En la última década, la “iluminación integradora” o conceptos como ‘Iluminación Circadiana’ o ‘Human Centric Lighting’ han pasado de ser un concepto casi académico a convertirse en argumento comercial, requisito en certificaciones de edificios y prioridad en muchos proyectos de oficinas, escuelas y hospitales. El punto de partida es claro: la luz no solo sirve para ver. También regula el reloj circadiano, influye en el sueño, el estado de ánimo, el rendimiento cognitivo y, en general, en la salud.

Pero detrás del discurso de “iluminación centrada en las personas” hay una pregunta que se ha abordado muy poco: ¿Qué coste energético tiene realmente diseñar la iluminación pensando también en las necesidades circadianas y no solo en las visuales?

Un trabajo reciente de revisión sistemática publicada en ScienceDirect (“Energy impact of integrative lighting: a systematic literature review”) pone justamente el foco ahí: analiza casi 30 estudios que cuantifican cómo cambia el consumo energético cuando intentamos cumplir objetivos circadianos (m-EDI, EML, CS…) en edificios reales o simulados. 

Y la conclusión principal se puede resumir en una regla muy simple: Si todo se hace solo con iluminación eléctrica, cumplir los objetivos circadianos puede triplicar el consumo de energía respecto a un diseño pensado solo para requisitos visuales. La buena noticia es que el mismo trabajo muestra que, cuando se aprovecha bien la luz natural y se replantea la forma de distribuir la luz eléctrica, el impacto energético se puede reducir de forma drástica, hasta el punto de quedarse en un incremento marginal del orden del 5 %.

A continuación desgranamos las claves de esta revisión para aquellos que quieran integrar criterios circadianos sin dinamitar los objetivos de eficiencia energética.

De la tarea a la persona

Históricamente, el diseño de alumbrado interior se ha basado en un enfoque centrado en la tarea: cumplir unos niveles mínimos de iluminancia sobre un plano horizontal de trabajo (500 lx en oficinas, 300 lx en zonas generales, etc., según EN 12464-1 y normas equivalentes).

La iluminación integradora da un giro conceptual: El objetivo ya no es solamente “ver bien la tarea”, sino estimular adecuadamente el sistema circadiano. Por tanto, el punto de referencia ya no es la mesa, sino el ojo de la persona, es decir, un plano vertical a la altura de los ojos. Y el parámetro clave deja de ser solo la iluminancia fotópica (lx) y pasa a ser una medida “melanópica” o “circadiana”:

• EML (Equivalent Melanopic Lux)
• m-EDI (Melanopic Equivalent Daylight Illuminance)
• CS (Circadian Stimulus), según el modelo del LRC.

Certificaciones como WELL o guías como UL 24480 ya exigen, por ejemplo, valores de m-EDI o CS mínimos durante varias horas de la mañana para garantizar una exposición suficiente que favorezca la sincronización del reloj interno. Y la CIE ha normalizado el uso de m-EDI como métrica de referencia.

El problema práctico es inmediato: las luminarias de techo convencionales, diseñadas para iluminar principalmente el plano horizontal, suelen proporcionar solo una fracción de esa iluminancia en el plano vertical. En muchos casos, para llegar a los 250 lx melanópicos en el ojo, habría que sobredimensionar el sistema hasta niveles de iluminancia horizontal muy superiores a los recomendados… y, por tanto, consumir mucha más energía.

Alcance de la revisión 

El trabajo que comentamos se basa en una revisión sistemática de la literatura científica, siguiendo una metodología trazable y relativamente estricta:

• Búsqueda en Scopus y Web of Science sin límite de año, hasta febrero de 2025.
• Tres grupos de palabras clave combinadas con AND (integrative lighting / circadian / non-visual + energy + building/lighting context).
• Se excluyeron artículos puramente médicos o de cronobiología, centrándose en ingeniería, arquitectura y diseño de iluminación.
• De 1828 artículos inicialmente relacionados con iluminación integradora, al añadir el filtro “energy” quedaron 529; tras eliminar duplicados, 495.
• Con el cribado de título y resumen, y una búsqueda tipo “bola de nieve”, el conjunto final se redujo a 29 estudios que realmente cuantificaban el impacto energético de integrar requisitos circadianos en edificios.

La mayoría de estos trabajos se apoyan en simulaciones (Radiance, DIVA, ALFA, LARK, etc.), aunque también se incluyen medidas de campo en oficinas, aulas y algún entorno sanitario. El foco principal son ocupantes diurnos (oficinas, escuelas), no turnos nocturnos.

Para ordenar los resultados, los autores emplean un marco teórico que descompone el estímulo luminoso en cuatro grandes factores:

• Cantidad de luz
• Espectro (SPD) de la luz
• Patrón espacial de la luz
• Timing y control en el tiempo

La pregunta es: ¿cómo influyen cada uno de estos factores en el consumo de energía al diseñar iluminación integradora?

Resultados obtenidos

1. Cantidad de luz: la “regla del triple”

El factor más determinante en el consumo energético de la iluminación integrativa es, sin duda, la cantidad de luz. Y el mensaje de la literatura científica es inequívoco: si se intenta cumplir los objetivos circadianos únicamente con luz eléctrica y luminarias convencionales de techo, el consumo se dispara.

Los estudios revisados confirman lo que ya muchos diseñadores intuían. Para alcanzar los niveles de m-EDI o Circadian Stimulus (CS) que exigen estándares como WELL o UL 24480, las iluminancias necesarias superan con creces las recomendaciones visuales habituales. En oficinas y aulas, las simulaciones y mediciones muestran que, incluso duplicando los niveles de iluminancia horizontal recomendados para tareas, resulta difícil satisfacer los umbrales circadianos.

En términos energéticos, las consecuencias son contundentes. Los aumentos de consumo oscilan entre un 10 y un 100 % en escenarios moderados, y llegan a triplicarse (≈ +300 %) cuando el diseño depende exclusivamente de la luz eléctrica para cubrir los requerimientos biológicos de los ocupantes. En otras palabras, pasar de un proyecto basado solo en criterios visuales a otro que cumpla objetivos circadianos con luminarias de techo tradicionales puede suponer multiplicar por tres la energía empleada en iluminación.

La gran herramienta para contener ese sobrecoste es la luz natural. Los estudios que comparan escenarios con y sin daylighting son claros: cuando el espacio dispone de un acceso adecuado a la luz diurna y se integran sistemas de control adaptativos —regulación en función de la iluminancia, apagado de filas próximas a ventanas, sensores de presencia o balance entre planos—, el incremento energético se reduce a menos del 5 % respecto a un diseño centrado solo en la visión.

El panorama cambia drásticamente en entornos con poca o mala entrada de luz natural: fachadas sombreadas, vidrios de baja transmitancia o uso constante de estores opacos. En estos casos, los estudios reportan aumentos de hasta el 50–60 % en el consumo, al tener que compensar con luz eléctrica toda la dosis melanópica que el espacio deja de recibir del exterior.

La posición del puesto de trabajo también juega un papel decisivo. Los usuarios situados dentro de los primeros 1,5 a 3 metros de la fachada suelen recibir suficiente luz diurna para cubrir buena parte de sus necesidades circadianas. Más allá de esa distancia, el aporte melanópico cae en picado, y el sistema eléctrico debe asumir la diferencia.

Algunos trabajos proponen soluciones pragmáticas para evitar depender únicamente del techo: incorporar luminarias de sobremesa o sistemas de luz localizados a la altura de la vista, capaces de proporcionar la dosis vertical necesaria con menor potencia total instalada. También se sugiere recurrir a luminarias con fotometrías de relación vertical/horizontal (Ev/Eh) elevada, igual o superior a 0,65, para que una mayor parte del flujo útil llegue directamente al campo visual del usuario.

2. Espectro

El segundo gran factor que determina el rendimiento energético de una iluminación integrativa es el espectro de la luz. A igual nivel de iluminancia fotópica, no todas las fuentes emiten el mismo estímulo circadiano: la composición espectral —y con ella parámetros como la relación melanópica/fotópica (M/P) o la iluminancia melanópica equivalente (m-EDI)— marca la diferencia.

Los estudios revisados coinciden en que elevar la temperatura de color correlacionada (CCT) y optimizar la distribución espectral de potencia (SPD) puede traducirse en ahorros energéticos de entre un 20 y un 40 % para lograr el mismo efecto biológico. En algunos experimentos, sustituir una luz de 4000 K por otra de 5500 K equivalía, en términos de reducción de consumo, a aumentar un 17 % la superficie acristalada sin modificar la arquitectura del edificio.

El color y la reflectancia del entorno también multiplican o penalizan la eficacia circadiana. La combinación de fuentes de alta CCT con paredes claras o superficies con un alto componente azul puede alterar el consumo de forma notable: las diferencias entre escenarios llegan a oscilar del +35 % al +275 %, según la paleta cromática y la temperatura de color elegidas. En contraste, paredes oscuras o tonos cálidos como los rojizos y anaranjados reducen el aporte melanópico incluso manteniendo la misma iluminancia eléctrica.

Sin embargo, el margen de maniobra espectral no es ilimitado. En oficinas y aulas, la aceptación visual de CCT muy altas es baja. Los entornos de trabajo suelen fijar un rango cómodo de 4000 a 5000 K, mientras que las luces de 6000 K —aunque más eficientes desde el punto de vista circadiano— se perciben frías, asépticas o “de hospital”. De hecho, varios estudios apuntan que los usuarios prefieren cierto contraste cromático: luz diurna más fría combinada con iluminación eléctrica ligeramente más cálida, que resulta psicológicamente más confortable.

Finalmente, el espectro no depende solo de la fuente de luz. Los vidrios selectivos con baja transmitancia pueden empobrecer el espectro solar y reducir el potencial circadiano de la luz natural. De igual modo, los materiales interiores modifican el balance espectral: techos y paredes con alta reflectancia o matices neutros y azulados favorecen la eficacia melanópica, mientras que acabados saturados o con bajo albedo penalizan el rendimiento circadiano global.

3. Patrón espacial

El patrón espacial de la luz —cómo se reparte entre planos horizontales y verticales, cómo intervienen las superficies reflectantes o cómo influye la geometría del espacio— es el tercer gran eje. Los estudios revisados coinciden en que no basta con cumplir niveles de iluminancia: la dirección, la distribución y la calidad del flujo luminoso son decisivas tanto para el confort visual como para la eficiencia energética.

Las soluciones mixtas directo–indirectas se perfilan como las más equilibradas. Luminarias lineales suspendidas, con un reparto aproximado del 80 % hacia abajo y un 20 % hacia arriba, consiguen mantener buenos niveles de luz en el plano de trabajo y, al mismo tiempo, aportar la iluminancia vertical necesaria al ojo. Logran así un balance adecuado entre rendimiento circadiano, consumo moderado y buena percepción por parte de los usuarios.

También destaca el papel de las superficies reflectantes. Los sistemas tipo uplight, que bañan techos y paredes claras, pueden triplicar o incluso cuadruplicar la iluminancia corneal con el mismo flujo luminoso, además de generar una distribución de la luz más homogénea en el espacio. Frente a ellos, los esquemas centrados únicamente en la iluminación descendente tienden a desperdiciar potencial circadiano y a crear contrastes visuales excesivos.

La geometría del espacio es otro factor crucial. Los estudios de optimización en aulas muestran que las proporciones de planta ancha y poco profunda (relaciones ancho/profundidad próximas a 3:2), una relación ventana-muro (WWR) de entre el 30 y el 40 % y ventanas con mayor altura de dintel favorecen tanto el aprovechamiento de la luz natural como la reducción del consumo eléctrico. Estas configuraciones mejoran simultáneamente los parámetros visuales y circadianos, demostrando que la arquitectura y la iluminación deben concebirse de forma conjunta.

No obstante, aumentar la iluminancia vertical tiene su contrapartida: el riesgo de deslumbramiento. Los esquemas que priorizan la luz directa desde el techo suelen ser los más eficientes energéticamente, pero también los menos confortables, al elevar las luminancias en el campo visual o provocar reflejos en pantallas. Las investigaciones que comparan diferentes distribuciones coinciden en que las soluciones híbridas, que combinan luz general con iluminación local o de tarea, resultan más apreciadas por los usuarios, al ofrecer un ambiente visual equilibrado y agradable.

4. Tiempo y control

El tiempo y el control de la luz constituyen el cuarto pilar. No se trata solo de sincronizar la iluminación con el reloj biológico humano, sino también de gestionar inteligentemente cuándo y cuánto se ilumina para equilibrar bienestar y eficiencia energética.

Una de las estrategias más efectivas es concentrar los niveles más altos de luz circadiana en ventanas temporales de unas tres o cuatro horas, generalmente por la mañana. Esta dosis lumínica intensa es suficiente para estimular el sistema circadiano y, al mismo tiempo, permite reducir el consumo eléctrico hasta un 50 % frente a mantener la misma intensidad durante toda la jornada.

Los sistemas de control adaptativos juegan un papel esencial. Las configuraciones más avanzadas combinan sensores de iluminancia horizontal y vertical con algoritmos que ajustan automáticamente la luz artificial según la disponibilidad de luz natural y métricas circadianas como la m-EDI o el CS. Cuando la iluminación se adapta dinámicamente al aporte diurno, los estudios muestran ahorros energéticos de entre el 60 y el 80 %, especialmente en verano y en entornos con abundante luz natural.

Algunos proyectos van aún más lejos, explorando programaciones personalizadas según el cronotipo y los hábitos de exposición de cada usuario. Estas soluciones, concebidas para reducir el llamado “jetlag social” —el desfase entre los horarios de sueño y la vida laboral—, han demostrado capacidad para adelantar la fase circadiana y mejorar el bienestar subjetivo. Sin embargo, su complejidad no está exenta de riesgos: cuando los algoritmos no optimizan bien la intensidad y la duración de los ciclos luminosos, el consumo energético puede aumentar más del 90 % respecto a un esquema convencional.

En definitiva, el factor temporal y el control dinámico son la frontera más prometedora —y también más desafiante— de la iluminación integrativa. Bien gestionados, permiten que la luz acompañe el ritmo natural del ser humano sin penalizar la eficiencia energética.

Conclusión 

En resumen, los cuatro factores identificados en el marco teórico —cantidad de luz, patrón espacial, espectro y control temporal— ofrecen distintas oportunidades para reducir el impacto energético de los sistemas de iluminación integrativa.

El mayor potencial reside en la cantidad de luz, especialmente cuando se aprovecha eficazmente la iluminación natural, capaz de cubrir buena parte de las necesidades circadianas con un consumo mínimo. Le sigue la distribución espacial, donde equilibrar la luz horizontal y vertical mejora notablemente la eficiencia.

El espectro, aunque influyente, ofrece un margen limitado por las exigencias de confort visual, mientras que los sistemas de control dinámico se consolidan como una herramienta clave para ajustar niveles e intensidades según la luz diurna disponible.

De cara al futuro, la investigación deberá centrarse en armonizar eficiencia energética y calidad lumínica, respondiendo a cuestiones aún abiertas como los límites de confort en la iluminancia vertical o el potencial de las fuentes de LED de espectro completo para combinar rendimiento circadiano y bienestar visual.

Puede acceder al paper completo de la investigación a través del siguiente enlace:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378778825006504

Fuente de imágenes: Freepik*.  *Imágenes procedentes de bancos de recursos gráficos que no pertenecen a la investigación