que impacta sobre el tejido ingresa sin interferencia al espacio interior. En el escenario 3009, la relación de contraste es inferior a 1:20 debido a que el color oscuro del tejido disminuye la transmitancia visible del mismo (3%) compensando el efecto del elevado OF (14%). En el 91.2% de los casos restantes no hubo altos contrastes entre la fuente y la tarea. Por otro lado, respecto al escenario sin control, se registraron situaciones de altos contrastes y saturación sólo entre las 9:00 y las 10:00.

Como los dos puestos muestran características fotométricas muy diferentes, el análisis de los mismos se realiza por separado.

La tabla 5 (puesto FV) y la tabla 6 (puesto PV) muestran los valores de deslumbramiento dicotómico (Ev, CGI, DGI y DGP) para los 9 textiles y sin control solar por hora, como así también el puntaje final que estas métricas le asignan al textil. A partir de los valores de las tablas 3 y 4 se calculó el nivel de coincidencia de las 4 métricas de deslumbramiento y se propuso una metodología para la selección del mejor textil frente al deslumbramiento.

El grado de coincidencia de las cuatro métricas se evaluó de acuerdo al puesto de trabajo.

Respecto al puesto FV, en la tabla 7 se observa a la izquierda, el acuerdo total entre métricas, presentándose dos casos: que las cuatro métricas coincidan en términos de ausencia (0= Ninguna métrica predijo deslumbramiento) y presencia de deslumbramiento (4 = Las cuatro métricas predijeron deslumbramiento). A la derecha se observa el acuerdo parcial entre métricas (3 = Tres métricas predijeron deslumbramiento) (2 = Dos métricas predijeron deslumbramiento) y (1= Una métrica predijo deslumbramiento).

Las cuatro métricas coincidieron en la predicción de ausencia (0) o presencia (4) de deslumbramiento un 78% de los casos. Del resto de los casos analizados, tres métricas -DGP, CGI y DGI- coincidieron en la cuantificación del deslumbramiento en un 14% de los casos (4308, 2007, 2004 y 9808 a las 10:00 a.m. y 4301 de 9:00 a.m. a 11:00 a.m.). Sólo dos métricas -DGP y CGI- predijeron deslumbramiento en los textiles 2007 y 2004 a las 11:00 (4% de los casos). Mientras que sólo una métrica predijo deslumbramiento en el 4% de los casos restantes, esta métrica fue el CGI y predijo deslumbramiento en los textiles 2007 y 2004 a las 12:00.

A partir de lo expuesto en el párrafo anterior se pone en evidencia que la métrica CGI fue la más sensible al deslumbramiento en situaciones de altos contrastes, siguiendo la métrica DGP también con una alta sensibilidad, luego la métrica DGI y por último la métrica Ev que mostró la menor sensibilidad para cuantificar deslumbramiento, por lo que no es recomendada para utilizarse en estas condiciones lumínicas. Es importante destacar que la métrica CGI mostró mayor sensibilidad que la métrica DGI a pesar de que esta última fue desarrollada para grandes fuentes y luz natural mientras que la métrica CGI fue desarrollada para fuentes pequeñas en retícula y luz artificial. Por último, se destaca que en los textiles intermedios (gris con blanco) y oscuros (negro) con factores de abertura reducido- intermedios (5) y con las Tv bajas 2007=0.11 / 2004=0.07, las métricas Ev y DGI no pudieron cuantificar el deslumbramiento.

Respecto al puesto PV en la tabla 8 se observa el grado de coincidencia de las cuatro métricas.

El número de veces que las cuatro métricas coincidieron en la predicción de ausencia (0) y presencia (4) de deslumbramiento fue del 92%. Sólo tres métricas coincidieron en cuantificar el deslumbramiento en un 2% de casos, estas métricas fueron el DGP, CGI y Ev. La métrica CGI predijo deslumbramiento en los textiles 3008 y 3006 a las 10:00 a.m. (4% de casos).

En este puesto, al igual que en el puesto FV, la métrica CGI fue la más sensible al deslumbramiento en situaciones con altos contrastes. Estas situaciones fueron generadas por los textiles intermedios y claros 3008 y 3006 con las Tv más altas 3006=0.28 y 3008=0.25 y valores de OF de 14%, donde las métricas restantes Ev, DGI y DGP no pudieron detectar el deslumbramiento.

A partir del análisis de la sección anterior se utilizan dos criterios para puntuar los textiles. El primer criterio es utilizar sólo la métrica CGI por ser la métrica más sensible en las condiciones lumínicas evaluadas (altos contrastes) y el segundo criterio es sumar las puntuaciones de la métrica CGI y DGP, ya que esta última también mostró alta sensibilidad y además tiene la capacidad de evaluar contraste y saturación. La tabla 9 muestra las puntuaciones por textil para el puesto FV, la tabla 10 las puntuaciones para el puesto PV y la tabla 11 muestra la puntuación final por textil a través de la suma de las puntuaciones de ambos puestos FV y PV.

Respecto al control del deslumbramiento de los textiles en el puesto FV (Tabla 9), los textiles que obtuvieron el mejor puntaje utilizando ambos criterios (CGI y CGI+DGP) fueron: Primero el textil 4308 con deslumbramiento molesto sólo a las 10:00 horas. Este textil es de un color intermedio (gris y blanco), presenta un OF de 3% y una Tv de 10%. El segundo textil mejor puntuado fue el 9808 registrando deslumbramiento molesto a las 10:00 a.m. y 11:00 a.m. horas. El tejido 9808 es de color gris, presenta un OF de 5% y una Tv de 17%. En tercer lugar, se encuentran los textiles 2007, 2004, 4301, 4001, 3006 y 3009 según el criterio CGI, sin embargo, si utilizamos el segundo criterio (CGI+DGP), sobresalen los textiles 2007 y 2004 obteniendo una mejor puntuación.

Respecto al control del deslumbramiento de los textiles en el puesto PV (Tabla 10), los textiles que obtuvieron el mejor puntaje utilizando ambos criterios (CGI y CGI+DGP) fueron el 4308, 9808, 2007, 2004, 4301,4001, 3009. Con el uso de estos siete textiles no se registró deslumbramiento molesto en todo el período de medición. Por último, en los textiles 3006 y 3008, sí se registró deslumbramiento a las 10:00.

Respecto a la puntuación final de los textiles (Tabla 11), se puede observar una mejor jerarquización de los mismos. Esta jerarquización se ve mejorada aún más utilizando el segundo criterio de puntuación (CGI +DGP), que permite una diferenciación más detallada del comportamiento respecto al deslumbramiento de los textiles. De esta manera podemos observar que el mejor textil es el 4308, en segundo lugar, el 9808, en tercer lugar, el 2007 y 2004, en cuarto lugar, los textiles 4301,4001 y 3009, en quinto el 3006 y en sexto lugar el 3008. Por último, en la tabla 12 se ordenan los textiles de acuerdo al criterio de puntuación (CGI+DGP) conjuntamente con sus propiedades (OF, Color, Tv, Rv). Donde se observa que menores valores de Tv y OF están asociados a menores valores de deslumbramiento y que la correlación (Pearson) entre la puntación de deslumbramiento y el OF (r=0.71, p=0.032) y la Tv (r=0.72, 9=0.028) fue elevada y significativa, mientras que la relación con la Rv (r=0.09, p=0.81) y el color (rho=0.35, p=0.35) fue baja y no significativa.

Es importante mencionar algunas limitaciones que presenta el trabajo desarrollado y su impacto sobre los resultados obtenidos. Por un lado, en futuros trabajo se prevé repetir las mediciones tanto en solsticios como en equinoccios para tener un monitoreo completo de las condiciones de iluminación anuales. Asimismo, es fundamental repetir este estudio para otras orientaciones de fachada debido a que esto también modifica las condiciones de iluminación a la que estará expuesto el espacio. Por otro lado, si bien se evaluaron dos posiciones del puesto de trabajo muy diferentes, en futuros trabajos se debería incluir una tercera posición de puesto de trabajo, es decir una posición intermedia en donde el disco solar esté presente en el campo de visión periférico. Otro aspecto a incluir en futuros estudios son mediciones subjetivas de las personas.