LA ILUMINACIÓN ARTIFICIAL EN LOS ESPACIOS DOCENTES

Abstract

[EN] This thesis deals with the study of artificial lighting in learning spaces and the emotions it causes in students. It is made as a guide for establishing a new methodology for both the accomplishment of studies of lighting and for the incorporation of the artificial lighting in the decision-making of architects. The working methodology is based on the Semantic Differential, within the context of Kansei Engineering, as a measure of the emotions aroused by lighting from the point of view of the user/student. Thanks to the use of this methodology there is avoided the disadvantage that the parameters are determined exclusively by experts and the study is orientated to the user. Thus, the obtained results can be applied in the definition of the design features that satisfy the perceptions, desires and needs of the students contributing to the improvement of learning.

The information obtained in three field studies is analysed. In the first one, the students' perception of the classroom is studied, including parameters of Indoor Environmental Quality, architecture and interior design in order to determine the relationship between lighting and the rest of the factors in the classroom environment. In the second one, the luminous environment of the classroom is analysed following the same scheme and methodology used in the previous experience. Therefore, this research brings light to other studies in these areas and provides more complete information on the attributes that determine the preferences of students and their influence on the classroom and lighting's overall assessment. Finally, once it is designed the method, it is applied to a specific case: the analysis of the differences of perception of the classroom's lighting when it is changed the fluorescent lamps to LED (Light Emitting Diode) lamps since this change has important implications in the classroom's energy efficiency. Thus, it is showed the potential of the used methodology and its possible applications to the research of lighting.

The study includes the development of a conceptual framework which incorporates the analysis of lighting studies carried out up to the date with the objective to guide properly further research and to show the potentials and limitations for future lines of work. Thus, this thesis opens the path for future research in architectural lighting that contributes to the formation of professionals sensitized with light and the emotions that it arouses and who have enough technical and creative ability to materialize this knowledge in their own work.

[ES] La presente tesis doctoral aborda el estudio de la iluminación artificial en los espacios docentes y las emociones que ésta provoca en los alumnos. Se elabora a modo de guía para establecer una nueva metodología tanto para la realización de estudios de iluminación como para la incorporación de la iluminación artificial en la toma de decisiones de los arquitectos. La metodología de trabajo utilizada está basada en la Semántica Diferencial, dentro del contexto de la Ingeniería Kansei, como instrumento de medida de las emociones que despierta la iluminación desde el punto de vista del usuario/alumno. Gracias al uso de esta metodología se evita el inconveniente de que los parámetros se determinen exclusivamente por expertos y se orienta el estudio al usuario. Así, los resultados obtenidos se pueden aplicar en la definición de las características de diseño que satisfagan las percepciones, deseos y necesidades de los estudiantes contribuyendo a la mejora del aprendizaje.

Se analiza la información obtenida en tres estudios de campo. En el primero se estudia la percepción que los alumnos tienen del aula en su conjunto, incluyendo parámetros tanto de calidad ambiental interior como de arquitectura y diseño interior, con el objeto de determinar la relación de la iluminación con el resto de factores del aula. En el segundo se analiza el ambiente luminoso del aula siguiendo el mismo esquema y metodología utilizado en la experiencia anterior. De este modo, esta investigación aporta luz a otros estudios realizados en estos ámbitos y ofrece una información más completa de los atributos que determinan las preferencias de los estudiantes y su influencia sobre la valoración global del aula y de su iluminación. Por último, una vez diseñado el método, se aplica a un caso concreto: el análisis de las diferencias de percepción del ambiente luminoso del aula cuando se produce el cambio de lámparas fluorescentes a lámparas LED (Light Emitting Diode) ya que esta modificación tiene importantes implicaciones en la eficiencia energética de las aulas. De esta forma, se ponen de manifiesto las posibilidades de la metodología utilizada y sus posibles aplicaciones al campo de la investigación en iluminación.

El trabajo incluye el desarrollo de un marco conceptual que incorpora el análisis de los estudios de iluminación realizados hasta la fecha con el objetivo de dirigir apropiadamente la investigación posterior y sobre los que se muestran las potencialidades y limitaciones sobre las que dirigir futuras líneas de trabajo. De esta manera, esta tesis abre el camino a futuras investigaciones en el campo de la iluminación en la arquitectura que contribuyan a la formación de profesionales sensibilizados con la luz y las emociones que ésta despierta y que posean la capacidad técnica y creativa suficiente para materializar estos conocimientos en sus obras.

[CA] La present tesi doctoral aborda l'estudi de la il·luminació artificial en els espais docents i les emocions que aquesta provoca en els alumnes. S'elabora a manera de guia per a establir una nova metodologia tant per a la realització d'estudis d'il·luminació com per a la incorporació de la il·luminació artificial en la presa de decisions dels arquitectes. La metodologia de treball utilitzada està basada en la Semàntica Diferencial, dins del context de l'Enginyeria Kansei, com instrument de mesura de les emocions que desperta la il·luminació des del punt de vista de l'usuari/alumne. Gràcies a l'ús d'aquesta metodologia s'evita l'inconvenient que els paràmetres es determinen exclusivament per experts i s'orienta l'estudi a l'usuari. Així, els resultats obtinguts es poden aplicar en la definició de les característiques de disseny que satisfacin les percepcions, desitjos i necessitats dels estudiants contribuint a la millora de l'aprenentatge.

S'analitza la informació obtinguda en tres estudis de camp. En el primer s'estudia la percepció que els alumnes tenen de l'aula en el seu conjunt, incloent paràmetres tant de qualitat ambiental interior com d'arquitectura i disseny interior, amb l'objecte de determinar la relació de la il·luminació amb la resta de factors de l'aula. En el segon s'analitza l'ambient lluminós de l'aula seguint el mateix esquema i metodologia utilitzat en l'experiència anterior. D'aquesta manera, aquesta investigació aporta llum a altres estudis realitzats en aquests àmbits i ofereix una informació més completa dels atributs que determinen les preferències dels estudiants i la seua influència sobre la valoració global de l'aula i de la seua il·luminació. Finalment, una vegada dissenyat el mètode, s'aplica a un cas concret: l'anàlisi de les diferències de percepció de l'ambient lluminós de l'aula quan es produeix el canvi de llums fluorescents a llums LED (Light Emitting Diode) ja que aquesta modificació té importants implicacions en l'eficiència energètica de les aules. D'aquesta forma, es posen de manifest les possibilitats de la metodologia utilitzada i les seues possibles aplicacions al camp de la investigació en il·luminació.

El treball inclou el desenvolupament d'un marc conceptual que s'acompanya de l'anàlisi dels estudis d'il·luminació realitzats fins a la data amb l'objectiu de dirigir apropiadament la investigació posterior i sobre els quals es mostren les potencialitats i limitacions sobre les quals dirigir futures línies de treball. D'aquesta manera, aquesta tesi obri el camí a futures investigacions en el camp de la il·luminació en l'arquitectura que contribuïsquen a la formació de professionals sensibilitzats amb la llum i les emocions que aquesta desperta i que posseïsquen la capacitat tècnica i creativa suficient per a materialitzar aquests coneixements en les seues obres.