La posición que ocupa cada trabajador dentro de una oficina puede tener más consecuencias de las que sugiere una simple distribución de mesas. La proximidad a determinados compañeros condiciona las distancias necesarias para comunicarse; la ubicación respecto a fachadas y lucernarios modifica la cantidad de luz recibida durante la jornada; y la coincidencia temporal de varios empleados dentro de una misma zona de iluminación determina durante cuánto tiempo debe permanecer encendido el alumbrado artificial.
Estas interacciones son el punto de partida de una investigación realizada por Sascha Hammes, de la Universidad de Innsbruck, y Johannes Weninger, de Bartenbach, que plantea la distribución de los trabajadores dentro de una oficina abierta como un problema matemático de optimización.
El estudio, publicado en Buildings, utiliza un año de datos obtenidos en una oficina real para analizar tres objetivos: reducir las distancias de comunicación entre trabajadores, aumentar su dosis diaria de luz y disminuir el consumo energético del alumbrado. Los resultados muestran que cada uno puede mejorarse de manera considerable cuando se optimiza específicamente, pero también revela que mejorar uno de ellos no garantiza mejoras en los otros.
Una oficina real convertida en laboratorio
El estudio se realizó a partir de datos recogidos entre febrero de 2022 y enero de 2023 en el antiguo Living Lab de Bartenbach, en Aldrans (Austria), una oficina abierta ocupada habitualmente por 18 trabajadores y dividida en nueve zonas de iluminación independientes, con dos puestos por zona.
El sistema disponía de sensores de presencia PIR, medición de iluminancia y monitorización del consumo energético. La iluminación artificial se regulaba automáticamente para mantener 500 lx sobre el plano de trabajo.
El espacio presentaba además una elevada disponibilidad de luz natural. Las simulaciones realizadas mediante Radiance situaron su autonomía media de luz natural en el 81,56 %, tomando como referencia 500 lx entre las 08:00 y las 18:00 horas.
Sin embargo, esa disponibilidad no era homogénea. La posición respecto a la fachada, los lucernarios y la geometría del edificio provocaban diferencias significativas entre puestos, de modo que la ubicación de cada empleado podía modificar tanto su exposición a la luz como la necesidad de iluminación artificial.
Para analizar la exposición lumínica, los investigadores estimaron la iluminancia vertical a la altura de los ojos y la combinaron con los periodos reales de presencia de cada usuario para calcular su dosis diaria de luz.
El problema de reorganizar a los trabajadores es matemáticamente complejo: distribuir 18 empleados entre nueve zonas genera más de 12,5 billones de configuraciones posibles. Por ello, los autores recurrieron a diferentes algoritmos de optimización para encontrar las distribuciones más favorables para cada objetivo.
Menores distancias y mayor exposición a la luz
El primer escenario buscaba situar más cerca a las personas que necesitaban comunicarse con mayor frecuencia. Para ello, los responsables del departamento evaluaron la relevancia de las relaciones entre los diferentes trabajadores. Esa información se combinó con las distancias físicas entre los puestos para generar una métrica de comunicación ponderada.
En la distribución original, la distancia acumulada calculada era de 100,87 metros. Tras aplicar el algoritmo de optimización, descendió hasta 62,04 metros, lo que representa una reducción del 38,5 %. También disminuyó la distancia respecto al compañero considerado más relevante para cada trabajador: la mediana pasó de 5,31 a 2,49 metros.
Los investigadores analizaron después qué ocurría si el objetivo era maximizar la cantidad de luz recibida por los ocupantes.
La configuración original proporcionaba una dosis diaria media calculada de 2.723 lx·h, aunque existían diferencias considerables entre trabajadores debido tanto a su posición como a sus horarios de presencia. Tras reorganizar los puestos, el promedio aumentó hasta 2.909 lx·h, una mejora del 6,83 %. Por el contrario, una distribución especialmente desfavorable podía reducirlo hasta 2.417 lx·h.
El resultado pone de manifiesto que dos personas que trabajan en el mismo edificio, con idéntico sistema de iluminación, pueden experimentar exposiciones lumínicas diferentes simplemente por ocupar posiciones distintas.
Los autores advierten, no obstante, que la métrica utilizada se basa en iluminancia vertical estimada y no incorpora información espectral. Por tanto, estos resultados permiten comparar la exposición relativa entre trabajadores y posiciones, pero no deben interpretarse directamente como una medida de efectos circadianos o beneficios para la salud.
Hasta un 24,8 % menos de consumo de iluminación
La mejora más importante apareció cuando el algoritmo se utilizó específicamente para reducir el consumo energético.
Con la distribución habitual de los trabajadores, el consumo acumulado de las nueve zonas durante el periodo analizado fue de 237,12 kWh. Tras optimizar la asignación de puestos, descendió hasta 178,32 kWh, lo que supone un ahorro del 24,8 %.
La clave está en combinar la disponibilidad de luz natural de cada zona con los patrones horarios de los trabajadores.
En cada área, la iluminación debía permanecer disponible mientras estuviera presente cualquiera de sus dos ocupantes. Agrupar en una misma zona a empleados cuyos horarios coinciden en mayor medida permite concentrar la ocupación y reducir el tiempo durante el que determinadas zonas necesitan iluminación artificial.
Este resultado muestra el potencial de utilizar los datos de presencia como una variable adicional en la gestión energética del edificio, especialmente en oficinas flexibles y sistemas de hot-desking.
Sin embargo, uno de los principales hallazgos del estudio es que optimizar una variable no garantiza mejoras equivalentes en las demás.
La distribución diseñada para minimizar las distancias de comunicación apenas redujo el consumo energético un 0,56 %. La optimización de la exposición lumínica consiguió una reducción del 4,19 %, muy inferior al 24,8 % alcanzado cuando el algoritmo trabajó específicamente sobre el consumo.
Algo similar ocurrió con la comunicación. La distribución que maximizaba la dosis de luz elevaba las distancias ponderadas entre trabajadores alrededor de un 13,5 % respecto a la configuración original.
Los resultados apuntan así hacia un problema claramente multicriterio. La mejor distribución para favorecer la comunicación no tiene por qué ser la más eficiente energéticamente, mientras que los puestos con mayor disponibilidad de luz natural tampoco coinciden necesariamente con las necesidades organizativas de los equipos.
El siguiente paso planteado por los investigadores consiste precisamente en desarrollar sistemas capaces de encontrar un equilibrio simultáneo entre estas variables.
Integrar datos de presencia, disponibilidad de luz natural, sistemas de iluminación conectados y necesidades de colaboración podría permitir que la organización de los puestos dejara de responder únicamente a criterios espaciales para formar parte de una estrategia más amplia de optimización del edificio.
Puede acceder al paper completo de la investigación a través del siguiente enlace:
https://www.mdpi.com/2075-5309/15/19/3458
Portada: imagen de recurso generada por IA que no pertenecen a la investigación.
