¿Por qué estudiar los ambientes de la UTEC?
Las condiciones físicas y ambientales de los espacios de estudio como las variables ruido, iluminación, temperatura y ventilación influyen directamente en el rendimiento académico y la concentración estudiantil.
En la UTEC el uso constante de estos ambientes hace necesario evaluar su adecuación para el aprendizaje autónomo y el trabajo grupal.
Objetivo General
Determinar los factores que influyen en la adecuación de las condiciones físicas y ambientales de los ambientes de estudio de UTEC no destinados al dictado de clases durante abril–mayo 2026-1.
Objetivos Específicos
Población objetivo
Ambientes de uso autónomo: zonas de descanso, salas de estudio, biblioteca y salas SUM.
Muestreo: No probabilístico por conveniencia.
Muestra original: 1 032 registros
Muestra efectiva: 853 observaciones
Limpieza aplicada
| Variable | Tipo | Descripción |
|---|---|---|
| Nivel de Ruido (dB) | Cuantitativa continua | Intensidad sonora del ambiente |
| Reverberación | Cualitativa nominal | Con eco / Sin eco |
| Iluminación (Lux) | Cuantitativa continua | Nivel de iluminancia |
| Temperatura (°C) | Cuantitativa continua | Condición térmica |
| Humedad Relativa (%) | Cuantitativa continua | Porcentaje de humedad |
| Ventilación | Cualitativa nominal | Natural / Artificial |
| N° Estudiantes | Cuantitativa discreta | Ocupación observada |
| Aforo Máximo | Cuantitativa discreta | Capacidad del espacio |
| Piso | Cualitativa ordinal | Nivel de la universidad |
| Tipo de Ambiente | Cualitativa nominal | Biblioteca / SUM / Sala / Descanso |
Variables analizadas: Ruido y Reverberación
Nivel de Ruido
| Categoría | f | P |
|---|---|---|
| Leve (< 55 dB) | 467 | 0.547 |
| Moderado (55–70 dB) | 233 | 0.273 |
| Alto (> 70 dB) | 153 | 0.179 |
Criterios OMS para categorización.
Reverberación
| Categoría | f | P |
|---|---|---|
| Sin eco | 491 | 0.576 |
| Con eco | 362 | 0.424 |
El 42.4% de los ambientes presenta eco, evidenciando variabilidad en el diseño acústico.
Saturación de Espacios * Probabilidad de Alta Ocupación: \(P(N_{Est} > Aforo_{Max}/2) = 0.08\) Solo el 8% de los ambientes supera la mitad de su capacidad, confirmando la subutilización.
Confort Térmico * Probabilidad en Rango Ideal: \(P(18 < T < 24) = 0.92\) El 92% de la muestra se mantiene en el rango térmico óptimo para el microclima de Barranco.
Hallazgos de Diseño * Probabilidad de Eco por Ambiente: * Sala de Estudio: \(P(Eco | Sala) = 0.59\) * Biblioteca: \(P(Eco | Biblio) = 0.47\) * La probabilidad de eco es un 12% mayor en salas de estudio que en la biblioteca.
Saturación de Espacios * Probabilidad de Alta Ocupación: \(P(N_{Est} > Aforo_{Max}/2) = 0.08\) Solo el 8% de los ambientes supera la mitad de su capacidad, confirmando la subutilización.
Confort Térmico * Probabilidad en Rango Ideal: \(P(18 < T < 24) = 0.92\) El 92% de la muestra se mantiene en el rango térmico óptimo para el microclima de Barranco.
Hallazgos de Diseño * Probabilidad de Eco por Ambiente: * Sala de Estudio: \(P(Eco | Sala) = 0.59\) * Biblioteca: \(P(Eco | Biblio) = 0.47\) * La probabilidad de eco es un 12% mayor en salas de estudio que en la biblioteca.
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E₁: Ruido Alto · E₂: Ambiente con eco
Prueba de independencia
\[P(E_1 \cap E_2) = 0.043\] \[P(E_1) \cdot P(E_2) = 0.076\]
Como \(0.043 \neq 0.076\) → Eventos dependientes
Propiedades
| Expresión | Resultado |
|---|---|
| \(P(E_1 \mid E_2)\) | 0.100 |
| \(P(E_1^c \mid E_2)\) | 0.900 |
| \(P(E_1 \cup E_2)\) | 0.560 |
| \(P(E_1 - E_2)\) | 0.140 |
| \(P(E_1 \triangle E_2)\) | 0.517 |
Bayes: \(P(E_2 \mid E_1) = 0.240\)
Dado que un ambiente tiene ruido alto, existe un 24% de probabilidad de que también presente eco.
La presencia de eco no implica ruido alto: dado que hay eco, solo hay un 10% de probabilidad de ruido alto.
Reverberación: ¿Cuántos ambientes evaluar hasta encontrar el primero con eco?
\[X \sim Geom(p = 0.42)\]
Propiedades teóricas
| Medida | Valor |
|---|---|
| Media E(X) | 2.36 |
| Desv. Estándar | 1.79 |
| Moda | 1 |
| Mediana | 2 |
Caso: \(P(X = 3) = 0.14\)
14% de prob. de que el tercer ambiente sea el primero con eco.
Distribución acumulada
\[P(X < 5) = 0.89\]
Hay un 89% de probabilidad de encontrar el primer ambiente con eco antes de la quinta evaluación.
La distribución decae rápidamente: para \(X \approx 14\) la probabilidad es prácticamente nula.
Ventilación Natural - Auditoría de 15 ambientes
\[Y \sim Bin(n = 15,\ p = 0.60)\]
Propiedades teóricas
| Medida | Valor |
|---|---|
| Media E(Y) | 9.06 |
| V(Y) | 3.59 |
| Desv. Estándar | 1.89 |
| Moda | 9 |
| Mediana | 9 |
La distribución es simétrica y centrada en Y = 9.
Caso: \(P(Y = 9) = 0.21\)
Existe un 21% de probabilidad de que exactamente 9 de los 15 ambientes tengan ventilación natural.
Acumulada: \(P(Y < 10) = 0.59\)
Existe un 59% de probabilidad de que menos de 10 ambientes tengan ventilación natural.
Ajuste de distribución - Variable Iluminación
Exploración inicial
Asimetría positiva con cola muy extendida -> se trabajó con el 96% de los datos (818 obs.)
Distribución seleccionada: Gamma
\[Lux \sim Gamma(\alpha = 1.48,\ \beta = 0.0041)\]
Propiedades
| Medida | Valor |
|---|---|
| E(X) | 357.05 Lux |
| V(X) | 86 098.17 |
| SD(X) | 293.59 Lux |
Caso: \(P(300 \leq X \leq 500) = 0.23\)
Solo el 23% de los ambientes alcanza el rango recomendado para lectura (300 - 500 Lux).
Ajuste de distribución - Variable Nivel de Ruido
Exploración inicial
Distribución multimodal con asimetría positiva -> se descartaron Normal, Uniforme y Exponencial.
Distribución seleccionada: Log-Normal
\[Ruido \sim LogNormal(\mu = 3.99,\ \sigma = 0.26)\]
Propiedades
| Medida | Valor |
|---|---|
| E(X) | 55.73 dB |
| V(X) | 220.02 |
| SD(X) | 14.83 dB |
Caso: \(P(X > 70) = 0.16\)
El 16% de los ambientes supera los 70 dB, nivel considerado perjudicial para la concentración.
OE1 - Ruido y reverberación
Los factores acústicos no dependen de la cantidad de estudiantes (r = 0.05). El 16% supera 70 dB y el 42.4% presenta eco; la acústica depende principalmente del diseño del espacio.
OE2 - Iluminación y piso
Solo el 23% de los ambientes alcanza el rango óptimo (300–500 Lux). La Biblioteca mantiene niveles estables, mientras zonas de descanso presentan mayor variabilidad.
OE3 - Ocupación vs. aforo
Ocupación mediana de 4 estudiantes frente a una capacidad promedio de 45 -> subuso de la infraestructura. La ventilación natural (p = 0.60) es el factor más favorable.
La calidad de los ambientes está condicionada principalmente por la iluminación y el confort acústico, siendo la ventilación el aspecto más valorado de la infraestructura evaluada.
Grupo 3 - UTEC - 2026-1
Natalia Vargas · José Solano · Ghina Vega · Kimberly Cóndor · Mauricio Paro