Manual-1-ILUMINACION

Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria Islas Canarias Manuales de Diseño ICARO
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AO R
I
Manual de la ILUMINACIÓN
C
1
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
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ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
Manuales de diseño
II C A R O
Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias
El Manual de la Iluminación es el primer volumen de los
Manuales de diseño ICARO de Calidad Ambiental
en la Edificación, elaborado entre los años 2003 y 2006
en el Departamento de Construcción Arquitectónica como un
proyecto de investigación, promovido
por el Servicio de Medio Ambiente del Ayuntamiento de Las
Palmas de Gran Canaria, mediante convenio con la Universidad
y con la Fundación Universitaria
de Las Palmas de Gran Canaria, y cofinanciado
con fondos FEDER del Programa Operativo Local.
DIRECCIÓN, RESPONSABLE CIENTÍFICO DEL PROYECTO
Y AUTOR DE LOS CONTENIDOS
Manuel Martín Monroy
Profesor Titular de Universidad del Departamento
de Construcción Arquitectónica de la Universidad de
Las Palmas de Gran Canaria
DIRECCIÓN TÉCNICA
Matías Ramos Trujillo
Jefe del Servicio Municipal de Medio Ambiente del
Ayuntamiento de Las Palmas de Gran Canaria
Roberto Santana Rodríguez
Servicio Municipal de Medio Ambiente del
Ayuntamiento de Las Palmas de Gran Canaria
REVISIÓN D E TEXTOS , DISEÑO GRÁFICO Y MAQUETACIÓN
Isabel Corral Torres
Laboratorio de Paisaje de Canarias
© Contenido: Manuel Martín Monroy
© Edición: Ayuntamiento de Las Palmas de Gran Canaria
ISBN: 84-690-0893-5 (obra completa)
ISBN: 84-690-0651-7 (volumen I)
Esta obra ha sido elaborada y financiada por entidades públicas
sin ánimo de lucro con fines docentes y de investigación
aplicada. Contiene fragmentos de obras ajenas ya divulgadas,
a título de cita o para su análisis, comentario o juicio crítico
(Art.32-RCL 1/1996), indicándose expresamente en cada caso
la fuente y el autor de la obra utilizada.
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ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
Manual de
ILUMINACIÓN
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ICARO
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
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Contenido
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INTRODUCCIÓN
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1. PRESENTACIÓN
2. OBJETIVOS
3. METODOLOGÍA DEL MANUAL
4. LIMITACIONES
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I.0 - FUNDAMENTOS
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1. LUZ Y COLOR
2. MAGNITUDES DE LA LUZ
3. LEYES DE LA LUZ
4. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
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I.1 - COMODIDAD
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1. VISIÓN HUMANA
1.1. Agudeza y campo visual
1.2. Adaptación a la intensidad de la luz
1.3. Rango de niveles de iluminación
2. OBJETIVOS DE LA ILUMINACIÓN
2.1. Nivel de iluminación
2.2. Factor de iluminación natural (FIN)
2.3. Estabilidad temporal
2.4. Zonificación y transición
2.5. Esquema luminoso de un local
2.6. Deslumbramiento
2.7. Modelado y uniformidad
2.8. Color y fidelidad cromática
2.9. Control del nivel luminoso y de la visión
2.10. Gestión sostenible de recursos
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I.2 - MICROCLIMA LUMINOSO
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1. INTRODUCCIÓN
2. FUENTES DE LUZ NATURAL
3. CONFIGURACIÓN DEL ENTORNO
4. CLIMA LUMINOSO
5. CIELO DE PROYECTO
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6. ESTIMACIÓN DE LA LUMINOSIDAD
6.1. Iluminancia horizontal exterior
6.2. Iluminancia del cielo de proyecto
7. R EFLECTANCIA DEL ENTORNO
8. ILUMINACIÓN EXTERIOR EN VENTANAS
8.1. Cielo despejado
8.2. Cielo cubierto
8.3. Entorno con obstrucciones
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I.3 - PROYECTO LUMINOSO
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1. INTRODUCCIÓN
2. CRITERIOS DE ILUMINACIÓN NATURAL
3. I NCIDENCIA DE LA LUZ NATURAL
4. PROYECTO LUMINOSO DEL ENTORNO
4.1. Secciones
4.2. Patios
4.3. Reflectancia del entorno
5. I LUMINACIÓN NATURAL DE LOCALES
5.1. Cantidad de luz
5.2. Uniformidad de la luz
6. TOPOLOGÍA DE PLANTAS
7. DISTRIBUCIÓN DE HUECOS DE LUZ
8. A LTERNATIVAS DE DISEÑO
8.1. Daylight Design Variations Book
8.2. Análisis detallado de un tipo de hueco
8.3. Comparación de dos tipos de huecos
8.4. Catálogo de ejemplos en el mundo real
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I.4 - CONSTRUCCIÓN
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1. INTRODUCCIÓN
2. ESTRATEGIAS DE CAPTACIÓN DE LUZ
2.1. Acristalamiento
2.2. Vidrios especiales
2.3. Calidad de la visión
2.4. Carpinterías
2.5. Geometría del vano
2.6. Superficies reflectantes y difusoras de la ventana
2.7. Superficies reflectantes y difusoras del local
3. SISTEMAS DE CONTROL Y REGULACIÓN
3.1. Criterios de protección solar de huecos
3.2. Protección solar de ventanas verticales
3.3. Protección solar de huecos de cubierta
3.4. Diseño constructivo de los parasoles
3.5. Sistemas de reflexión de luz natural
3.6. Ejemplo de aplicación
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ICARO
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
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I.5 - ACONDICIONAMIENTO
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1. I NTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓN
2. M ETODOLOGÍA DE CONTROL
3. F ACTOR DE ILUMINACIÓN NATURAL (FIN%)
4. E STIMACIÓN DE LA ILUMINACIÓN NATURAL
5. M ÉTODOS DE CÁLCULO
6. M ÉTODO DE CÁLCULO PARA VENTANAS ALTAS
7. C ÁLCULO DEL FACTOR DE PROTECCIÓN
8. A LUMBRADO COMPLEMENTARIO
9. CTE-HE: AHORRO ELÉCTRICO
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I.6 - ANEXO
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1. R EFERENCIAS
1.1. Bibliografía
1.2. Fuentes de Internet
2. D OCUMENTOS EN CD A TEXTO COMPLETO
2.1. Normativa
2.2. Referencias
3. S OFTWARE
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ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
INTRODUCCIÓN
1
PRESENTACIÓN
”La Arquitectura es el juego
sabio, correcto y magnífico
de los volúmenes bajo la luz”.
Le Corbussier
Este manual docente es una guía de buenas prácticas que
proporciona una aproximación al diseño integrado de la
iluminación natural de locales en nuevos edificios. Se
plantea como una referencia para las carreras de arquitectura o ingeniería, a través de un conjunto de pasos y reglas
básicas, resaltando aspectos críticos y soluciones prácticas.
Sin embargo, la luz natural es una materia prima muy frágil
y variable. Además, es complicada de controlar y compleja
de manipular y, en ocasiones, de difícil conducción hasta
donde se necesita en la cantidad y calidad deseada.
La redacción de un manual de iluminación natural en
edificios, fácil de entender y de aplicar, plantea el problema de tener que resumir el conjunto de conocimientos
específicos necesarios para dominar los mecanismos de la
luz y conseguir que los edificios ofrezcan un ambiente
luminoso y agradable para sus ocupantes.
Al mismo tiempo, se ha querido proponer un método de
diseño ambiental integral, donde la iluminación natural
sea compatible con la comodidad térmica, acústica y del
aire, que hemos denominado como estrategia ICARO.
En el volumen Guía de Aplicación se han resumido las
diferentes recomendaciones de diseño para cada aspecto
de la calidad ambiental, con el fin de que puedan ser
aplicadas en las sucesivas etapas del proyecto del edificio.
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OBJETIVOS
El concepto de arquitectura como “espacio modelado por
la luz” es una premisa para el diseño ambiental luminoso.
La colección de manuales de diseño ICARO se inicia con el
volumen de la Iluminación natural porque es el factor
ambiental que más condiciona el diseño arquitectónico y
constructivo de un edificio, por el hecho de depender
exclusivamente de la luz exterior, siendo un recurso que
hay que gestionar con sabiduría.
Iluminación. Introducción
Análisis de un espacio interior modelado por la luz.
Las habitaciones de los edificios necesitan de una iluminación adecuada para su utilización, que puede proceder de fuentes artificiales o naturales. El alumbrado artificial es un recurso siempre disponible, de fácil regulación y sobre el que es posible tener un gran control. Sin
embargo, requiere de importantes inversiones en equipos y mantenimiento, convirtiéndolo por tanto en una
alternativa idónea como apoyo o sustitución del alumbrado natural cuando no se pueda disponer de él.
Sin duda, el alumbrado natural es la mejor manera de
iluminar los espacios habitados por su excelente calidad
de luz, por la cantidad de energía luminosa que se puede
disponer, y por sus propiedades direccionales o “moldeadoras” del espacio interior. La luz exterior cuenta con la
ventaja de ser un recurso natural gratuito y no contaminante, pero sujeto a grandes variaciones de disponibilidad, unas veces por exceso y otras muchas por defecto,
como en periodos nocturnos por ejemplo, siendo imprescindible por tanto contar con el alumbrado artificial como
fuente de iluminación alternativa.
La limitación más importante del alumbrado natural es la
dificultad de transportar la energía luminosa desde la
fuente –el espacio exterior– hasta la superficie donde se
necesita. La luz natural suele proceder de fuentes difusas
–bóveda celeste, reflexión del suelo–, penetra al edificio
por huecos limitados –ventanas, claraboyas–, y se transmite por radiación y reflexión por el espacio interior has-
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ICARO
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ta incidir con cierta inclinación sobre la superficie que se
desea iluminar, perdiendo gran parte de su intensidad a
lo largo del recorrido.
El principal objetivo del diseño luminoso es garantizar una
elevada iluminación interior, incluso con un nivel reducido
de luminosidad exterior. Otro objetivo es la necesidad de
controlar y regular el posible exceso de luz y calor, mediante sistemas de protección solar que eviten la incidencia directa del sol, o con mecanismos de oscurecimiento para
cuando exista demasiada luminosidad exterior, o para dar a
los usuarios la libertad de oscurecer sus habitaciones.
3
METODOLOGÍA DEL MANUAL
El método de diseño propuesto en este manual se fundamenta en que las decisiones de diseño deberían hacerse
en el contexto del conjunto del edificio como una unidad
funcional, y no como un agregado de diferentes partes.
Esta aproximación al diseño integrado debería considerar las repercusiones de cada decisión de diseño en el
conjunto del proyecto del edificio.
Las ventajas de un método de diseño integrado son máximas cuando se aplica desde las primeras etapas del proyecto, cuando se dispone de un mayor margen de libertad de decisión, y sus beneficios se concretarán en la mejora
de la calidad ambiental y en un ahorro de energía a lo
largo de toda la vida del edificio.
El método se desarrolla en las mismas fases o etapas del
proyecto que se proponen para otros aspectos ambientales, permitiendo así un diseño sincrónico o integral de
la calidad ambiental. El manual aporta soluciones compatibles con las decisiones de diseño del acondicionamiento térmico, de la renovación del aire y del control acústico.
El proceso propuesto se inicia determinando las demandas de iluminación según el uso de los locales, para poder compararlas con la iluminación natural que se pueda
disponer en cada punto del interior, que dependerá de
las fuentes de luz natural del espacio exterior o clima
luminoso, del diseño espacial de los huecos y de los espacios iluminados o proyecto arquitectónico, y de los elementos constructivos que modifican la penetración y
distribución de la luz o diseño constructivo.
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El diseño se debe complementar con la comprobación del
acondicionamiento luminoso, mediante métodos de predicción y evaluación, como paso previo al proyecto de las
instalaciones del alumbrado artificial complementario,
que ayude o sustituya aquellas demandas de iluminación
que no se puedan garantizar con el alumbrado natural.
Iluminación. Introducción
El esquema de desarrollo de la metodología es similar al
de los otros manuales de calidad ambiental en la edificación, y se ha estructurado en las siguientes etapas:
0. Fundamentos. Conocer las propiedades básicas de la
luz y su comportamiento físico.
1. Comodidad. Conocer el funcionamiento de la visión
humana para poder estimar las necesidades visuales
de los ocupantes en cada local.
2. Microclima. Predecir la dirección y la cantidad de luz
natural que puede llegar hasta cada ventana.
3. Proyecto. Optimizar la penetración y distribución de
la luz natural en un local, comparando para ello diferentes alternativas.
4. Construcción. Diseñar ventanas con una buena penetración de luz natural, que también se puedan oscurecer o proteger del sol.
5. Acondicionamiento. Verificar el nivel y la uniformidad
de la iluminación natural para corregir el diseño o complementarlo con alumbrado artificial.
6. Anexos. Información adicional sobre fuentes documentales, normativa y referencias. Además, en el volumen que contiene el CD se incluyen documentos a
texto completo y programas informáticos de ayuda al
diseño y dimensionado.
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LIMITACIONES
Es evidente que ningún manual puede responder a todas
las preguntas de todos los usuarios; por ello, se considera
conveniente señalar las siguientes limitaciones:
• Este manual no puede dar respuesta a todas las cuestiones de iluminación natural, aunque proporcione los
criterios de diseño más importantes para la mayoría
de los edificios.
• Este manual se orienta al proyecto de edificios y locales de dimensiones normales y construcción convencional, fundamentalmente iluminados por ventanas
exteriores.
• Este manual se orienta al proyecto de edificios de nueva construcción, aunque sus criterios pueden aplicarse a proyectos de rehabilitación con cierta precaución.
• Este manual ha sido desarrollado para el clima y la latitud de las Islas Canarias, pero sus recomendaciones
se pueden adaptar a otras regiones similares.
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ICARO
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
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• Se presume que el usuario tiene un conocimiento básico de la luz y de la iluminación natural; no obstante,
en el manual se han incluido nociones mínimas de luminotecnia.
• Las recomendaciones se proponen como reglas prácticas y consejos empíricos, por lo que el usuario será el
responsable final de las decisiones de diseño.
• Para obtener resultados más detallados o exactos será
preciso recurrir a un técnico experto o a herramientas
informáticas.
El autor ha procurado aportar informaciones y criterios
de diseño sobre la calidad ambiental en los edificios elaborados sobre bases científicas y datos experimentales.
Esta obra no está planteada como sustitución de los servicios de los técnicos y organismos competentes en la edificación, por lo que el autor y el editor no aceptarán
responsabilidades por el uso o los resultados de la aplicación de los datos o procedimientos incluidos en esta obra.
Invitamos a los lectores a que nos comuniquen cualquier
error, imprecisión u omisión que detecten, para su corrección en futuras ediciones.
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I.0
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
FUNDAMENTOS
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LUZ Y CALOR
La luz es energía electromagnética visible por el ojo humano, con un rango de longitud de onda entre 0.38 y
0.78 µm (10-6 m). Las fuentes de luz suelen ser superficies
a alta temperatura, como el Sol (T = 5500 ºK) o el filamento de las lámparas incandescentes (T = 3300 ºK), que
emiten un espectro continuo con longitudes de onda
entre 0.3 y 3 µm del que sólo es visible el rango luminoso,
denominado espectro luminoso.
El ojo humano es capaz de distinguir las diferentes longitudes de onda del espectro luminoso y las percibe como
el color de la luz, correspondiendo los colores violetaazul a las longitudes más cortas (cerca de 0.4 µm) y los
colores naranja-rojo a las longitudes más largas (cerca de
0.70 µm).
El conjunto de los colores del arco iris se distribuye de
forma continua en el espectro luminoso, y cuando la distribución de la energía en cada longitud de onda es similar a la luz del Sol se percibe el conjunto como luz blanca.
Las luces monocromáticas son radiaciones con una única
longitud de onda, mientras que las fuentes térmicas de
luz emiten radiación en todas las longitudes de onda del
rango visible, por lo que se dice que tienen un espectro
continuo. Ciertas fuentes de luz de descarga emiten radiación en sólo algunas longitudes de onda del rango
visible, denominándose por ello espectro discontinuo.
La similitud del espectro de una fuente de luz discontinua
con la luz solar de denomina índice de Rendimiento de
color Rg, siendo Rg = 1 para la luz natural o de lámparas
incandescentes y Rc = 0 para la luz monocromática, como
las lámparas de sodio de baja presión, mientras que las
lámparas fluorescentes tienen un Rg entre 0.7 y 0.9.
La tonalidad de color del espectro continuo de una luz se
puede determinar por su Temperatura de color Tc (ºK),
correspondiendo a la luz de día una Tc = 5500ºK. Las
lámparas incandescentes tienen una Tc = 3000ºK aproximadamente, con una tonalidad rojiza (colores cálidos),
mientras que la luz de la bóveda celeste tiene una Tc del
orden de 10000ºK, de tono azulado (colores fríos).
2
17
MAGNITUDES DE LA LUZ
Se han comentado algunas magnitudes cualitativas de la
luz, como la longitud de onda (λ µm), el rendimiento de
color (Rg) o la temperatura de color (Tc ºK). La medición
de la cantidad de luz se fundamenta en la Intensidad (I),
siendo la candela (Cd) una de las unidades fundamentales del Sistema Internacional. Existen otras magnitudes
Espectros de la luz (adaptado de K. Berg /
www.egt.bme.hu/ecobuild y www.osram.com).
I.0 - Iluminación. Fundamentos
derivadas como el Flujo, la Luminancia, la Iluminancia o
el Rendimiento luminoso, que se definen a continuación:
• La intensidad luminosa (I) es la energía luminosa emitida en una dirección. Su unidad es la candela (cd),
que es un una unidad fundamental del S.I., y es aproximadamente la intensidad emitida por una vela.
• El flujo luminoso (Φ) es la cantidad de energía luminosa emitida por una fuente. Su unidad es el lumen
(lm), que es la energía emitida por un foco con intensidad de 1 candela (cd) en un ángulo sólido de 1 estereorradián (1 m2 a 1 m de distancia).
• La iluminancia (E) o nivel de iluminación es la cantidad de luz que recibe una superficie, su unidad es el
lux (lx), que es el flujo luminoso recibido por unidad
de superficie (lux = lumen/m2). En luminotecnia es muy
útil la ley E = I Cosϕ / d2 .
• La luminancia (L) o brillo es la intensidad (I) o flujo de
luz (Φ) emitido por unidad de superficie. Sus unidades
son el Stilb (cd/cm2) y el Lambert (lm/cm2).
• El rendimiento luminoso (R) es el flujo emitido por
unidad de potencia de las fuentes luminosas (lm/W).
Por ejemplo, una lámpara incandescente tiene R = 14
lm/W.
3
LEYES DE LA LUZ
Las leyes que relacionan las diferentes magnitudes luminosas se van a describir mediante ejemplos que sirvan para
aclarar los conceptos, al tiempo que se resuelve un caso
real.
Flujo luminoso Φ de una fuente. Es igual a la potencia
por el rendimiento luminoso. Si se dispone de una lámpara incandescente de potencia P = 100 W y rendimiento
luminoso R = 14 lm/W, el flujo luminoso Φ será:
Φ = P x R = 100 x 14 = 1400 lm (lúmenes)
Intensidad luminosa I. Si la lámpara emite con igual intensidad en todas direcciones distribuirá su flujo en el
ángulo sólido ω de una esfera: 4π sr (estereorradián); por
tanto la intensidad será igual al flujo emitido en el ángulo sólido ω de 1 sr:
I = Φ / ω = 1400 / 4π = 111.4 cd (candelas)
Iluminancia E de una superficie. Se estima por la ley del
cuadrado de la distancia, o ley de Lambert. Si hay una
superficie a una distancia d = 2 metros y la luz llega con
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ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.0
un ángulo de incidencia ϕ = 30º, la luminancia o nivel de
iluminación será:
E = I cosϕ / d2 = 111.4 cos30º / 22 = 24.1 lx (luxes)
Luminancia L de una superficie: El brillo o cantidad de
luz que emite una superficie se aplica de forma diferente
según sea el caso.
Si se trata de una fuente luminosa se suele aplicar el concepto de luminancia Lf = I / S, medida en Nit (cd/m2) o
en Stilb medida en (cd/cm2). En el caso de una lámpara
que emita con una intensidad I de 111.4 cd en todas direcciones, desde una esfera de 5 cm de diámetro, equivalente a una superficie visible de 19.6 cm 2, la luminancia Lf
sería:
Lf = I / S = 111.4 cd / 19.6 cm2 = 5.68 stilb (cd/cm2) = 56800 nit (cd/m 2)
Si se trata del flujo reflejado de una superficie iluminada
se suele aplicar el concepto de luminancia Lr = Φ / S,
medida en (lm/m2) o lambert (lm/cm 2). En caso de que la
superficie sea un papel blanco que reciba una iluminancia
de 24.1 lux y tenga un coeficiente de reflexión r = 0.8, la
luminancia, L sería:
Lr = E x r = 24.1 x 0.8 = 19.3 lm/m2 = 0.00193 lambert (lm/cm 2)
Ejemplo de cálculo de leyes luminosas.
4
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
Las superficies iluminadas se pueden comportar de manera
diferente ante la luz, distinguiéndose las superficies opacas en que la luz se absorbe o refleja, y los materiales
traslúcidos en que además otra parte se transmite. Los
coeficientes del flujo de luz incidente se denominan absortancia α , reflectancia r y transmitancia τ respectivamente.
19
α+r+τ=1
I.0 - Iluminación. Fundamentos
Además, la luz reflejada se puede reemitir en la misma
dirección en las superficies especulares, o dispersarse en
todas direcciones en las superficies difusas.
En el caso de materiales traslúcidos, la luz se puede transmitir en la misma dirección en las superficies transparentes, o dispersarse en todas direcciones en los materiales
opalinos. En la práctica, muchos objetos dispersan la luz
de forma combinada, como las superficies satinadas o
los materiales esmerilados.
Propiedades luminosas superficiales (adaptado de
K. Berg / www.egt.bme.hu/ecobuild).
20
I.1
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
COMODIDAD
1
VISIÓN HUMANA
El ojo humano es un órgano complejo que convierte la
luz procedente del campo visual en un estímulo nervioso
que será interpretado por el cerebro como una sensación que denominamos visión.
A continuación se comentan algunos procesos fisiológicos de la visión humana, de gran importancia para el diseño luminotécnico de los espacios habitados.
1.1. AGUDEZA Y CAMPO VISUAL
El ojo tiene un campo visual bastante amplio, pero con
distinta agudeza visual. Por un lado tiene una mayor capacidad de resolución en el foco de la visión, mientras
que por otro dicha capacidad disminuye hacia la periferia. Se pueden distinguir los siguientes campos visuales:
• Campo focal
Tiene un diámetro de tan sólo 1º y en su eje se alcanza
la máxima agudeza visual. Por ejemplo, para leer el
ojo se orienta continuamente para apreciar los detalles del entorno.
• Campo de trabajo
Tiene un diámetro de unos 30º. En este campo el ojo
percibe una visión del entorno con una agudeza visual buena y aprecia bien la profundidad mediante la
visión estereoscópica.
• Campo estereoscópico
Su diámetro de unos 60º. El ojo percibe aquí una visión del entorno con una agudeza visual media y se
mantine la apreciación de la profundidad mediante la
visión estereoscópica.
• Campo periférico
Abarca hasta una desviación lateral e inferior de 90º.
En este campo cada ojo percibe una visión de baja
resolución del entorno, pero su alta sensibilidad al movimiento ayuda a la orientación y a la prevención de
riesgos.
El campo visual está limitado a unos 60º por encima de la
dirección focal, lo cual permite la autoprotección del ojo
de fuentes intensas de luz procedentes del cielo, como el
sol, o del techo, como las luminarias artificiales.
21
Esquema del ojo humano
(Nave, C.R./ http://hyperphysics).
La agudeza visual es la capacidad de percibir detalles de
la visión, y su resolución es máxima en el campo focal.
Depende de factores externos, como el nivel luminoso de
la superficie observada, pero también de la edad y de la
ausencia de defectos visuales, como la miopía, la hipermetropía o el astigmatismo.
Áreas del campo visual humano (K. Berg /
www.egt.bme.hu/ecobuild).
I.1 - Iluminación. Comodidad
1.2. A DAPTACIÓN A LA INTENSIDAD DE LA LUZ
El ojo es sensible a la intensidad de la luz que procede de
las superficies del entorno. Dicha intensidad se denomina
“luminancia” o brillo, y puede proceder de fuentes de luz
dentro del campo visual, como luminarias o pantallas de
TV, o llegar como luz reflejada en superficies iluminadas
del entorno.
El brillo que procede de las superficies iluminadas depende del nivel de iluminación que reciben (iluminancia) y de
su coeficiente de reflexión, distinguiendo entre la reflexión
difusa (superficie mate) y la especular (superficie espejada).
El ojo humano puede adaptarse para la visión en ambientes con diferentes niveles de iluminación, desde más de
100.000 lux en días soleados, hasta menos de 0.1 lux en
una noche con luna. En la vida cotidiana, son frecuentes
variaciones bruscas con factores entre 1/10 y 1/100. El exceso de luz puede llegar a ser doloroso, si bien el ojo
tiene mecanismos de adaptación rápida a niveles de iluminación altos. Por el contrario, la falta de luz no es molesta y la adaptación suele ser mucho más lenta.
En una misma escena pueden coincidir superficies con
diferencias de nivel de iluminación mayores de 100/1, como
la vista de un paisaje desde cualquier ventana de una
habitación. El ojo adapta su sensibilidad a la luz para poder
tolerar las superficies más brillantes, pero si el contraste
es demasiado alto se puede producir deslumbramiento.
Sabemos que el ojo, mediante la dilatación de la pupila,
tiene una capacidad de acomodación casi instantánea
para adaptarse a las variaciones del nivel de iluminación
entre el triple y un tercio del nivel de un momento dado,
lo que le permite multiplicar la cantidad de luz que lo
penetra, como se puede apreciar en el siguiente cuadro:
Ambiente típico
Exterior de día
Interior de día
Interior de noche
Exterior de noche
Diámetro de la pupila (mm)
1.5
2.5
4.5
8
Porcentaje del flujo de luz (%)
3
10
30
100
Otra propiedad del ojo es la capacidad de aumentar la
sensibilidad de la retina, lo cual le permite adaptarse a
niveles de iluminación nocturna, como en el exterior en
una noche oscura. Tiene como inconveniente la lentitud
de la adaptación, hasta más de 30 minutos para la máxima sensibilidad, aunque el proceso inverso se puede realizar en segundos. Cuando el ojo está adaptado a la visión
nocturna, si recibe un destello de luz intensa se puede
producir una ceguera momentánea que se describe como
deslumbramiento nocturno.
22
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.1
Cuando se requiera una percepción exacta de los colores, como en el trabajo de artes gráficas, además de necesitar un nivel elevado de iluminación, será importante
que la fuente de luz tenga una buena calidad cromática,
tanto en temperatura de color (tonalidad roja-azul) como
en fidelidad cromática, siendo óptima la luz natural. También hay que considerar que cuando el ojo está adaptado a la visión nocturna tiene una menor capacidad de
percepción de los colores, y que la máxima sensibilidad a
la luz se desplaza hacia los azules.
Un elevado nivel de iluminación es adecuado para reducir la fatiga visual en actividades que requieran una gran
concentración, cuando se precise una gran rapidez de
percepción (deportes, maquinaria), o cuando se tenga
que reducir el riesgo por errores o accidentes. También
la agudeza visual o capacidad de distinguir los pequeños
detalles aumenta con la intensidad de la luz, por lo cual
se precisan mayores niveles de iluminación cuando se realicen tareas visuales de gran detalle o finura.
1.3. R ANGO DE NIVELES DE ILUMINACIÓN
Para facilitar su aplicación, se incluye una tabla de luminancia o niveles de iluminación (lux), con saltos aproximados de múltiplos de 3 y referencia a iluminaciones típicas
de diferentes ambientes y actividades que se pueden desarrollar con comodidad.
Lux
Ambiente
Actividad cómoda
100000
30000
10000
3000
1000
300
100
30
10
3
1
0.1
0.01
Mediodía pleno sol
Día semicubierto
Día cubierto
Zonas de transición
Interior luminoso
Interior medio
Interior bajo
Calle iluminación alta
Calle media
Calle baja
Calle mínima
Luz de luna
Luz de estrellas
Umbral máximo, empieza el dolor por exceso de luz
Circulación exterior diurna, paseo
Actividad excepcional (quirófanos)
Actividad muy detallada, iluminación puntual
Actividad detallada (cocina, aseo), iluminación zonal
Estancia, actividad media, iluminación general diurna
Reposo, actividad baja, iluminación general nocturna
Circulación interior, calle de noche con mucho tráfico
Calle con trafico medio, densidad urbana media
Calle con tráfico bajo, densidad urbana baja
Aparcamientos o muelles, sólo orientación
Necesita periodo de adaptación para orientarse
Umbral mínimo, oscuridad prácticamente absoluta
Considerando que la visión del espectador suele vagar
por las diferentes superficies de un entorno, en un local
con un nivel de iluminación medio convendrá que exista
una diferencia reducida de nivel de iluminación entre las
zonas en primer plano con nivel alto y las zonas de fondo
con nivel bajo, siendo conveniente que dichas transiciones tengan una relación menor de 3 a 1.
23
Sensibilidad cromática según la adaptación de ojo
(K. Berg / www.egt.bme.hu/ecobuild).
También hay que tener en cuenta que durante la noche,
en locales con iluminación artificial, puesto que el ojo suele
estar adaptado a un nivel de iluminación inferior, será
I.1 - Iluminación. Comodidad
posible reducir los niveles de iluminación hasta 1/3 en
periodos nocturnos (adaptación de la retina a condiciones de baja luminosidad). A modo de ejemplo, se consideran adecuados los siguiente esquemas de iluminación
en interiores.
Lux
Actividad interior diurna
Actividad interior nocturna
1000
300
100
30
Primer plano, actividad detallada
Plano medio, actividad media
Plano general, actividad baja
(Falta de luz)
(Exceso de luz)
Primer plano, actividad detallada
Plano medio, actividad media
Plano general, actividad baja
2
OBJETIVOS DE LA ILUMINACIÓN
La iluminación de los espacios interiores de un edificio
requiere un cuidadoso estudio para garantizar la seguridad de uso y facilitar la comodidad visual de los ocupantes cuando realicen sus tareas habituales.
Un correcto diseño luminoso permitirá resaltar la arquitectura interior del propio edificio, valorizando las superficies y objetos contenidos y creando una atmósfera que
motive a los ocupantes.
Por tanto, cada zona del edificio requerirá de un estudio
detallado en razón de la función, características espaciales y ambiente psicológico que se pretenda. Además, hay
que tener en consideración los aspectos luminotécnicos
fundamentales requeridos para garantizar una visión confortable, los medios técnicos disponibles, y otros aspectos tales como la economía y la durabilidad.
A continuación se expone un programa genérico de prestaciones de iluminación para un proyecto, aconsejadas
como base para el posterior diseño de los sistemas de
iluminación específicos para cada zona del edificio.
2.1. NIVEL DE ILUMINACIÓN
Cada sector del edificio, y cada zona de dichos sectores,
dispondrá de un nivel de iluminación suficiente para la
tarea visual que allí se desarrolle, garantizando que no
existen riesgos para las personas.
Como ya se ha comentado, un requisito general será exigir mayores niveles de iluminación para aumentar la agudeza visual en tareas de gran detalle o finura, para evitar
la fatiga visual en actividades que requieran una gran concentración, cuando se precise una gran rapidez de percepción (deportes, uso de maquinaria) o una percepción
24
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.1
exacta de colores, así como cuando se tenga que reducir
el riesgo por errores o accidentes.
En el siguiente cuadro de niveles de iluminación recomendados se ha considerado que la visión humana se adapta
con bastante eficacia a los cambios de nivel de iluminación, siendo tolerables variaciones en relación 1:3, las variaciones con relación 1:2 son también perfectamente
admisibles, y transiciones con relación 1:1.5 pueden ser
casi imperceptibles.
Relación de nivel
Recomendación (lux)
1/1.5
Tarea visual
1/2
3000
1000 1000
750
500
500
300
220
220
150
100
100
75
50
50
30
22
22
15
10
10
1/3
100
Quirófanos (localizado)
Tareas muy finas
Tareas finas
Dibujo
Lectura
Estancia
Almacenaje
Circulaciones
30
Zonas de paso
10
Alumbrado público
1000
300
2.2. FACTOR DE ILUMINACIÓN NATURAL (FIN)
En el caso de locales con iluminación natural es interesante estimar el Factor de iluminación natural (FIN), como
relación entre el nivel de iluminación de cada punto interior del local (Ei) con el nivel de iluminación difusa horizontal al exterior del espacio (Ee): FIN = Ei/Ee x 100 (%).
Dicho valor es una constante característica de los huecos,
geometría y reflectancia de las superficies del local.
Se estima que en Canarias (Lat = 28ºN), el nivel de iluminación horizontal exterior con cielo totalmente cubierto
es del orden de 9.000 lux y que será mayor de 11.000 lux
el 90% del periodo entre las 9:00 y las 17:00 horas, pudiendo superar los 100.000 lux a mediodía con un cielo
despejado.
25
Con carácter general se recomienda alcanzar valores de
factor de iluminación natural del orden de FIN = 3% para
usos generales, con lo que dispondríamos entre 300 lux
con cielo cubierto y 3.000 lux con cielo despejado. Para
usos secundarios no conviene descender de FIN > 1%,
mientras que tampoco suele ser conveniente superar el
FIN > 9%, por el exceso de iluminación y por las grandes
ganancias o pérdidas de calor debido a una excesiva superficie de los huecos.
I.1 - Iluminación. Comodidad
Exigencia
visual
Sensación
visual
Muy alta
Alta
Normal
Baja
Muy baja
Muy luminoso
Luminoso
Normal
Oscuro
Muy oscuro
FIN %
Ei mínimo
con Ee = 10.000 lux
Ei máximo
con Ee = 100.000 lux
>10 %
6%
3%
1%
<0.3 %
> 1.000 lux
600 lux
300 lux
100 lux
<30 lux
> 10.000 lux
6.000 lux
3.000 lux
1.000 lux
<1.000 lux
Valores de FIN recomendados según
la exigencia visual.
2.3. ESTABILIDAD TEMPORAL
En el caso de iluminación natural, el nivel luminoso exterior variará lentamente según la hora solar, si bien se pueden dar grandes fluctuaciones con cielos nubosos por el
tránsito brusco entre nubes y claros. Se recomienda limitar la fluctuación del nivel luminoso a un factor de 1/3
respecto al nivel medio (por ejemplo 100 ← 300 → 1.000
lux) en periodos cortos (algunos segundos).
Para mantener estable la luz natural conviene que predomine la luz difusa captada de la bóveda celeste y evitar la
luz solar directa, especialmente si se dispone de iluminación cenital (claraboyas), diseñando protecciones solares
adecuadas.
Fluctuación de la iluminación interior en cielos
parcialmente cubiertos.
En grandes espacios con elevada ocupación puede ser
interesante disponer de sistemas de regulación fotoeléctrica que limiten la fluctuación del nivel luminoso, ya sea
limitando este exceso mediante persianas mecanizadas o
compensando las zonas oscuras con alumbrado artificial
de apoyo.
2.4. Z ONIFICACIÓN Y TRANSICIÓN
En el diseño interior de los edificios conviene planificar
de antemano los requisitos de iluminación de las diferentes zonas en comunicación, en función de la iluminación
requerida por cada uso y de los posibles tránsitos entre
ellas. Se pueden considerar algunas de las siguientes zonas características, ordenadas según el nivel requerido
de iluminación.
Iluminación
Trabajo
Estancia
Circulación
Nivel alto
Nivel medio
Nivel moderado
Nivel bajo
Tareas detalladas
Reunión y relación
Almacenamiento
Circulación
Tareas activas
Ocio o relación social
Descanso
Circulación
Entorno del edificio
Vestíbulo exterior
Distribuidor principal
Circulación interior
Para permitir una adecuada transición visual entre zonas del edificio con distintos niveles luminosos conviene
limitar la relación de iluminancia entre locales contiguos
a un factor de 1/3. Un buen ejemplo sería disponer de
26
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.1
100 lux en circulaciones, 200 lux en locales de estancia y
400 lux en locales de trabajo.
Una transición breve por un espacio con poca luz sería
admisible de no existir riesgos, mientras que una estancia
breve en un local excesivamente iluminado reducirá la sensibilidad del ojo, que tardaría minutos en recuperar. Conviene prestar una atención especial al recorrido de acceso
a los edificios, ya que la iluminación natural puede variar
con un factor entre 30 y 100 en pocos metros.
Transición de la iluminación entre locales
según la actividad.
2.5. ESQUEMA LUMINOSO DE UN LOCAL
Los contrastes entre zonas de un mismo local se graduarán de manera que la relación del nivel de iluminación
entre ”primer plano” y ”plano general”, y entre ”plano
general” y ”fondo”, sea inferior a 1/3, sin necesidad de
que los niveles sean totalmente uniformes para permitir
una ambientación luminosa y un ahorro energético con
alumbrado artificial. Un buen esquema sería de 400 lux
en el área de trabajo, 200 lux en el resto de la mesa de
trabajo y 100 lux en el fondo del local.
Con carácter general se fijan los siguientes esquemas de
niveles de iluminación, considerando que en interiores con
luz artificial será posible reducirlos a 1/3.
Actividad interior
(Exceso de luz)
Primer plano, actividad detallada
Plano medio, actividad media
Plano general, actividad baja
(Falta de luz)
Día
Noche
3000 lux
1000 lux
300 lux
100 lux
30 lux
1000 lux
300 lux
100 lux
30 lux
10 lux
Zonificación de la iluminación entre zonas de un local.
2.6. DESLUMBRAMIENTO
Cualquier flujo de luz intensa que incida directamente en
los ojos de los ocupantes puede producir deslumbramiento. Con el fin de limitarlo convendrá situar las fuentes
luminosas fuera del campo visual, ocultarlas mediante pantallas o reducir su brillo con difusores.
Las fuentes de luz situadas a más de 60º sobre el horizonte no suelen ser visibles, produciendo molestias moderadas por debajo de 45º y elevadas por debajo de 30º.
También son muy molestos los reflejos brillantes que proceden de debajo del horizonte.
27
En el caso de que la iluminación natural penetre horizontalmente desde ventanas, conviene evitar que las posiciones de los ocupantes estén enfrentadas por producir
deslumbramiento directo, y de espaldas debido a las sombras arrojadas y los reflejos en pantallas de ordenadores
Control del deslumbramiento según el ángulo
de incidencia.
I.1 - Iluminación. Comodidad
o televisores. Por tanto, deberá procurarse una posición
lateral siendo preferible que la luz proceda del lado izquierdo para la escritura de diestros.
En general, conviene que las fuentes luminosas visibles y
otras áreas brillantes dentro del campo de visión no tengan una relación de brillo superior a 20/1 respecto al entorno, siendo aconsejable su reducción a 10/1.
2.7. M ODELADO Y UNIFORMIDAD
Para resaltar la visión espacial de las personas y los objetos tridimensionales conviene que la luz proceda de varias fuentes o de una fuente extensa. Ello evitará las
sombras duras y permitirá tener una visión aceptable en
las zonas en sombra. Los paramentos y techos de locales
de colores claros contribuyen a redistribuir la luz y compensan las áreas a contraluz. En general, la relación del
nivel de iluminación entre “luz” y “sombra” conviene que
sea inferior a 5/1.
Para acentuar la iluminación de las superficies planas de
exposición (cuadros) se procurará una iluminación lo más
uniforme posible (diferencia centro-borde inferior a 3/1)
y un control elevado de los reflejos.
En los espacios públicos de circulación es interesante una
alta iluminancia vertical sobre los pavimentos, controlando no obstante los reflejos molestos. Los paramentos con
relieves superficiales se pueden iluminar con luz rasante
para resaltar su textura.
2.8. C OLOR Y FIDELIDAD CROMÁTICA
Cuando se pretendan realizar tareas que requieran una
alta precisión cromática, además de necesitar altos niveles de iluminación, convendrá utilizar fuentes de luz con
temperaturas de color similar a la luz de día (5.500 ºK).
Sin embargo, si se utilizan niveles de iluminación relativamente bajos son recomendables fuentes de luz más cálidas, con temperaturas de color sobre los 3.000-4.000 ºK.
Espectro cromático de luz natural (arriba) y de luz
incandescente (abajo).
Para garantizar una excelente reproducción cromática se
exigirá un índice de reproducción cromática Rg superior
al 90%, siendo óptima la luz natural.
28
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.1
29
A efectos de reducir al máximo los posibles daños sobre
las superficies fotosensibles se tomará en consideración
la intensidad de las radiaciones de onda corta, limitándose la intensidad de la iluminación y la duración de la exposición, suprimiendo la radiación ultravioleta.
2.9. C ONTROL DEL NIVEL LUMINOSO Y DE LA VISIÓN
El nivel de iluminación natural de los locales suele depender directamente del nivel exterior, que puede oscilar entre
10.000 a 100.000 lux según la hora y la nubosidad. Pero
un local también puede recibir demasiada luz si no existe
una protección contra la radiación solar directa. Por otro
lado, ciertas actividades requieren una regulación precisa del nivel de iluminación, como por ejemplo para ver la
televisión o descansar, llegando incluso a necesitar el oscurecimiento total para dormir o ver cine.
Una función similar a la iluminación es la visión a través
de los huecos, tanto desde el punto de vista de ver el
exterior (paisaje) como de ser visto (intimidad), y tiene
gran importancia para la comodidad psicológica. Convendrá por ello proteger visualmente aquellas actividades que
requieran una elevada intimidad.
2.10. G ESTIÓN SOSTENIBLE DE RECURSOS
Una cuestión fundamental del proyecto de iluminación
será disponer los locales principales con los huecos hacia
el exterior, con el fin de aprovechar al máximo la iluminación natural según la geometría del edificio, su entorno,
el régimen horario de uso, y la compatibilidad de la actividad que se pretenda desarrollar.
Evidentemente, se deberá disponer de una instalación de
alumbrado artificial para uso nocturno, tanto para la iluminación de locales sin huecos al exterior, o como complemento a la iluminación natural diurna. Las prestaciones
de las instalaciones luminotécnicas se definirán en función de las posibilidades técnicas y económicas requeridas para su instalación, conservación y mantenimiento.
También será conveniente la previsión de los riesgos de
accidentes u otros daños que puedan ser ocasionados
por una mala iluminación natural en determinadas zonas
del edificio, o por la falta de alumbrado de seguridad o
emergencia cuando existan riesgos de averías o fallos en
el suministro eléctrico, de vital importancia en locales
públicos o de gran ocupación.
Por último, será deseable una correcta integración entre
el alumbrado natural y el artificial, previendo la posibilidad de que predomine la iluminación natural durante el
día, utilizando el alumbrado artificial exclusivamente como
iluminación de apoyo para aquellas zonas o situaciones
que realmente lo necesiten.
MICROCLIMA LUMINOSO
1
INTRODUCCIÓN
La iluminación natural del interior de un local depende
directamente de la cantidad y dirección de luz que llega
al exterior de cada hueco de ventana. Frente a cada ventana puede haber sectores de cielo visible y de superficies
reflectantes, que a su vez pueden ser fuentes de luz natural con una dirección e intensidad distinta.
Podemos definir como entorno luminoso a la configuración geométrica del exterior de cada ventana, considerando su orientación e inclinación y las propiedades
reflectantes de las superficies visibles. En la práctica se
puede considerar el entorno como un escenario sin cambios temporales.
El clima luminoso de un lugar se define como el conjunto de valores estadísticos de la luminosidad del cielo a
diferentes horas del día, considerando el recorrido solar
según la latitud y la estación del año, teniendo en cuenta
también la influencia de la nubosidad.
El clima luminoso se puede resumir para facilitar el diseño
en determinadas condiciones típicas mediante modelos
simplificados de cielo de proyecto.
Entorno visible desde una ventana vertical.
Sin embargo, para un diseño más detallado y exacto es
necesario realizar una estimación de la luminosidad del
cielo para poder predecir luego el nivel de iluminación
exterior en ventanas. Estos cálculos se suelen realizar con
la ayuda de programas informáticos, ya que el recorrido
diario del sol proyectará luces y sombras sobre cada ventana y su entorno exterior, produciendo cambios constantes en el escenario visible.
2
FUENTES DE LUZ NATURAL
Si consideramos que desde una ventana se tiene una visión hemisférica (de semiesfera) del entorno, en dicho
espacio se pueden distinguir varios tipos de fuentes de
luz natural denominados: componente solar directa (CSD)
y difusa (CSdf), y componente reflejada del terreno (CRT)
y de obstáculos (CRO).
Componentes de la luz natural del entorno.
• Luz solar directa (CSD). El recorrido del sol frente a
una ventana puede iluminarla con un rayo solar directo, unidireccional y de gran intensidad, que varía continuamente de posición y que puede anularse
periódicamente por la nubosidad. Es la fuente de luz
natural más potente, pero también la más incómoda
por sus grandes fluctuaciones y por el riesgo de provocar deslumbramiento al crear una mancha extrema-
30
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.2
damente luminosa en el interior del local. Por tanto,
se recomienda prescindir de ella.
• Luz solar difusa (CSdf). Es la luz procedente de la bóveda celeste, excluida la luz solar directa, producida
por la dispersión luminosa de la atmósfera (cielo azul)
y la reflexión y difusión de las nubes. Tiene una menor
intensidad pero es muy estable en el tiempo y puede
proceder de un gran sector del hemisferio visible. Es la
fuente de luz natural preferible, y suele ser el criterio
fundamental para el proyecto arquitectónico.
• Luz reflejada de obstáculos (CRO). Los obstáculos del
entorno visible desde la ventana, que sobresalen del
horizonte, ocultan la luz solar difusa procedente del
cielo, pero al mismo tiempo reflejan parte de la luz
que reciben según su coeficiente de reflexión. Su intensidad puede variar durante el día según los obstáculos verticales estén soleados o en sombra, y fluctuar
según la nubosidad. Es el segundo factor más importante para el diseño arquitectónico por anular parte
de la componente solar difusa y porque la inclinación
de dicha luz sobre la horizontal puede hacer que penetre profundamente.
Luminosidad difusa procedente de la bóveda celeste
(Marsch, A / www.squ1.com).
• Luz reflejada del terreno (CRT). Es la luz procedente
de las superficies del entorno por debajo del horizonte, ocupando la mitad del hemisferio visible desde una
ventana vertical. Puede tener intensidad elevada según su coeficiente de reflexión medio (albedo) y la
radiación que reciba de la componente celeste, como
suma de la luz solar directa y difusa, por lo cual también puede estar sujeta a grandes fluctuaciones temporales por la nubosidad.
3
CONFIGURACIÓN DEL ENTORNO
El entorno visible desde una ventana está configurado
por la hemisfera enfrente del plano del hueco, que en el
caso de ventanas horizontales o claraboyas sería la semiesfera de la bóveda celeste. En ventanas verticales se vería
el terreno bajo el horizonte ocupando la mitad de la hemisfera y los obstáculos visuales invadiendo parte de la mitad
superior, ocultando así un sector de la componente solar
difusa y pudiendo obstruir parte de la trayectoria solar a
determinadas horas, suprimiendo con ello la componente
solar directa.
31
Existen varios métodos gráficos para representar dicha
hemisfera; algunos de ellos pueden ser fotografías con
lentes ojo de pez o diagramas polares, si bien en este
estudio se propone la representación cilíndrica por su facilidad para transportar los ángulos de la silueta de los
obstáculos visuales.
Ángulos de inclinación θ y orientación φ del plano de
una ventana respecto al entorno.
I.2 - Iluminación. Microclima luminoso
En el capítulo de clima/soleamiento del manual del calor
se describe en detalle la representación de obstáculos solares en la carta solar cilíndrica, que también se puede
utilizar para representar el hemisferio visible desde el plano de una ventana, definido según la orientación φ del
plano respecto al sur y la inclinación θ sobre el plano horizontal.
Los obstáculos del entorno se pueden representar por las
coordenadas polares de cada vértice de su silueta, mediante su dirección o azimut Z respecto al sur y la altura
Ah del punto sobre el horizonte teórico.
Esquema de la inclinación de la ventana y la altura de
obstáculos en la carta cilíndrica.
Carta cilíndrica del entorno con los obstáculos
visuales y los sectores visibles desde una ventana
horizontal y vertical.
Carta cilíndrica del entorno con el sector visible
desde una ventana inclinada 50º.
En el siguiente ejemplo se aprecia el sector hemisférico
visible desde una claraboya horizontal (θ = 0º), y desde
una ventana vertical (θ = 90º) orientada entre el sur y el
suroeste (φ = +30º). En el ejemplo también se ha representado una silueta del horizonte real de los obstáculos
visuales, con una altura Ah sobre el horizonte teórico para
cada dirección Z.
En el caso de una ventana con una inclinación θ = 50º y
orientada hacia φ = +30º el sector de cielo visible tendría
la silueta del gráfico, en el que se ha señalado el foco o
dirección hacia donde apunta la normal al plano.
32
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.2
Mediante estas construcciones se puede hacer ya una primera evaluación de la disponibilidad de luz natural procedente de los diferentes sectores de componente solar
difusa (CSdf) y reflejada del terreno (CRT) o de los obstáculos (CRO). Es importante señalar la importancia relativa
que tienen los sectores más próximos al foco correspondiente a la dirección normal del hueco, por la ley del coseno, distancia angular que se podría estimar mediante
trigonometría esférica.
4
CLIMA LUMINOSO
Para definir el clima luminoso de un lugar conviene determinar por separado la radiación solar directa que pueda incidir sobre los huecos, para el proyecto de los
elementos de protección solar, y la radiación difusa procedente de la bóveda celeste, que es la que suele interesar para una iluminación interior segura y uniforme.
La radiación solar directa sobre una ventana se puede
predecir mediante el estudio del recorrido solar diario en
las diferentes estaciones del año. Para ello conviene utilizar la carta solar de la latitud del lugar, como en el siguiente gráfico correspondiente a la carta solar de Las
Palmas de Gran Canaria (Lat = 28 ºN), calculada mediante el programa Solea-2.
En este ejemplo se ha introducido como dato del programa un plano X con inclinación = 90º y orientación = +30º,
para que represente el sector de cielo visible desde una
ventana vertical.
El gráfico del recorrido solar se puede combinar con el
estudio del entorno visible desde una ventana, ya desarrollado en el apartado anterior. En el siguiente gráfico
se han hecho coincidir las proporciones de anchura y altura del gráfico del entorno, utilizando un sencillo programa de edición gráfica, para superponer los recorridos
solares sobre el hemisferio visible desde la ventana.
33
Componentes CDdf, CRO y CRT visibles desde una
ventana vertical.
Superposición de los recorridos solares sobre
el hemisferio visible desde una ventana vertical
(gráfico inferior).
I.2 - Iluminación. Microclima luminoso
5
Imágenes de diferentes estados luminosos del cielo
(Marsh.A / www.squ1.com).
CIELO DE PROYECTO
Ya se ha comentado que la estimación de la luminosidad
del hemisferio celeste es una labor bastante complicada,
al ser específica de la situación geográfica y del clima de
cada lugar, variando según la posición del sol en cada
estación y a cada hora, y que además dependerá muchísimo de la nubosidad del momento. Cuando se pretende
averiguar la luminosidad del cielo frente a una ventana
también habrá que considerar la inclinación y orientación
de dicho plano. Como conclusión, lo más práctico será
utilizar un modelo simplificado del cielo, o cielo de proyecto, que reproduzca sus cualidades más importantes, e
intentar cuantificar la magnitud de la iluminación mediante
valores estadísticos.
La observación del cielo, ya sea visual o mediante registros fotográficos, muestra que la distribución de la luminosidad no es uniforme, variando según la posición del
sol, de la humedad o transparencia de la atmósfera, y de
la nubosidad.
La “Commission International de l’Eclairage” (CIE) ha desarrollado una serie de modelos matemáticos de distribuciones ideales de la luminosidad del cielo, siendo las más
comunes las del cielo uniforme, cielo cubierto y cielo
despejado. Estos modelos se aplican a los programas de
simulación para calcular el nivel de iluminación natural en
edificios. El modelo de cielo más utilizado es el de cielo
cubierto, porque en dichas condiciones se suele estimar
la luminosidad mínima del cielo para garantizar un cierto
nivel de iluminación natural en el interior de los edificios durante una elevada proporción de tiempo al año.
El modelo de cielo cubierto se caracteriza porque la luminosidad en el cenit es el triple que en el horizonte. En el
modelo de cielo despejado predomina la componente
solar directa, con más del 80% de la luminosidad total del
cielo, mientras que la componente solar difusa se concentra entorno al sol y en un sector opuesto del hemisferio celeste.
6
Esquemas de modelos CIE de cielo uniforme, cielo
cubierto y cielo despejado
(K. Berg / www.egt.bme.hu/ecobuild).
ESTIMACIÓN DE LA LUMINOSIDAD
La luminosidad del cielo se suele estimar según el nivel de
iluminación o iluminancia Ehe (lux) que produce sobre
una superficie horizontal exterior sin obstrucciones, equivalente a un flujo de lúmenes por metro cuadrado (E =
Φ/S). Estos valores son adecuados para ser aplicados al
Factor de Iluminación Natural (FIN %) de cada punto de
un local, que relaciona la iluminancia interior como un
porcentaje de la iluminancia horizontal exterior.
34
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.2
6.1. I LUMINANCIA HORIZONTAL EXTERIOR
La iluminancia horizontal exterior (Ehe lux) varía a lo largo del día, con valores máximos a mediodía cuando el sol
tiene su altura máxima, y depende por tanto de la latitud
del lugar y de la estación del año. En Canarias (Lat =
28ºN) se puede estimar que se alcanzan los siguientes niveles máximos de iluminación horizontal exterior.
Estado del cielo (horas de sol efectivas/teóricas)
Despejado (0.9)
Cubierto (0.1)
Solsticio de invierno (21 diciembre)
Solsticio de verano (21 junio)
75.000 lux
110.000 lux
30.000 lux
45.000 lux
A primeras y últimas horas del día no existe prácticamente componente solar directa sobre la horizontal, mientras que en las horas centrales la distribución entre
componente solar difusa y directa depende de la nubosidad, entre un 15 % de luz difusa en cielos claros hasta
prácticamente el 100% en cielos totalmente cubiertos. En
días nubosos, en los que se alternan claros y nubes, se
produce una gran fluctuación de la luz natural y de su
distribución entre componente directa y difusa.
Existe una relación entre la radiación solar y la luz solar, o
rendimiento luminoso, que depende de si la radiación es
directa (100 lm/W) o de si la luz procede de la bóveda
celeste (R = 130 lm/W), siendo común utilizar el valor medio
de R = 115 lm/W como rendimiento luminoso de la radiación solar. Esto permite deducir la luminancia exterior
a partir de datos de radiación solar, como los siguientes
registros realizados en un día despejado y otro semicubierto de agosto en la ciudad de Las Palmas.
Es interesante señalar que la curva inferior de las gráficas
corresponde a la componente difusa del cielo y la superior a la radiación total, destacando el gran incremento
producido por la componente directa durante un día despejado. En el gráfico de un día cubierto con algunos
claros conviene señalar el incremento medio de intensidad de la componente difusa y la gran fluctuación de la
componente directa, que cuando brilla el sol permiten
alcanzar intensidades totales de más de 1.000 W/m2, equivalente a más de 115.000 lux.
6.2. ILUMINANCIA DEL CIELO DE PROYECTO
35
Iluminancia máxima horizontal exterior (Ehe lux) al
mediodía en Canarias.
Los valores del cielo de proyecto se deducen de estudios
estadísticos para determinar el nivel de iluminación horizontal exterior que se supera el 85% del tiempo entre las
8 de la mañana y las 5 de la tarde a lo largo de un año.
Dicho valor representa el nivel de iluminación que conviene considerar en el cálculo de la iluminación natural para
Medidas de radiación solar durante un día despejado y
otro casi cubierto de agosto en Las Palmas.
I.2 - Iluminación. Microclima luminoso
tener la seguridad de que el edificio alcanza los niveles de
iluminación deseados al menos el 85% del tiempo de utilización. El valor del cielo de proyecto es del orden de
8.900 lux para Canarias (28ºN), según la Formula de
Tregenza. Para otras latitudes se puede estimar con facilidad mediante la calculadora desarrollada por Marsh.
Calculadora de cielo de proyecto desarrollada por
Marsh (www.squ1.com).
7
REFLECTANCIA DEL ENTORNO
La luz natural que procede de entornos urbanos depende en gran parte de la reflectancia o albedo del terreno y
de los obstáculos visuales afrentados a las ventanas. En la
carta visual se puede registrar el brillo de las superficies
reflectantes, ya sea con mediciones visuales o mediante
imágenes fotográficas digitales, midiendo directamente
el brillo con programas de tratamiento de imágenes.
Como referencia se pueden considerar los siguientes valores orientativos del albedo de superficies naturales y
artificiales:
Superficies naturales
Albedo (%)
Nieve reciente
Arena brillante y fina
Arena clara o gruesa
Suelo desértico
Suelo agrícola seco
Suelo agrícola cultivado
Bosque frondoso
Suelo volcánico (picón)
Agua profunda
80-90
35-40
30-35
25-30
20-25
15-20
10-15
5-10
5-10
8
Superficies artificiales
Cal, yeso, Aluminio pulido
Pintura blanca
Pintura colores claros
Mármol, Ccero inoxidable
Pintura colores medios y grises
Hormigón claro, Acero galvanizado
Ladrillo rojo, Hormigón medio
Pinturas oscuras
Asfalto
Albedo (%)
80-90
70-80
60-70
50-60
40-50
30-40
20-30
10-20
5-15
ILUMINACIÓN EXTERIOR EN VENTANAS
Para deducir los niveles de iluminación en el exterior de
las ventanas se pueden utilizar modelos de simulación del
soleamiento, considerando el rendimiento medio de la
radiación solar de R = 115 lm/W, o su equivalencia de 115
(lm/m2=lux) / (W/m2).
El programa Solea-2 es una herramienta adecuada para
predecir los niveles de iluminación exterior existentes durante un día sobre ventanas situadas en fachadas con
cualquier orientación, inclinación, latitud y época del año,
considerando la altura media de las obstrucciones visuales y la reflectancia media del entorno.
Los valores por defecto del programa son válidos para
aplicaciones generales, con la excepción del estado de
nubosidad del cielo, puesto que de entrada estima la ra-
36
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.2
37
diación para cielos despejados con un coeficiente de Horas sol = 0.9 (horas de sol efectivas/teóricas al día), adecuado para predecir el nivel de iluminación máximo. Para
predecir el nivel de iluminación mínimo, equivalente al
cielo de proyecto, conviene aplicar el valor de Horas sol
= 0.1 correspondiente a un cielo totalmente cubierto,
mientras que introduciendo el valor de nubosidad medio
del mes se obtiene el nivel de iluminación típico de la
época considerada.
8.1. C IELO DESPEJADO
Como ejemplo se muestra la ventana de edición de datos
del programa Solea-2 para un día despejado (horas sol =
0.9) con fecha 21 de enero en Las Palmas (latitud 28ºN),
sin obstrucciones visuales (Horizonte = 0) y coeficiente
de reflexión típica de un entorno urbano (Albedo=0.2).
Los resultados numéricos obtenidos son la intensidad solar
máxima (W/m 2) para ventanas verticales con diferentes
orientaciones y claraboya horizontal, así como la hora de
intensidad máxima. Esta intensidad se puede convertir en
niveles de iluminación multiplicando su valor por 115
lux/(W/m 2).
El programa también puede mostrar una tabla con las
intensidades incidentes sobre las diferentes orientaciones
a cada hora del día, pero es más interesante analizar el
gráfico diario de intensidades, que muestra las curvas
superiores de la radiación total de cada orientación, y en
el que la curva base corresponde a la componente de
radiación difusa, que tiene un valor prácticamente igual
para todas las fachadas verticales.
En este caso se puede predecir que una ventana vertical
orientada al este (E) recibirá a las 9:00 hora solar una
energía de I = 560 W/m2, equivalente a Ee = 115 x 560 =
64.400 lux, que corresponde a una componente solar
difusa de 95 W/m2, equivalente a CSdf = 10.900 lux, y el
resto, 53.500 lux, a la componente solar directa CSD.
I.2 - Iluminación. Microclima luminoso
8.2. CIELO CUBIERTO
Más interesante que el nivel de iluminación en días despejados será la predicción para días cubiertos (horas sol
= 0.1), equivalente al cielo de proyecto. También será
importante estudiar la orientación o inclinación de un plano X cualquiera (fachada con orientación 30º e inclinación 90º), como en el siguiente ejemplo.
En este último gráfico se puede predecir que una ventana
en un plano X, vertical con orientación +30º, según las
condiciones de proyecto consideradas para un día cubierto
típico de invierno, recibirá una energía solar máxima de I
= 204 W/m2 a las 13:00 horas, equivalente a Ee = 115 x
204 = 23.460 lux. Entre las 9:00 y las 16:00 hora solar la
intensidad superará los 100 W/m2 equivalente a 11.500
lux, que corresponde al periodo entre las 10:00 y las 17:00
hora oficial, siendo valores adecuados para tomarlos como
datos de cielo de proyecto para dicha ventana.
En caso de querer predecir la iluminancia horizontal exterior (Ehe lux) a lo largo del día, la curva H muestra los
valores máximos de I = 280 W/m2 al mediodía solar, equivalente a Ehe = 115 x 280 = 32.200 lux. Entre las 8:00 y
las 16:00 hora solar la intensidad superará los 100 W/m2
(11.500 lux), correspondiente al periodo entre las 9:00 y
las 17:00 hora oficial, y son también valores adecuados
como datos de cielo de proyecto para aplicarlos mediante el método del Factor de Iluminación Natural (FIN).
8.3. E NTORNO CON OBSTRUCCIONES
En el entorno urbano suelen existir importantes obstrucciones visuales que suprimen la componente solar directa
(CSD) durante varias o todas las horas del día, limitan gran
parte de la componente solar difusa (CSdf), y no suelen
incrementar las componentes reflejadas porque gran parte
del entorno estará a la sombra.
38
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.2
39
En el siguiente ejemplo se ha introducido en el programa
Solea-2 el dato de un Horizonte = 35º, correspondiente
a una obstrucción visual media de 35º sobre el horizonte
en torno a la ventana, equivalente a la 3ª planta bajo
cubierta en una calle de 12 metros de ancho. En este
ejemplo se han obtenido los siguientes resultados para el
día 21 de enero con cielo cubierto.
En el caso de una ventana en un plano X, vertical con
orientación +30º, la energía solar máxima recibida será
de I = 161 W/m2 a las 13:00 horas, equivalente al 78% de
la iluminación si no existen obstrucciones. Lo más desfavorable será que hasta las 10:00 hora solar la intensidad
no superará los 70 W/m2 equivalente a 8.000 lux, y que a
las 14:00 horas habrá un importante descenso de la luminosidad por el ocultamiento del sol tras las obstrucciones
visuales.
En la carta solar cilíndrica se aprecia el sector de cielo
visible sobre el horizonte real de 35º, que sólo permite
ver el recorrido solar durante 4 horas, quedando oculta
la bóveda celeste más enfrentada a la ventana y que más
contribuye con la componente solar difusa (CSdf).
Para un mayor conocimiento en el manejo del programa
Solea-2 se recomienda consultar el capítulo “C.4.5. Calor.
Construcción. Soleamiento de huecos” del Manual del
Calor, que explica con detalle su funcionamiento.
PROYECTO LUMINOSO
1
INTRODUCCIÓN
El objetivo del proyecto de iluminación natural es conseguir un adecuado nivel de iluminación sobre las superficies de trabajo de un local, evitando las posibles causas
de incomodidad visual como el deslumbramiento o la falta de uniformidad luminosa.
Los factores que influyen en el nivel de iluminación de
cada punto del local dependen de parámetros externos,
denominados como clima luminoso en el exterior del local; de las propiedades constructivas de las ventanas (transparencia) y de las superficies del local (reflexión), que se
definirán mediante el diseño constructivo; y, por último,
de la geometría de las ventanas y del local, que se definirán en el proyecto de iluminación natural.
1. La “materia prima” para la iluminación natural será el
flujo de luz procedente del exterior, que en gran parte
vendrá definido por las propiedades del clima luminoso del lugar en cada momento, pero que se verá
modificado por la configuración de entorno, donde
el proyectista puede tener cierta capacidad de decisión.
Estas variables se estudiarán en el apartado dedicado
al proyecto de luminosidad del entorno, mediante el
control de las obstrucciones visuales y el coeficiente
de reflexión del terreno y los obstáculos visibles.
2. Los “medios” utilizados para conducir la luz hacia el
interior del local serán los huecos de iluminación, que
llamaremos genéricamente ventanas aunque tengan
diferentes inclinaciones o configuraciones, y las propiedades reflectores de las superficies interiores. También habrá que considerar todos los mecanismos de
protección solar y regulación de la luminosidad u oscurecimiento, incluidos los dispositivos para reflejar o
dirigir el flujo luminoso, que se estudiarán en el apartado dedicado al diseño constructivo.
3. Los “receptores” de la luz serán las distintas superficies del local, según su posición respecto a la ventana
y a la geometría del local, aspectos que se verán en los
siguientes apartados del proyecto de iluminación interior.
2
CRITERIOS DE ILUMINACIÓN NATURAL
El requisito fundamental del proyecto de iluminación es
que todas las habitaciones sean exteriores, con el fin de
tener acceso a una fuente de iluminación natural. Lo habitual es que los locales dispongan de fachadas en comunicación directa con espacios públicos exteriores, o con
espacios libres interiores de la parcela, entre los que se
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ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.3
41
pueden considerar una amplia variedad de tipologías de
patios. Una opción interesante es la apertura de huecos
en cubierta para permitir la iluminación cenital.
Otro criterio importante es que desde los diferentes puntos de la habitación se pueda ver un sector del cielo a
través de las ventanas, en función de la luz recta y de la
altura de los obstáculos visuales. Para comprobar esta
condición será necesario considerar que el nivel de iluminación resultante sobre cada superficie del local dependerá, además de la del flujo de luz que llegue a la ventana,
del tamaño y posición de la misma y de la distancia o
posición relativa de la superficie respecto al hueco.
Existen normativas de habitabilidad que regulan las condiciones mínimas de salubridad en edificios, entre las que
se encuentra el derecho a una iluminación adecuada. En
la comunidad canaria está vigente el decreto 1991-D-47BOC Condiciones de habitabilidad de las viviendas, del cual
se destaca lo siguiente:
3. CONDICIONES DE ILUMINACIÓN
• Toda pieza dispondrá de hueco al exterior, de manera que tenga como mínimo una superficie de iluminación de 1/10 de la superficie útil de la pieza que
ilumine.
• En baños, aseos, vestíbulo, pasillo-distribuidor y despensa-trastero no será de aplicación la anterior condición.
• Todo hueco abierto al exterior o patio cumplirá con
una luz recta mínima de 3 m.
• Todo hueco dispuesto para cumplir las condiciones
de iluminación y ventilación de una pieza, se situará a
una distancia como máximo de 8 metros del punto
más distante de la pieza.
9.3. Patios
• A efectos de determinar las dimensiones de los patios,
éstas vienen condicionadas por su altura H, medida
desde el nivel del piso hasta la línea de coronación
superior de la fábrica. Las dimensiones mínimas serán mayores o igual a 3 m y mayor o igual a 1/6
de H.
• Las luces rectas en huecos a patio tendrán una dimensión mínima de 1.40 m.
• En patios de hasta cuatro plantas se permite la cubrición por medio de lucernarios, siempre y cuando éstos tengan una superficie de iluminación en planta
como mínimo de dos tercios de la superficie total del
patio, y se disponga a su vez de una superficie de
ventilación de un tercio de la superficie total del patio.
Los ayuntamientos también son competentes en la mejora de las normas mínimas de habitabilidad, mediante ordenanzas municipales o normas urbanísticas, como las
indicadas en el Plan de Ordenación Urbana de Las Palmas
de Gran Canaria:
I.3 - Iluminación. Proyecto luminoso
• Las dimensiones específicas de los patios de luces se
establecen en las condiciones particulares de cada uso.
En cualquier caso, las dimensiones mínimas en piezas de estancia y trabajo de locales y oficinas será 1/5
de H (siendo H la altura del patio medido hasta el
borde superior del pretil que lo cierra), con un lado
mínimo de tres (3) m.
Hay que considerar que estas condiciones suponen unos
mínimos absolutos, y que el proyectista deberá valorar el
nivel de bienestar luminoso que demanden los ocupantes, que no siempre estará garantizado por la simple aplicación de estas reglas empíricas.
Conviene destacar que luces rectas inferiores a 4/3 de la
altura H de las obstrucciones visuales (altura de 37º) suelen impedir el acceso del soleamiento en invierno, y que
luces libres inferiores a 1/2 H (64º) limitan notablemente
el sector de cielo visible, que será prácticamente invisible
con luces inferiores a 1/5 o 1/6 H (80º).
Es mucho más beneficioso para los ciudadanos que la normativa obligue a que los patios sean relativamente amplios y luminosos, como por ejemplo la del PGOU de Las
Palmas de Gran Canaria para los patios de manzana:
• En cualquier caso, los patios de manzana tendrán
unas dimensiones en cualquiera de sus plantas tales
que se pueda inscribir una circunferencia que cumpla
las dos condiciones siguientes: que el diámetro sea
igual o superior a dieciséis (16) metros y que el diámetro supere a la mayor altura de los paramentos
que encuadren el patio.
Normativa del PGOU de Las Palmas de Gran Canaria
para patios de manzana.
También hay que considerar que el fondo máximo hasta
donde llega suficiente luz natural está limitado por el ángulo de penetración de la luz exterior entre el dintel de la
ventana y la altura de las obstrucciones visuales, generalmente muy inferior al límite legal de 8 metros.
Sin embargo, no se pueden establecer reglas generales
en relación a la superficie necesaria de ventana respecto
42
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.3
al área del local, ya que una relación de 1/10 sólo sería
satisfactoria en locales de poca profundidad sin obstrucciones visuales exteriores.
Como criterio alternativo se propone tomar en consideración las buenas prácticas de la arquitectura tradicional
y aplicarlas según las circunstancias de cada caso. La siguiente regla, citada por Vitrubio Polión hace veinte siglos,
merece su consideración:
Libro IV. Capitulo IX. De las casas de campo…
Débese cuidar que todos los edificios estén bien iluminados:
los de campo lo pueden ser fácilmente, por no impedirlo
paredes vecinas; pero en la ciudad la elevación de las paredes externas, o la estrechez del lugar suelen impedir las
luces.
Se remediará de este modo: por la parte en que se haya de
tomar luz tírese una línea de lo mas alto de la pared que la
impidiese, hasta el lugar en que la luz se necesita, y si de ella
para arriba se descubre bastante porción de cielo, habrá allí
luz suficiente y desembarazada; pero si lo impiden los trabes, las soleras, o los artesonados, se tomará por las lumbreras, o descubiertos en el tejado.
En suma, siempre se abrirán las ventanas hacia donde se
pueda ver el cielo, para que sean claros los edificios.
3
INCIDENCIA DE LA LUZ NATURAL
Para el proyecto de iluminación natural será de gran
utilidad conocer el nivel de iluminación interior (Ei) en
luxes, como proporción del nivel de iluminación exterior
(Ee) que pueda existir en una cubierta horizontal con el
cielo cubierto, denominado Factor de Iluminación Natural (FIN % = Ei/Ee x 100). La utilidad del FIN viene dada
por ser un valor constante que sólo depende de la configuración del entorno y del local y permite estimar en cada
momento el nivel de iluminación de cada punto interior
(Ei lux) como porcentaje de la iluminación a cielo abierto.
Para valorar la cantidad de luz que puede llegar a un
punto del local será preciso analizar los recorridos de los
diferentes flujos luminosos procedentes del exterior y el
ángulo de incidencia sobre la superficie considerada, denominada plano de trabajo. Como plano de trabajo se
suele considerar una superficie horizontal a 0.80 m del
suelo para actividades habituales sobre mesas o bancos
de trabajo, aunque también puede considerarse como
plano de trabajo el suelo en locales de circulación, o las
paredes cuando están dedicadas a exposiciones.
43
De manera similar al estudio de la luz exterior que llega a
una ventana, la luz que incide sobre un plano de trabajo
Esquema de las recomendaciones de iluminación
de Vitrubio.
I.3 - Iluminación. Proyecto luminoso
puede proceder de diferentes sectores del hemisferio que
la rodee. Será fundamental considerar el sector de la ventana visible desde la superficie, que es de donde procederá la componente celeste (CSdf) de luz difusa del cielo
visible y la componente reflejada exterior (CRO) de luz
procedente de los obstáculos exteriores a la ventana. El
resto del hemisferio visible serán superficies interiores del
local que aportarán la componente reflejada interior (CRI)
de luz por reflexión múltiple de la luz que penetre por la
ventana.
El estudio de la iluminación interior pretende garantizar
un nivel mínimo durante el máximo tiempo posible, por
lo cual conviene prescindir de la luz solar directa para el
diseño geométrico del local, aunque será imprescindible
comprobar los casos en que pueda penetrar el sol directamente en el local para el control y regulación del soleamiento, aspecto que se estudiará en detalle en el capítulo
de protección solar del Manual del Calor.
Componentes de luz natural que pueden iluminar un
plano de trabajo horizontal.
Mancha de luz producida por la componente solar
directa CSD, y análisis del exceso de brillo producido.
De forma similar al control de la radiación solar directa, o
componente solar directa, que hay que limitar por las
molestias que causa debido a su elevada intensidad y al
riesgo de producir deslumbramiento, conviene diseñar soluciones constructivas de elementos de regulación luminosa para filtrar el exceso de luminosidad exterior difusa
o reflejada. En determinados casos (dormitorios o aulas,
por ejemplo), será necesario incluso prever elementos de
oscurecimiento.
4
Influencia de la ocupación de la parcela.
PROYECTO LUMINOSO DEL ENTORNO
La volumetría de los edificios suele estar regulada por la
ordenanza de edificabilidad de la parcela, según sea edificación cerrada o abierta, y las normas de altura máxima,
retranqueos a linderos y otras reglas que definen el volumen máximo edificable. También la relación de anchura y
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ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.3
45
altura de las calles y espacios públicos suele estar impuesta por las normas urbanísticas de la zona, por lo que el
proyectista no tiene mucho margen para tomar decisiones de diseño del entorno.
4.1. S ECCIONES
Afortunadamente, en algunas ocasiones el proyectista
puede decidir la distribución de volúmenes edificados y
aplicar criterios de diseño luminoso del entorno visual de
las fachadas de los edificios. En estos casos los criterios
básicos son el control de la altura de coronación (H) y
separación (S) de las obstrucciones visuales para intentar
que el ángulo de elevación sobre la horizontal (Ah) sea el
menor posible, especialmente en el sector del cielo frente
a las ventanas principales.
Tg Ah = H / S → Ah = arctg H/S
Como referencia, con obstáculos con relación H/S = 2/3
se puede reducir un 40% la luz recibida a 5 metros de la
fachada, respecto a un local sin obstáculos.
Los edificios tendrán una relación H/S diferente en cada
planta, ya que la altura H debe medirse desde el centro
de la ventana hasta la coronación del obstáculo de enfrente, o la altura media del horizonte real si la silueta del
entorno es una línea quebrada. Los requisitos de iluminación de las plantas inferiores serán más difíciles de cumplir según aumente su “profundidad” respecto a la línea
de coronación, y es posible que sea necesario tomar medidas que compensen la pérdida de visión del cielo, incrementando el tamaño de ventanas o disminuyendo el fondo
del local.
Una medida muy eficaz para no limitar la visión del cielo
de los edificios enfrentados es el retranqueo de las plantas superiores mediante la formación de áticos o edificios escalonados, con el beneficio adicional del uso de las
terrazas por parte de los locales inmediatos.
Influencia de la altura del horizonte real (Manual del
vidrio /SGG 2001).
I.3 - Iluminación. Proyecto luminoso
Si un edificio no produce obstrucciones visuales a los colindantes podrá volar ligeramente las plantas superiores, ya que ese sector de cielo no será útil para las plantas
inferiores y, de paso, les podría aportar protección solar,
especialmente en las fachadas sur durante el verano.
Las plantas bajo cubierta tienen la posibilidad de abrir
claraboyas u otro tipo de huecos que aprovechen la gran
cantidad de luz natural disponible. Las plantas bajo rasante también pueden captar luz natural si se diseñan
como semisótanos o se dispone de un “patio inglés”.
Sección con diferentes entradas de luz (Manual del
vidrio / SGG 2001).
4.2. PATIOS
Cuando por cuestiones de aprovechamiento de la parcela sea inevitable crear patios de “luz y ventilación” en el
interior de los edificios, generalmente condicionados por
ordenanzas de manzana cerrada con numerosas plantas,
se pueden plantear los siguientes criterios de diseño, ordenados de mejor a peor.
• Reconversión de la manzana cerrada en bloques lineales con doble fachada, con cierre opcional de testeros mediante elementos arquitectónicos preferiblemente transparentes.
• Agrupación de los patios de todas las parcelas, creando un amplio patio de manzana. La normativa urbanística de Las Palmas es un ejemplo de ordenación de
patios de manzana de diámetro mayor de 16 m y también mayor que la altura H de sus bordes.
• Agrupación de patios de luces para crear un gran patio de parcela al fondo de la edificación. En este caso,
sería interesante coordinarse con el edificio del fondo
para compartir el espacio, e incluso negociar el retranqueo de las plantas superiores. Como referencia para
el retranqueo se suele considerar la 1ª planta, ya que
la planta baja, por tener un uso no residencial, suele
ocupar toda la parcela y siempre podría iluminarse por
el techo.
• Coordinación con los de edificios colindantes para adosar patios de borde de parcela –con beneficios mutuos–, siendo preferible que cada uno cumpla con las
ordenanzas para compartir un espacio doble sin tener
que registrarlos como patios mancomunados. Los patios de borde tienen la ventaja de dejar libre el interior de las plantas para circulaciones.
• Finalmente, conviene no abusar de la tolerancia legal
y limitar la relación S/H a 1/2.5 como mínimo, utilizando los patios interiores para locales de servicio o
habitaciones de poco uso, procurando que no coincidan en el mismo patio dormitorios con locales ruidosos y contaminantes.
46
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.3
4.3. R EFLECTANCIA DEL ENTORNO
Un factor que no se suele valorar suficientemente es la
reflectancia del entorno, tanto del terreno como de los
obstáculos visuales frente a las ventanas, siendo este último valor de gran importancia en orientaciones al norte o
grandes alturas de coronación del horizonte real.
La reflectancia del suelo exterior (Rt) contribuye con la
com-ponente reflejada del terreno (CRT) a la iluminación
del techo de los locales, que pueden reenviar dicha luz al
fondo de los mismos, donde no suele llegar la componente solar difusa (DSdf). En espacios abiertos muy soleados puede interesar limitar la reflectancia para evitar el
deslumbramiento, muy molesto al proceder desde abajo.
Una elevada reflectancia de las fachadas (Ro) de los edificios del entorno, además de evitar la ganancia solar de
dichos edificios, también puede enviar al fondo de los
locales un importante flujo de iluminación. En el caso de
tener una relación S/H muy pequeña, como ocurre con
los patios de luz profundos, conviene alcanzar la máxima
reflec-tancia posible, por ejemplo con paramentos de alicatados blancos, ya que la componente de luz del cielo
puede que tenga que reflejarse varias veces antes de penetrar por las ventanas.
La reflectancia de las superficies interiores del local también tiene una elevada influencia en el nivel y en la uniformidad de la iluminación interior, debido a las múltiples
reflexiones que se pueden producir en el suelo (Rs), en el
techo (Rt) y en las paredes (Rp).
5
ILUMINACIÓN NATURAL DE LOCALES
La cantidad de luz que llega a cada punto de un local
dependerá del diseño espacial, ya que su geometría determinará la distribución del flujo de luz que penetre por
la ventana. El parámetro más utilizado es el Factor de
Iluminación Natural (FIN %) como relación entre el nivel
de iluminación interior (Ei) en luxes y el nivel de iluminación exterior (Ee) que pueda existir en una cubierta horizontal con el cielo cubierto, lo cual permite su estimación
en cada momento según la relación:
Ei = Ee x FIN /100 (%)
Las variables geométricas fundamentales que determinan
los niveles relativos de iluminación, o mapa de iluminancias,
son el tamaño del local y el tamaño y altura de la ventana, tal y como se describe a continuación:
47
• El fondo del local (F) respecto a la ventana
• El ancho del local (A)
I.3 - Iluminación. Proyecto luminoso
•
•
•
•
La altura del local (h)
El ancho de la ventana (W)
El alto de la ventana (H)
La altura de la ventana desde el suelo hasta la base (B)
o hasta el dintel (D)
5.1. CANTIDAD DE LUZ
Un primer criterio de diseño es garantizar que penetre la
suficiente cantidad de luz. El nivel medio de iluminación
(Em) del local depende del área de la ventana (W x H), ya
que el flujo de luz que penetra en el local (lúmenes) depende del nivel de iluminación sobre el exterior de la ventana (luxes) y de su superficie (W x H).
La iluminación media interior también depende del área
total de las superficies del local, donde se distribuye todo
el flujo de luz que penetra. En la práctica, se puede realizar una rápida estimación del nivel medio de iluminación
mediante la proporción área de ventana / área de suelo.
Se puede afirmar que cuando se incrementa el tamaño
de la ventana también aumentará el nivel medio de iluminación de forma proporcional, siempre que la ventana
sea relativamente pequeña.
5.2. UNIFORMIDAD DE LA LUZ
Es evidente que los lugares próximos a las ventanas tendrán una mayor iluminación natural que los más alejados. Será otro criterio fundamental del diseño conseguir
una elevada uniformidad en la distribución de la luz
natural, tanto para garantizar que los puntos más alejados de la ventana tengan el suficiente nivel de iluminación, como para evitar un excesivo contraste con las zonas mucho más iluminadas próximas a las ventanas, lo
que obligaría a los ocupantes a tener que adaptar continuamente sus ojos a los diferentes brillos, que por otra
parte pueden llegar a causar deslumbramiento.
El factor crítico de la uniformidad es la distancia a la ventana y la altura de ésta sobre el suelo o el plano de trabajo. Un valor de referencia sería que la distancia del fondo
de un local (F) no debería ser mayor del doble de la altura
del dintel (D), es decir: F < 2 D.
En general, en habitaciones iluminadas desde espacios
exteriores urbanos se debería limitar el fondo útil entre
1.5 y 2 veces la altura del dintel (F < 1.5 a 2 D), pudiendo
alcanzar F < 2.5 D cuando no existan obstáculos visuales
exteriores. Esto significa que en edificios convencionales
con alturas de planta de h = 2.8 m y alturas de dintel D =
2.5 m, el fondo útil recomendable serían unos 3.7 m, y
sería tolerable hasta los 5 m, pudiendo prolongarse hasta
6.3 m como máximo cuando se disponga de una amplia
visión de cielo.
48
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.3
En calles estrechas o fachadas interiores de parcela, como
es el caso de patios, conviene limitar a menos de 45º la
altura angular de los obstáculos sobre la horizontal, de
manera que su altura sea inferior a la separación (H<S).
Como regla general conviene limitar el fondo útil para
que el cielo sea visible en gran parte del local, según la
relación F/D<1.5 S/H.
Como criterio razonable se deberán colocar cerca de las
ventanas (x<D) las actividades que requieran mayor iluminación (por ejemplo, la zona de preparación en cocinas) para dejar en una segunda zona (x<2D) las actividades
que no requieran tanta precisión (comedor, por ejemplo),
e incluso destinar una tercera zona (x<2.5 D) para almacenaje o circulaciones.
6
Gráfico de la proporción interior F/D según
la relación S/H exterior.
TOPOLOGÍA DE PLANTAS
En las plantas de los edificios se suelen distribuir las habitaciones en 1ª línea de fachada, iluminándose desde el
espacio libre exterior o interior de parcela. La zona posterior suele estar dedicada a espacios de circulación o locales de servicio (aseos, almacenaje) que pueden prescindir
de iluminación natural directa.
En el caso de fachadas paralelas, sin patios interiores,
son adecuados los esquemas estructurales de 2 y 3 crujías,
de 3.5 a 4.5 m de luz, con dos bandas exteriores de habitaciones y una banda interior de circulaciones y servicios,
y con un ancho total mínimo de unos 7 m que se podría
aumentar hasta un máximo de 14 m por criterios económicos, funcionales, e incluso ambientales, según el siguiente esquema para plantas de altura normal.
Ancho edificio
Total
(local+interior+local)
Opciones
Mínimo
Bajo
Medio
Alto
Máximo
7
8
10
12
14
(3.5 + 0 + 3.5)
(3.5 + 1 + 3.5)
(4 + 2 + 4)
(4.5 + 3 + 4.5)
(5 + 4 + 5)
Supresión de la banda interior
Aseos exteriores
Escalera interior en dúplex
Aseos interiores
12 + 2 m galería en fachada sur
Esquemas de secciones y plantas sin patios,
con anchura mínima y máxima.
49
I.3 - Iluminación. Proyecto luminoso
Esquema de plantas.
Un aumento de la separación entre fachadas del edificio
puede suponer un ahorro proporcional en superficie construida de fachada respecto a la planta, pero el ahorro
económico es discutible considerando que la superficie
de ventana (la más cara) debería aumentar en una proporción igual o mayor que la planta del local.
Un mayor fondo edificable mejora el aprovechamiento
funcional de la urbanización, con menos metros lineales
de calle por vivienda, aunque siempre hay que procurar
que resulten parcelas sin “patios de luz”; por ejemplo,
mediante solares de 20 m de profundidad con 14 m de
fondo edificado más 6 m patio de parcela al fondo. Un
ancho de 14 m también permite un buen aprovechamiento
de plantas de aparcamiento, con calle central de 4 m,
más dos bandas de 5 m.
En climas muy agresivos (frío-continental o cálido-desértico) puede interesar aumentar el fondo y reducir el factor
de forma del edificio, como proporción de “piel” expuesta. En el caso de climas frío-continental se puede optar
por formas cúbicas y gran separación entre edificios.
En climas cálido-desérticos se cuenta con un elevado nivel
de iluminación exterior, por lo que se agradecen niveles
relativamente bajos de iluminación interior, siendo habituales los patios de luces con bocas estrechas y bases
amplias.
En ambos casos se podría disponer de habitaciones en
segunda fila respecto a la fachada, recibiendo segundas
luces de las habitaciones que se iluminan directamente
del exterior, con soluciones del tipo gabinete-alcoba.
7
DISTRIBUCIÓN DE HUECOS DE LUZ
Existen numerosas alternativas de distribución de ventanas o claraboyas para la iluminación natural de locales,
en función de la posición, altura y número de huecos.
50
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.3
Ventanas en fachada: suelen ser la solución convencional
y produce una elevada iluminación bajo el hueco y una
rápida disminución de luminosidad hacia el fondo del local. Se recomienda limitar el fondo útil (F) entre 1.5 y 2
veces la altura del dintel (D).
Fachadas en esquina: con la misma superficie de ventana
distribuida en dos paredes adyacentes se mejora la uniformidad del nivel de iluminación y el modelado de los
objetos, aumentando bastante la calidad de la iluminación sin necesidad de aumentar la superficie de ventana.
Sin embargo, el fondo útil sólo aumenta moderadamente: F < 2 a 2.5 D.
Fachadas opuestas: son un caso de mejora de la calidad
de la iluminación similar al anterior, sólo que aquí el fondo se puede llegar a duplicar al sumarse en planta la proyección de luz de las dos ventanas opuestas, considerando
las respectivas alturas de dintel: F < 1.5 a 2 (D + D’).
Ventanas altas: el aumento de la altura de la ventana
permite que la luz penetre a mayor profundidad, aumentando la uniformidad y el nivel luminoso al fondo del local sin necesidad de aumentar la superficie del hueco.
Falsos techos: pueden consumir una importante altura
interior, especialmente si contienen instalaciones de climatización, que se puede compensar recortándolos cerca de las fachadas para subir la ventana hasta el forjado.
Como referencia, un incremento de 50 cm en altura de la
ventana permite duplicar el nivel de iluminación a 5 m de
la fachada.
Claraboyas en cubierta: son una solución muy interesante en plantas bajo cubierta, si se controla o se tolera la
componente solar directa del sol, por las oscilaciones bruscas del nivel de iluminación y el riesgo de sobrecalentamiento. Existe un elevado rendimiento por superficie
acris-talada, entre el 200% a más del 400% de la misma
superficie de ventana vertical.
Se obtiene una buena uniformidad de luces y sombras,
especialmente sobre superficies de trabajo horizontales.
Además, hay un elevado alcance o radio útil (R) del nivel
de iluminación por la mayor altura (h) de la fuente luminosa y la ausencia de obstáculos. El radio iluminado suele
ser hasta vez y media la altura del techo (R < 1.5 h), pero
se puede reducir a R < 1 h si el conducto vertical es profundo, o aumentar hasta R = 2 h si existe una superficie
difusora de luz visible desde el local.
51
Huella de la iluminación según la posición de ventanas.
Una solución muy interesante son las cubiertas con forma de “diente de sierra”, que pueden suprimir la radiación solar directa cuando se orientan al norte, aunque la
pueden aprovechar indirectamente como radiación reflejada. Su proyección luminosa es asimétrica, del orden de
R = 1 h +2.5 h.
Mejora de entrada de luz con ventanas altas y rebaje
en falsos techos .
I.3 - Iluminación. Proyecto luminoso
Existe una amplia variedad de soluciones para iluminaciones cenitales, además de las claraboyas o cubiertas de
“diente de sierra”, que permiten compaginar la captación de luz con una buena protección solar, mediante
escalonamientos con huecos verticales, como los lucernarios perimetrales, las linternas o los “micropatios”.
En numerosas ocasiones se necesita iluminar espacios bajo
plantas edificadas o escalonadas, que pueden solucionarse
con claraboyas de borde para entrada de luz directa o
reflejada. Algunas soluciones permiten encontrar huecos de entrada bajo bancos corridos en la planta superior, e incluso mediante conductos altamente reflectantes
o lumiductos, que pueden conducir la luz hasta 4 o 5
metros para luego distribuirla mediante difusores.
Atrios: a la escala del volumen de un edificio, los espacios
abiertos de parcela pueden protegerse con cubiertas
transparentes, o convertirse en espacios protegidos con
un nivel de control ambiental intermedio, como es el caso
de los atrios o patios de luz cubiertos con lucernarios, y
que merecen un estudio detallado que pondere sus ventajas e inconvenientes en cada caso.
En grandes lucernarios cenitales existe el riego de un sobrecalentamiento por exceso de radiación solar, que debe
ser previsto mediante una correcta ventilación perimetral,
como en la Escuela de Arquitectura de las Palmas de Gran
Canaria, o mediante el uso de materiales traslúcidos opalinos que reflejan al exterior el exceso de radiación.
52
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.3
Galería comercial en Nápoles
y atrio de la Escuela de
Arquitectura de Las Palmas de
Gran Canaria.
En atrios profundos es interesante complementar la luz
cenital vertical con lucernarios perimetrales, que pueden ser difusores para evitar la entrada direccional del sol
directo, o incorporar reflectores direccionales con una
geometría que dirija los rayos solares directos al fondo,
para su difusión por reflexión.
Como referencia se puede consultar el documento Informe de asesoramiento bioclimatico-UM3.pdf elaborado por
el autor, en el que se discuten diferentes soluciones de
iluminación natural, como las comentadas anteriormente. Destaca el diseño del reflector cenital, orientado al
SSE y con un ángulo de inclinación de 67º, de tal manera
que permite la entrada de sol directo desde casi la horizontal al amanecer hasta la vertical pasado el mediodía,
pero que en todos los casos la luz solar directa se proyecta sobre el fondo ajardinado del atrio.
Iluminación perimetral de atrio con vidrios difusores y
cenital de atrio con reflectores direccionales.
53
I.3 - Iluminación. Proyecto luminoso
8
ALTERNATIVAS DE DISEÑO
Las alternativas de diseño para la iluminación natural de
un local pueden ser muy numerosas, y la elección de la
mejor suele ser un dilema para el proyectista. Lo ideal
sería conocer de antemano los resultados de diferentes
soluciones de diseño, a ser posible gráficamente, y que
además sus prestaciones puedan compararse.
Una excelente herramienta de diseño para la iluminación
natural es el Daylight Design Variations Book (http://
sts.bwk.tue.nl/daylight/varbook/index.htm / Jan Diepens
/ TNO-TUE Centre for Building Research), que se describe
a continuación por su gran utilidad para conocer y comparar las diferentes posibilidades de diseño, recomendándose su consulta en Internet.
8.1. DAYLIGHT D ESIGN VARIATIONS B OOK
Breve muestrario de tipos de huecos
de luz analizados.
Se trata de un proyecto que ha sido desarrollado como
un conjunto de herramienta para diseñar huecos de luz
natural (ventanas, claraboyas, lucernarios, etc.). El objetivo es mostrar un gran número (más de 60) de huecos de
iluminación y su impacto en el espacio de un local.
54
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.3
8.2. A NÁLISIS DETALLADO DE UN TIPO DE HUECO
Cada modelo de hueco ha sido analizado con los mismos
parámetros, mostrándose un estudio bastante completo de
sus prestaciones, y comparando los resultados con otros tipos de ventana cuando cambia su posición o geometría:
• El área de la ventana ha sido elegido como un 10% del
área del suelo.
• La habitación es un “despacho típico de oficina” de
3.6 x 5.4 x 2.7 m (W x D x H).
• Los coeficientes de reflexión son paredes = 0.7, techos = 0.8, suelos = 0.2.
• Se supone que las superficies son difusoras perfectas.
• La difusión de la iluminancia del cielo es la de un “cielo
cubierto estándar CIE”.
• La luminancia de cenit es de 4.092 cd/m 2, y ha sido
elegida para obtener una luminancia horizontal exterior Ehe = 10.000 lux sin obstrucciones.
• Todas las simulaciones y cálculos han sido realizados
utilizando el Sistema de Imagen Sintética Radiance.
Como ejemplo se muestra la información de una ventana
centrada en la fachada (A-0).
Perspectiva frontal y planta del local y lateral del local,
renderizada y en falso color, indicando luminancias.
Factor de
Iluminación
Natural FIN %
sobre el plano
de trabajo
(0.8 m sobre
el suelo,
en planta y en
sección
longitudinal).
55
I.3 - Iluminación. Proyecto luminoso
8.3. COMPARACIÓN DE DOS TIPOS DE HUECOS
Comparación de iluminación producida por la misma
ventana, centrada y en una esquina superior.
Esta herramienta permite el estudio simultáneo de dos
tipos de huecos, a elegir en un extenso catálogo, cuyos
resultados se muestran en dos columnas paralelas. Como
cada modelo se ha calculado con los mismos datos de
partida, sus prestaciones se pueden comparar directamente mediante gráficos e imágenes a color.
8.4. CATÁLOGO DE EJEMPLOS EN EL MUNDO REAL
Le Corbusier, Villa Savoye, 1929,
Poissy, France.
Esta publicación electrónica se acompaña de una amplia
fototeca comentada, con aplicaciones en el mundo real
de cada uno de los diferentes modelos de huecos de iluminación analizados, como por ejemplo:
Álvaro Siza, Church of Marco de
Canavezes, Near Porto, Portugal,
1990-1996.
56
I.4
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
CONSTRUCCIÓN
1
INTRODUCCIÓN
La iluminación natural de locales se fundamenta en el
proyecto formal del edificio mediante el diseño geométrico y la distribución de los huecos de iluminación, y se
termina de definir con el diseño constructivo de las ventanas y otros sistemas de captación de luz, incluyendo los
elementos de control y regulación del flujo luminoso.
Se proponen dos etapas de diseño para garantizar el máximo aprovechamiento de la luz natural, considerando la
gran variación de los niveles de iluminación del espacio
exterior.
El primer objetivo es la optimización de la iluminación
interior en condiciones desfavorables, mediante estrategias de diseño constructivo de los huecos, con el fin de
alcanzar la máxima captación de luz en el interior de los
locales, considerando condiciones exteriores de baja luminosidad, generalmente a primera o última hora del día,
con elevada nubosidad o en época invernal.
El segundo objetivo será el diseño de elementos de protección solar y regulación de la luminosidad para evitar
el exceso de radiación calorífica o luminosa en días despejados, o permitir que los ocupantes puedan oscurecer
los locales según sus necesidades. En muchos edificios es
necesario evitar el soleamiento directo sobre los ocupantes y sus áreas de trabajo, aunque éste sea por poco
tiempo, como en las aulas y oficinas.
En resumen, los criterios de diseño constructivo se orientarán a los siguientes aspectos:
Optimizar la captación de luz
Elementos de control y regulación
Acristalamiento
Carpintería
Geometría del hueco
Reflexión y difusión de la luz
Protección solar de ventanas
Protección solar de claraboyas
Diseño constructivo de parasoles
Sistemas de reflexión de luz natural
En el siguiente capítulo, Acondicionamiento luminoso, se
describirán métodos de cálculo para la iluminación interior para comprobar que se alcanzan las demandas mínimas de iluminación natural, y poder plantear así sistemas
de alumbrado artificial complementario o estrategias de
control y regulación que integren la iluminación natural
y la artificial.
57
Como ya se ha hecho anteriormente, en el presente capítulo también se utiliza el programa informático Solea-2
para el diseño de la protección solar de huecos, cuyo
manejo se describe con detalle en el capítulo de Construcción-Huecos soleados del Manual de Calor.
I.4 - Iluminación. Construcción
2
ESTRATEGIAS DE CAPTACIÓN DE LUZ
Para mejorar la penetración de la luz natural por las ventanas y su distribución en los locales en condiciones de
baja luminosidad exterior se recomiendan las siguientes
medidas, como complemento al proyecto de configuración geométrica del local y su entorno:
• Acristalamiento: utilizar vidrios totalmente transparentes, evitando los coloreados o reflectantes. El vidrio
claro simple tiene un alto factor de transmisión luminosa (Fl = 0.90), superior al doble vidrio (Fl = 0.82),
aunque también tiene casi el doble de pérdidas por
conducción, una cuestión que habrá que valorar según las temperaturas exteriores y la amortización de
la inversión. Existen vidrios especiales de alta transmitancia (Fl > 0.98) pero no suelen compensar por el
incremento de coste. En ciertas aplicaciones conviene
considerar los vidrios opalinos o difusores de la luz.
• Tamaño y forma de la carpintería: la penetración del
flujo luminoso es proporcional al área acristalada. La
proporción obstruida por la carpintería se reduce utilizando perfiles metálicos o aumentando el tamaño de
los paños acristalados con formas cuadradas. Un exceso de perfiles intermedios también disminuye el área
de acristalamiento.
• Geometría del vano: el grosor del cerramiento puede
obstruir la entrada de luz cuando ésta incide con cierta inclinación, siendo conveniente disminuir el espesor o diseñar rebajes para abocinar el hueco. En caso
de claraboyas puede ser un factor crítico por el gran
espesor de la cubierta y la altura del pretil del hueco.
• Superficies reflectantes de la ventana: el incremento
de la reflectancia de la carpintería y del vano aumentará la radiación reflejada, pudiendo contribuir a reducir el deslumbramiento al crear superficies iluminadas
de transición. La incorporación a la ventana de elementos adicionales reflectantes, como parteluces o bandejas intermedias, pueden interceptar el exceso de
iluminación de áreas próximas a la ventana y reenviarla
al fondo del local.
2.1. ACRISTALAMIENTO
Es preferible utilizar vidrios totalmente transparentes, correctamente protegidos del sol directo, ya que las soluciones de vidrios coloreados o absorbentes reemiten al
interior gran parte de la energía retenida. Igual criterio
se aplicará a los vidrios reflectantes.
La radiación solar se compone aproximadamente de un
2% de radiación ultravioleta, un 50% de radiación visible
58
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.4
59
y un 48% de radiación infrarroja cercana. Además, la componente solar directa puede llegar al vidrio con diferentes ángulos de incidencia, en función de la orientación e
inclinación del acristalamiento, así como de la orientación, fecha y hora solar. Interesa saber que el soleamiento
rasante, con ángulos de incidencia mayores de 75º, será
reflejado en más del 40%.
El vidrio simple y transparente de 6 mm permite una
transmisión de la luz visible (Tl) del orden del 89% de la
radiación visible, siendo idóneo para la iluminación natural. Tiene una transmisión ligeramente inferior a la radiación infrarroja, de manera que su transmitancia energética
(Te) es del orden del 82%, que sumada a la parte de la
radiación absorbida (11%) que se reenvía al interior hace
que el calor transmitido alcance un valor del 85% del total de la radiación solar incidente, lo que se denomina
factor solar.
Cuando se instalen grandes superficies acristaladas será
importante estudiar las propiedades físicas de los vidrios
comerciales (por ejemplo en www.saint-gobain-glass.com),
comparando la relación entre el factor solar y el factor
luminoso y ponderándola con la superficie necesaria de
vidrio para alcanzar los objetivos de iluminación natural,
puesto que cuanto mayor sea su superficie más aumentarán los flujos de calor y el presupuesto. Por tanto, es prácticamente seguro que la alternativa óptima será un “vidrio simple transparente”.
Si por razones del diseño compositivo del edificio se pretenden instalar grandes cristaleras, se puede optar por
vidrios de alta reflectancia, que reenvían directamente al
exterior parte de la radiación. Los vidrios absorbentes
grises son los menos aconsejables, ya que pueden tener,
por ejemplo, una transmisión de luz del 44% pero permiten que penetre una cantidad mucho mayor de calor,
con un factor solar del orden del 60% en condiciones de
verano. Un caso singular son los vidrios tintados de color verde porque interceptan gran parte del infrarrojo
cercano.
Comportamiento del vidrio ante la radiación solar
(Manual del vidrio / SGG-2001).
I.4 - Iluminación. Construcción
Transmisión espectral de vidrios claros,
grises y tintados verdes, en el espectro
visible e infrarrojo cercano (Manual del
vidrio /CITAV-1993).
Cuando los huecos reciban radiación solar directa en
verano también habrá que considerar el efecto invernadero, ya que el vidrio actúa como trampa de calor al permitir una elevada transmisión de la radiación solar visible
e infrarroja cercana, mientras que impide la irradiación
infrarroja lejana que emiten las superficies soleadas interiores, puesto que el vidrio es opaco a dichas longitudes
de onda. Este fenómeno puede ser de gran utilidad para
la calefacción solar, pero supone un enorme inconveniente
en situaciones de verano o de luminosidad elevada.
2.2. VIDRIOS ESPECIALES
Existe una amplia oferta comercial de tipos y configuraciones de acristalamientos para solucionar problemas específicos, que se comentarán en siguientes apartados, y
que el proyectista deberá valorar según la relación calidad-coste en el conjunto del presupuesto del edificio.
Grandes ventanales con acristalamiento
de alta reflectancia.
• Vidrio de alta reflectancia: el tratamiento de la superficie exterior con depósito de metales o silicio proporciona un aspecto de espejo, con una reflectancia
de hasta el 45% que refleja tanto la radiación visible
como la térmica, siendo adecuado en grandes acristalamientos para reducir la ganancia solar en verano. La
imagen reflejada exterior puede suprimir totalmente
la visión del interior durante el día, aportando intimidad, si bien tiene el riesgo de proyectar molestos reflejos solares al exterior produciendo deslumbramiento y sobrecalentamiento.
• Vidrio de baja reflectancia: es otro tipo de tratamiento superficial que permite reducir la reflexión típica
del vidrio (8%) a menos del 1%, mejorando la visión de
escaparates con interiores relativamente oscuros, o de
objetos en vitrinas con fuerte iluminación exterior.
60
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.4
• Vidrio de baja emitancia: mediante depósitos de metales preciosos es posible aumentar la reflectancia exclusivamente para las radiaciones caloríficas del
infrarrojo lejano, típica de cuerpos a temperatura ambiente, reduciendo la transmisión del calor en cámaras de aire de vidrios dobles.
• Vidrios de alta absorción: la incorporación de óxidos
metálicos a la masa del vidrio aumenta la absorción de
la luz y del calor en función del espesor del acristalamiento. Es una solución peor que el vidrio reflectante
para reducir la transmisión de la radiación solar en
verano, ya que la energía absorbida calienta la hoja
del vidrio y se disipa al interior en una gran proporción aumentando la transmisión del calor. Una excepción son los vidrios tintados de color verde (óxido de
hierro), ya que tienen una alta absorción de la radiación infrarroja solar, y una buena transmisión de la
radiación visible con un buen balance energético.
• Vidrios de muy baja absorción: cuando se necesiten
acristalamientos de una extraordinaria transparencia,
incluso con grandes espesores, es posible utilizar vidrios especiales con apenas 1/6 de la absorción del vidrio transparente normal. En combinación con superficies de baja reflectancia se pueden obtener transmisiones de hasta el 98%.
Como conclusión, si el objetivo fundamental del hueco
es la iluminación natural sin elevadas ganancias de calor
en verano, en lugar de instalar grandes superficies con
bajo factor luminoso, suele ser mejor reducir proporcionalmente la superficie y acristalar con vidrio claro, disminuyendo así el flujo total por conducción, e incorporar
protecciones solares exteriores mediante el diseño integrado de parasoles.
2.3. C ALIDAD DE LA VISIÓN
El vidrio plano permite la visión prácticamente perfecta,
gracias a su transparencia y caras paralelas. Cuando se
desee reducir la visión por motivos de intimidad, o dispersar la radiación incidente, se pueden utilizar vidrios con
distintos tratamientos:
61
• Vidrio opalino: la adición de pigmentos claros proporciona una dispersión perfecta de la luz, al tiempo
que refleja al exterior una parte importante de la misma, con una transmisión luminosa en torno a un 50%.
Son de uso habitual en claraboyas y lucernarios, ya
que transforman la radiación solar directa en una fuente de luz difusa y omnidireccional.
• Vidrio mateado: un tratamiento abrasivo sobre la superficie permite un aspecto de vidrio mate de grano
fino, proporcionando una mayor dispersión de la luz y
una mejora de la intimidad.
I.4 - Iluminación. Construcción
• Vidrios impresos: mediante la modificación del relieve de una de las caras es posible alterar ligeramente la
dispersión de la luz (efecto prisma) descomponiendo
la visión y difuminándola. La transmisión luminosa es
tan elevada como la del vidrio normal.
Acristalamientos con vidrio impreso y moldeado para
control visual y dispersión de la luz.
• Bloques de vidrio moldeado: los paramentos traslúcidos elaborados con piezas de vidrio moldeado están
en la frontera entre los huecos y los cerramientos, debido a su gran masa y a la ausencia de carpintería. La
geometría de las piezas suele impedir la visión, aunque el conjunto de bloques y armadura tiene una transmisión luminosa equivalente a la de un hueco de ventana (vidrio claro + carpintería).
2.4. CARPINTERÍAS
Para permitir la entrada de un flujo suficiente de luz con
la mínima superficie total del hueco, un criterio básico de
diseño será conservar la máxima proporción del acristalamiento, ya que la carpintería suele ser una zona con aislamiento térmico y acústico reducido.
La carpintería metálica, generalmente de aluminio, suele
ser la solución más adecuada para huecos de iluminación,
puesto que permite una proporción del orden del 7080% de superficie acristalada (paños de 1 m2 con 8 cm de
perfil). En comparación, la carpintería de madera o plástico permite una proporción menor del 60-70% de
acristalamiento (12 cm de perfil).
Carpintería metálica lacada con mosquitero
de protección.
La proporción de superficie acristalada aumenta con el
tamaño de los paños del hueco, recomendándose por
tanto utilizar carpinterías de dimensiones relativamente
grandes, de proporción cuadrada y con pocas divisiones
interiores. Un paño cuadrado de carpintería de aluminio
de 2 m2 aumenta la proporción acristalada hasta el 80%,
mientras que con 0.5 m2 se reduce a tan sólo un 62%.
También hay que considerar la reducción de superficie de
vidrio por los elementos de control de luminosidad y protección solar fijos.
62
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.4
En condiciones de verano habrá que considerar la energía
solar absorbida por la carpintería, que se puede transmitir
al interior especialmente en las carpinterías metálicas. En
estos casos interesarán carpinterías de colores reflectantes, ya que además mejoran la entrada de luz por reflexión y atenúan el deslumbramiento.
2.5. GEOMETRÍA DEL VANO
El grosor del cerramiento puede obstruir la entrada de la
luz cuando ésta incide con cierta inclinación, siendo conveniente disminuir el espesor o diseñar rebajes para abocinar el hueco. En el caso de claraboyas puede ser un
factor crítico debido al gran espesor de la cubierta y a la
altura del pretil del hueco.
Se ha discutido mucho sobre la conveniencia de colocar
la carpintería en el plano interior o exterior, tanto por
cuestiones de iluminación como de protección solar o
mantenimiento. En cerramientos convencionales se pueden considerar los siguientes criterios:
• La colocación al interior suele ser la preferida porque
en condiciones de verano la radiación solar absorbida
por el vano queda al exterior y la ventana parcialmente sombreada, a la vez que protegida de la lluvia y el
viento en condiciones de invierno.
Proporción de acristalamiento en función del tipo y
tamaño de la carpintería.
• La colocación al exterior puede ser mejor en condiciones de poca iluminación o de cerramientos relativamente gruesos, utilizando las superficies laterales interiores como reflectores, que se pueden optimizar con
una alta reflectancia y derrames hacia el interior.
• La colocación de la ventana en una posición intermedia es la ideal para reducir la obstrucción de la carpintería cuando la luz penetre con bastante inclinación.
Planta de posiciones de ventanas en muros gruesos.
63
En muros o vanos muy gruesos conviene abocinar los
vanos para favorecer la entrada de la luz predominante,
tanto en planta como en sección, especialmente cuando
se pretende una amplia dispersión de luz en el interior;
para ello es muy importe determinar el coeficiente de reflexión adecuado de las jambas laterales y del alféizar in-
I.4 - Iluminación. Construcción
ferior. En los huecos con carpinterías al exterior se puede
utilizar el ancho del vano para recoger las contraventanas interiores, e incluso disponer de asientos laterales,
muy utilizados en la arquitectura tradicional.
El diseño en sección debe considerar la procedencia cenital
de la luz natural, especialmente cuando existan obstrucciones visuales del entorno, con mayor atención en caso
de patios y cuando la ventana esté en una posición alta
en el muro.
Una buena práctica de la arquitectura tradicional ha sido
precisamente el “rasgar verticalmente” los muros para que
la luz se “derrame” al interior, siendo muy frecuente la
carpintería al exterior debido a la conveniencia de un dintel
horizontal.
2.6. S UPERFICIES REFLECTANTES Y DIFUSORAS
DE LA VENTANA
El incremento de la reflectancia de la carpintería y del
vano aumentará la luz reflejada y podrá contribuir a reducir el deslumbramiento al crear superficies iluminadas
de transición.
En el caso de carpintería interior conviene pintar de colores muy claros todos los bordes del vano, siendo una solución interesante el alicatado blanco del alféizar.
Cuando se coloca la carpintería exterior en muros gruesos queda un espacio interior de gran riqueza lumínica,
que puede acomodar también las contraventanas interiores e incluso configurar zonas de estancia de alta luminosidad.
64
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.4
Se pueden llegar a obtener efectos de iluminación espectacular por reflexión utilizando el abocinamiento de los
huecos, o la ocultación de la visión directa del exterior
mediante aberturas laterales, pantallas u otros elementos constructivos, de gran interés para crear ambientes
luminosos en locales que requieran cierta penumbra.
La utilización de vidrios difusores de la luz o placas traslucidas de plástico –que pueden contener cavidades que
modifiquen la trayectoria de la luz– contribuyen a difundir la luz en el interior con un gran ángulo de dispersión.
No es recomendable que el acristalamiento a la altura de
los ojos sea difusor puesto que evita la visión del exterior,
salvo que se desee intimidad. Habrá que tener una extremada precaución cuando estos vidrios difusores reciban
soleamiento directo porque pueden crear un deslumbramiento horizontal muy molesto. Se pueden obtener efectos interesantes utilizando vidrios coloreados.
Ejemplos tradicionales de vanos con carpintería exterior
en Tenerife, Valladolid y Lanzarote.
Trabajo de estudiantes de arquitectura de Las Palmas
sobre la iluminación de la Chapelle du Ronchamp
de Le Corbussier.
Vitral coloreado en el vestíbulo de la Philharmonie
de Berlín.
65
I.4 - Iluminación. Construcción
En el caso claraboyas o huecos horizontales que reciban
soleamiento directo será conveniente que el acristalamiento tenga una perfecta difusión de la luz para evitar “manchas de sol” en el interior del local. En espacios singulares
se podría permitir la penetración de rayos solares directos para conseguir efectos especiales.
Atrio de la Escuela de Arquitectura de las Palmas y
Cúpula de San Pedro en el Vaticano.
Lumiductos captadores de luz en la Alexander
Platz de Berlín.
En ocasiones, se pueden utilizar elementos especiales para
la captación y transmisión de la luz a locales adyacentes
mediante conductos reflectantes o lumiductos, o instalar
elementos exteriores que dirijan la luz hacia la boca de
entrada del hueco, como espejos con seguimiento solar
o helióstatos.
2.7. SUPERFICIES REFLECTANTES Y DIFUSORAS DEL LOCAL
El flujo luminoso que penetra por ventanas no se extingue al incidir sobre las superficies interiores, sino que una
parte será reflejado y difundido al resto de las superficies
del local, que también reflejarán parte de dicha luz creando una reverberación luminosa que constituye la denominada componente reflejada interior (CRI).
66
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.4
Esta fuente de luz reflejada interior (CRI) es un factor fundamental para la uniformidad de la iluminación interior,
especialmente cuando los locales son muy profundos y
las ventanas son relativamente pequeñas o tienen poca
altura de dintel. Además, esta luz reflejada es la única
fuente de iluminación de aquellas superficies que estén a
la sombra respecto a la ventana, incluyendo a la propia
pared en la que se encuentre la ventana.
Por tanto, en el proyecto constructivo es conveniente definir el tipo de revestimiento de las superficies interiores
que sea más adecuado para proporcionar una elevada
reflexión y difusión de la luz, puesto que si bien todos
los paramentos interiores contribuyen a la reverberación
de la luz, algunos son más eficaces y merecen un diseño
más cuidadoso:
1. Techos: la luz reflejada del techo (Rt) incide directamente sobre el plano de trabajo. Conviene que el revestimiento sea extremadamente reflectante y difusor.
2. Suelo: recibe un importante flujo de luz procedente
del cielo, especialmente en la zona bajo ventanas. Conviene que tenga una buena reflectancia (Rs) para reenviar la luz hacia el techo del fondo del local, pero
con un acabado difusor que evite deslumbramientos.
También hay que valorar la luz procedente del terreno
exterior (RT).
3. Pared del fondo: una buena reflexión compensa las
sombras proyectadas desde la ventana, reenviando la
luz que procede del horizonte exterior (Ro).
4. Pared de la ventana: una alta reflectancia compensa
su bajo nivel de iluminación y reduce el contraste con
el alto brillo de la superficie de la propia ventana.
El coeficiente de reflexión o luminosidad de las superficies interiores deberá ser compatible con cierta tolerancia a la suciedad, especialmente en los suelos y las zonas
bajas de las paredes.
Si se ha proyectado dar color, será conveniente aplicar
tonos neutros (con mezcla de gris) y poco saturados, con
el fin de evitar la coloración excesiva de la luz reflejada.
La tabla muestra los coeficientes de reflexión típicos de
los revestimientos.
Es importante que la textura de las superficies difusoras
sea lo más lisa posible, ya que cualquier rugosidad creará
sombras autoarrojadas. También habrá que evitar las reflexiones especulares puesto que crean brillos y luces “fantasmas” que pueden llegar a ser molestas.
67
Los paramentos con grandes relieves pueden modificar la
dirección de la reflexión de forma notable, como los techos alveolados o con vigas de cuelgue.
Reflectancia media
%
Alicatado blanco
Pintura blanca
Pintura clara
Pintura media
Pintura oscura
80
65
50
30
10
I.4 - Iluminación. Construcción
3
SISTEMAS DE CONTROL Y REGULACIÓN
Ya se ha comentado que el criterio prioritario del diseño
constructivo de los huecos de iluminación es conseguir la
máxima entrada de luz al local en condiciones exteriores
desfavorables. Sin embargo, en numerosas ocasiones se
puede ocasionar incomodidad visual por exceso de iluminación o sobrecalentamiento, debido a la penetración de
la radiación solar directa en épocas calurosas; por ello
será preciso diseñar sistemas de regulación de la luminosidad y de protección solar, e incluso de oscurecimiento total para determinadas actividades.
Por otra parte, estos sistemas de regulación y control
pueden contribuir eficazmente a desviar parte del flujo
de radiación interceptado hacia el fondo de los locales,
mejorando el nivel y la uniformidad de la iluminación
natural de los mismos. También será conveniente diseñar
los sistemas de regulación para facilitar su control por
los usuarios mediante mecanismos cómodos y sencillos.
En caso de preferir un sistema de regulación automático,
lo mejor será aprovechar la variación estacional del recorrido solar, o proyectar algún mecanismo motorizado con
sistemas domóticos, teniendo en cuenta que requieren
un delicado mantenimiento.
Escuela Munkegards de Jacobsen y sección optimizada
para la iluminación natural.
3.1. CRITERIOS DE PROTECCIÓN SOLAR DE HUECOS
El clima y las condiciones del entorno son la base para
plantear la estrategia del diseño de protección solar de
los huecos. Las diferencias de recorrido solar entre los
solsticios de verano e invierno y su influencia sobre las
diferentes orientaciones de los huecos de un edificio son
las pautas para optar entre permitir la máxima entrada
de radiación solar directa o difusa en condiciones de
invierno o de baja luminosidad, o proteger los huecos
con dispositivos de sombra en condiciones de verano o
de exceso de luminosidad.
68
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.4
69
También es fundamental distinguir entre las épocas de
los equinoccios de primavera y otoño, aunque los huecos reciban idéntico soleamiento, porque en el mes de
marzo aún conviene aplicar estrategias de invierno, mientras que posiblemente en septiembre los huecos necesiten protegerse del exceso de calentamiento.
Para reducir en verano la captación de radiación solar
por las ventanas se recomiendan una serie de medidas,
comentadas por orden de aproximación desde el exterior
hacia el interior, siendo fundamentales los sistemas de
protección solar exterior o parasoles según la orientación e inclinación. Los huecos horizontales o claraboyas
suelen presentar mayor dificultad por su permanente exposición al recorrido solar diario en todas las estaciones.
La protección solar de los huecos verticales o ventanas
se adaptarán a su orientación solar y a los obstáculos
solares del entorno. La orientación norte no suele necesitar de protección solar, mientras que la orientación sur
exacta proporciona una protección solar muy eficaz utilizando viseras horizontales. Las orientaciones al este y, en
especial, al oeste suelen ser los casos más complicados de
resolver debido a la incidencia del sol a baja altura a primera y a última hora del día.
3.2. PROTECCIÓN SOLAR DE VENTANAS VERTICALES
3.2.1. PARASOLES DE HUECOS ORIENTADOS AL SUR EXACTO
La geometría ideal de un parasol en fachada sur será
aquella que al mediodía permita el soleamiento de todo
el hueco entre noviembre y febrero y mantenga el hueco sombreado durante todo el día entre mayo y septiembre.
En Canarias, la línea de remate de la visera horizontal
debería tener una elevación de unos 52º (proporción 5/4)
sobre el dintel y de 70º (proporción 11/4) sobre la base
del acristalamiento, según el esquema de los siguientes
gráficos.
Cielo visible desde el dintel de la ventana.
Cielo visible desde la base de la ventana.
I.4 - Iluminación. Construcción
En la carta solar se puede observar que el hueco permanecerá totalmente soleado 4 meses de otoño-invierno y
totalmente sombreado 5 meses de primavera-verano, estando parcialmente soleado entre el 21 de febrero y el 10
de abril, y entre el 10 de agosto y el 21de octubre.
Además, la visera se deberá prolongar a ambos lados del
hueco la longitud suficiente como para sombrear el hueco desde media mañana hasta media tarde.
Prolongación del ancho de una visera horizontal.
3.2.2. PARASOLES EN HUECOS ORIENTADOS AL ESTE Y OESTE
Las orientaciones este y oeste plantean un delicado problema por la baja altura del sol sobre el horizonte en las
primeras horas de la mañana y de la tarde respectivamente. La existencia de pantallas solares verticales en dichas
direcciones puede proporcionar parte de la protección,
que es posible complementar con parasoles horizontales regulables.
Se puede tomar como referencia el caso típico de una
ventana orientada al oeste sin obstáculos, que un día despejado (hora sol = 0.9) de verano (21/julio) llegaría a recibir una energía solar diaria de 3.900 (Wh/m2día). Las
intensidades máximas serían superiores a 600 W/m 2 entre las 15:00 y las 17:00 hora solar, con una altura solar
entre 25º y 50º, aunque puede haber una disminución
de la radiación a última hora en función de la altura de
los posibles obstáculos del entorno.
70
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.4
71
Altura del sol sobre el horizonte
Intensidad (W/m2) sobre este y oeste
Hora solar entre junio y agosto al este
Hora solar entre junio y agosto al oeste
0º
0
5:40
18:20
15º
450
6:30
17:30
30º
630
7:40
16.20
45º
630
8:45
15:15
60º
510
10:00
14:00
75º
370
11:00
13:00
90º
0
12
12
Las pantallas solares verticales deberían obstruir el sol a
primeras horas de la mañana y a últimas horas de la tarde, cuando el sol tiene una menor altura sobre el horizonte e incide casi perpendicularmente en las fachadas
E-NEE y W-NWW.
Un parasol vertical en un estrecho arco de +/- 20º de
ancho en torno al este y al oeste proyectaría sombra entre los meses de abril y septiembre, protegiendo durante
más de 3 horas con el sol rasante.
Ejemplos de pantallas solares orientadas +/- 20º hacia el
este y oeste, y 50º de altura.
En las cartas solares se muestra un ejemplo de pantalla
solar de 50º de altura, en las que se observa que no existe
obstrucción del soleamiento de invierno, siendo preferible que estos parasoles verticales estén compuestos por
lamas orientables verticales, ya que estando orientadas
hacia el SE o SW protegerán de la salida y puesta del sol
en el solsticio de verano sin obstruir el soleamiento en el
solsticio de invierno.
Ejemplo de parasol vertical con orientación a poniente.
I.4 - Iluminación. Construcción
Este tipo de obstrucción también se puede obtener mediante edificaciones altas y estrechas con orientaciones
similares, arbolado de altura, e incluso con posiciones
topográficas en fondos de barrancos con laderas al este
y oeste.
En ausencia de pantallas verticales u obstrucciones del
horizonte real será preciso instalar parasoles horizontales, siendo deseable que se pueda controlar el ángulo de
protección, como con los toldos enrollables o las bandejas orientables, según cambie la altura del sol en su recorrido diario.
Ejemplos de parasoles horizontales regulables con
orientaciones naciente y poniente.
Ejemplos de parasoles fijos y combinados con
orientaciones naciente o poniente.
En caso de tener viseras de geometría fija se recomienda
un ángulo de protección con una altura de unos 60º sobre el horizonte, que podría disminuirse hasta 45º si las
lamas fueran regulables. Si el volado fuera excesivo por la
altura del hueco se podría complementar con parasoles
verticales paralelos al mismo, controlables por giro de lamas o deslizamiento horizontal. En la carta solar se muestra el área de cielo sombreada para un volado al oeste
con una altura de obstrucción de 60º sobre un punto.
72
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.4
3.2.3. PARASOLES EN ORIENTACIONES INTERMEDIAS
Los huecos con orientaciones intermedias podrán utilizar
combinaciones de las soluciones propuestas, a las que se
podrán sumar viseras verticales laterales, procurando la
protección de los rayos solares de verano del E y W, con
un margen de +/- 20º, y que permitan el soleamiento de
invierno procedente del arco entre SE y SW.
Protección solar de ventanas al SW (Tips
for daylinghting / http://eande.lbl.gov/BTP/pub/
designguide).
Para un estudio más completo de protección solar de ventanas se puede recurrir a alguno de los programas
informáticos existentes en Internet: entre ellos se recomienda el Sun Tool de www.squ1.com, del que se muestran algunas imágenes.
Pantallas del programa de soleamiento en 3D Sun Tool
(Marsh, A / www.squ1.com).
3.3. PROTECCIÓN SOLAR DE HUECOS DE CUBIERTA
73
Los huecos horizontales (claraboyas) o inclinados plantean problemas específicos por el hecho de recibir en verano un soleamiento muy superior a los verticales (ventanas). Una solución de diseño será reconvertirlos en hue-
I.4 - Iluminación. Construcción
cos verticales, como linternas o dientes de sierra, con orientación norte-sur exacta, aplicando luego soluciones de
protección típicas para ventanas.
Una solución para claraboyas difusoras es la incorporación de parasoles variables, con diferente posición para
cada estación del año, ya que permiten reducir la ganancia solar en épocas calurosas e incluso incrementar la captación de luz en época de invierno al comportarse como
reflectores.
Modelo de parasol patentado para claraboyas
(Sunbender ®).
Para los casos de claraboyas transparentes se pueden
diseñar parasoles del tipo anillo solar, también con variación estacional, que ofrecen una protección total para la
radiación solar directa y una buena captación de la radiación difusa.
El diseño de un anillo solar requiere un dimensionado
muy cuidadoso, que se puede resumir en las siguientes
recomendaciones:
Cambio
Fecha
Posición
Primavera
Verano
Otoño
Invierno
1 marzo
10 abril
1 agosto
10 septiembre
Central
Norte
Central
Sur
• El anillo debe tener una orientación exacta norte-sur,
y estar inclinado hacia el sur un ángulo igual a la latitud (28º en Canarias). Conviene que sea de color claro
por ambas caras.
• El Radio del anillo (R) debe ser superior al doble del
tamaño de la claraboya (R>2F).
• El ancho de la banda del anillo (B) debe ser del orden
de B = 0.3 R + 0.9 F.
• El anillo se deberá desplazar en invierno (Di) hacia el
sur y en verano (Dv) hacia el norte una distancia del
orden de D = 0.3 R.
• Este desplazamiento está calculado para ser realizado
4 veces al año en las fechas indicadas en el gráfico
adjunto.
74
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.4
Otra solución para claraboyas trasparentes (obstrucción
total del sol directo) son las rejillas de lamas orientadas
al norte. Las lamas pueden tener cualquier inclinación,
con tal de que impidan que penetre el sol vertical, pero
tienen que estar complementadas con lamas transversales verticales que obstruyan el sol del este y del oeste con
alturas inferiores a 45º.
Una solución de protección solar eficaz para verano que
permita a la vez la captación solar en invierno puede ser
la instalación de paneles horizontales de lamas orientadas al sur con una pendiente de 1/1.50, equivalente a
una inclinación de 34º, y con un solape del 25% de la
altura, que se adaptan de forma pasiva a la diferencia de
los recorridos solares entre invierno y el verano. Esta solución es muy eficaz cuando se desee la penetración de
radiación solar en invierno y la protección total en verano, que también se puede aplicar a parasoles horizontales sobre ventanas.
3.4
3.4. D ISEÑO CONSTRUCTIVO DE LOS PARASOLES
75
Para el correcto comportamiento térmico y luminoso de
los parasoles existen algunos criterios fundamentales que
deben considerarse en su diseño constructivo, según el
siguiente orden:
Ejemplo de parasol en cubierta con ganancia solar
en invierno.
I.4 - Iluminación. Construcción
• Posición exterior al hueco: la posición óptima de los
parasoles es en el exterior del hueco, procurando evitar las protecciones solares en el interior del local (cortinas, persianas venecianas, etc.) porque convierten la
radiación absorbida en carga interna del local.
Cualquier protección solar interior del local, como cortinas o persianas, se calentará por absorción y disipará
el calor al interior, ya que la energía solar habrá atravesado el acristalamiento. Las protecciones interiores
suelen tener un rendimiento muy deficiente, salvo
que se consiga reflejar al exterior gran parte de la radiación que penetra mediante superficies muy claras o
reflectantes. Conviene recordar el “efecto invernadero” en los vidrios, ya que impide expulsar al exterior la
radiación infrarroja emitida por las superficies calientes del interior.
• Superficie reflectante: un buen parasol se caracteriza
por tener una superficie exterior muy reflectante para
evitar su calentamiento y devolver al entorno la mayor
parte de la radiación incidente.
• Materiales aislantes térmicos: las placas o perfiles que
configuran los parasoles deben tener un buen aislamiento térmico en su interior para evitar transmitir el
calor absorbido por conducción a su cara interna, que
se reemitiría al interior por radiación infrarroja y convección.
• Elementos ventilados: la radiación absorbida deberá
disiparse eficazmente al entorno, evitando que se acumule aire muy caliente en el espacio que existe entre
el parasol y la ventana, que al ascender puede infiltrarse por las ventanas si no se toman precauciones de
ventilación perimetral.
• Posibilidad de regulación con mecanismos: para adaptarse a las diferentes estrategias de captación en invierno o protección en verano, especialmente en las
épocas de transición en primavera y otoño y según el
recorrido horario solar.
Disipación de calor en parasoles (Allen, E / Cómo
funciona un edificio).
Se ha insistido en la importancia de los sistemas de protección solar de los huecos, puesto que son una parte
fundamental de los sistemas de regulación ambiental del
edificio al permitir su adaptación a un amplio rango de
condiciones climáticas exteriores o de actividades de los
ocupantes en su interior.
El diseño de los parasoles deberá estar optimizado para
los recorridos solares de las épocas extremas, y convendrá que sean regulables para adaptarse a las diferentes
posiciones del sol durante el día, o permitir distintas estrategias de captación solar en estaciones intermedias
(equinoccios de primavera-otoño) con idénticos recorridos solares pero con diferentes temperaturas exteriores.
76
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.4
77
Los mecanismos de regulación deberán ser de fácil manipulación y sencillos de utilizar por los usuarios, por lo que
su funcionamiento deberá ser evidente y explícito, o incluir instrucciones claras de uso cuando se trate de mecanismos con funcionamiento remoto, como las persianas
eléctricas.
Por último, los sistemas de protección de huecos se prestan para ser accionados de forma automática o programada, formando parte de sistemas domóticos que
permiten liberar de tareas rutinarias al usuario, u optimizar
la adaptación ambiental del edificio sin asistencia humana (regulación continua de la luz natural, control del soleamiento o activación de la renovación según la temperatura
interior, etc.), siendo estos argumentos, entre otros, los
que justifican los denominados “edificios inteligentes”.
3.5. S ISTEMAS DE REFLEXIÓN DE LA LUZ NATURAL
Puede ser interesante diseñar dispositivos de protección
solar exterior que también reflejen la luz natural hacia
el techo y el fondo de los locales, especialmente cuando
los obstáculos visuales del entorno limiten la cantidad y
profundidad de la luz natural (patios, calles estrechas).
Las protecciones solares se pueden combinar con bandejas reflectoras intermedias o inferiores, o integrarse en
sistemas de oscurecimiento (lamas venecianas). Estas superficies deben garantizar un elevado índice de reflexión
y procurar que no sean directamente visibles para evitar
deslumbramientos.
Esquema de estrategias de reflexión de luz
y reflectores tradicionales en calles estrechas.
I.4 - Iluminación. Construcción
La estrategia combinada protección solar / reflexión luminosa se fundamenta en los siguientes pasos:
• Limitar la entrada de luz en las áreas próximas a las
ventanas para evitar el soleamiento y las grandes diferencias de iluminación interior, con la finalidad de que
las áreas del fondo parezcan relativamente más iluminadas.
• Proyectar la luz obstruida hacia al fondo del local para
la iluminación de techos y áreas de trabajo.
Síntesis de estrategias combinadas de protección solar
y reflexión luminosa.
• Diseñar las superficies de techo para que no limiten la
entrada de luz por la ventana y faciliten su reflexión
en las áreas profundas con una elevada reflectancia
que dirija la luz hacia el suelo.
Las ventanas convencionales sin sistemas de protección,
con una altura de dintel d, tan sólo permiten iluminar un
fondo útil del orden de 1.5 d en un entorno de condiciones habituales. Ésta es una solución típica para locales de
poco fondo, en orientaciones sin riesgo de soleamiento
(norte) y sin obstrucciones visuales del entorno.
Cuando la ventana necesite una protección solar se puede añadir un volado horizontal sobre la misma. Esto disminuye el nivel luminoso bajo la ventana, y aún más el del
fondo del local, con lo que el fondo iluminado útil se
suele reducir a sólo 1 h.
78
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.4
79
Una de las soluciones más idóneas es la colocación de
parasoles horizontales a media altura de la ventana, por
encima de la línea de visión de los ocupantes, y repartir
su vuelo entre el exterior y el interior. La luz interceptada bajo la ventana y reflejada al fondo hace aumentar la
uniformidad del nivel luminoso y permite ampliar el fondo útil hasta más de 2 h.
Una variante similar es la colocación de bandejas horizontales al exterior, que permite una mejor protección
solar con resultados luminosos similares. Sin embargo, hay
que controlar el riesgo de deslumbramiento por la visión
de la superficie soleada de las bandejas inferiores, así como
la distribución vertical para que no coincidan con la altura de visión de los ocupantes de pie (1.45-1.70m) o sentados (1.05-1.25m).
El exceso de luminosidad bajo la ventana y el deslumbramiento producido por la visión de un exterior soleado se pueden controlar utilizando vidrio gris o
absorbente en la parte baja de la ventana, pero conservando vidrios claros en la parte alta para una iluminación profunda. La iluminación del fondo del local se puede
potenciar prolongando e inclinando el parasol exterior,
para atrapar el máximo de luz exterior, y utilizando una
superficie superior muy reflectante y de fácil limpieza (alicatado blanco, aluminio, etc.). También se puede mejorar
la reflexión interna del local con la geometría del techo,
con planos inclinados y reflectantes, que pueden servir
para alojar las instalaciones en el falso techo.
Existen ingeniosas soluciones para la refracción o reflexión
de la luz, que modifican su dirección sin reducir la intensidad, como por ejemplo vidrios con sección prismática o
tratamiento holográfico, o lamas metalizadas con cuidadoso diseño óptico. También existen en el mercado sistemas de conducción de luz, con superficies altamente
reflec-tantes, que permiten transportar la luz a distancias
del orden de 3 metros sin demasiadas pérdidas.
Dispositivos ópticos avanzados, como la persiana
Huppe o los tubos para la conducción de luz
(www.solatube.com).
I.4 - Iluminación. Construcción
Los criterios de diseño planteados para ventanas verticales también se pueden adaptar para el diseño de huecos
de cubierta, mediante la captación direccional de la radiación exterior y posterior difusión interior.
Estos sistemas pueden estar regulados con mecanismos
de orientación o inclinación variable según la estación, e
incluso con motores de seguimiento automático del recorrido solar durante todo el día.
Claraboya con espejos orientados automáticamente
con mecanismo fotovoltaico(www.soluminaire.com).
El diseño de sistemas avanzados de iluminación natural
dirigida mediante dispositivos reflectores permite optimizar el uso de la luz diurna y un ahorro energético considerable de alumbrado artificial, al tiempo que contribuye
al control de la carga térmica en sistemas de climatización. Además, estos sistemas pueden aportar una imagen
formal novedosa y hasta espectacular.
Un ejemplo es la reconstrucción del Parlamento alemán
(Reichtag) por Foster & Asociados.
Cúpula y reflectores interiores del Reichtag, Berlín.
80
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.4
81
3.6. E JEMPLO DE APLICACIÓN
Como ejemplo de metodología para el diseño de la iluminación natural de un edificio se puede estudiar el “Informe de asesoramiento de diseño bioclimático-UM3” que
figura referenciado en el Anexo. Este trabajo fue realizado por el autor, como colaboración profesional con el
estudio de arquitectura Correa & Estévez Arquitectos, para
la adaptación bioclimática del proyecto de la Consejería
de Educación del Gobierno de Canarias en Santa Cruz de
Tenerife, redactado en otoño de 2001.
Ejemplo de estudio de un parasol orientado al sureste y
estimación de radiación incidente y transmitida un día
soleado de enero y de julio.
ACONDICIONAMIENTO
1
INTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓN
Las instalaciones de alumbrado artificial son imprescindibles para la iluminación nocturna y para locales de servicio o circulación sin contacto con el exterior, pero es preferible no tener que utilizarlas en locales de estancia habitual durante el día mientras en el exterior exista suficiente iluminación natural. La preferencia de la luz natural no sólo se debe a la cantidad y calidad de su flujo,
sino también porque contribuye al ahorro energético y a
una gestión más sostenible de los edificios.
En anteriores capítulos se han descrito los objetivos y criterios del diseño de la iluminación natural de interiores,
pero no se ha abordado una pregunta clave: ¿habrá suficiente nivel de iluminación en cada punto de las habitaciones? Aunque sea a modo de precálculo, es conveniente disponer de un procedimiento para cuantificar el nivel de iluminación predecible que permita plantear las
medidas correctoras del proyecto arquitectónico o constructivo para alcanzar los objetivos pretendidos en niveles de iluminación natural.
Por otra parte, es habitual que los locales disfruten de
una correcta iluminación natural en las zonas próximas a
la fachada, mientras que en otras más alejadas el nivel
sea insuficiente. Por ello, será adecuado disponer de alumbrado artificial complementario para uso diurno. Además, puesto que el déficit de iluminación será variable
según las condiciones exteriores, se deberán prever
sistemas de control que permitan el accionamiento progresivo del alumbrado complementario mediante la zonificación y la programación del encendido, que podrá ser
manual o automático.
Por último, los sistemas de alumbrado natural y artificial
deberían estar coordinados e integrados, compartiendo
una misma filosofía para alcanzar los objetivos de comodidad luminosa. Conviene priorizar el diseño de la iluminación natural por su dependencia de la luz exterior y la
rigidez de los procesos de transmisión de la luz, mientras
que los sistemas de alumbrado artificial disfrutan de una
gran libertad de diseño y equipamiento para lograr sus
objetivos. Por cuestiones de espacio y oportunidad no se
describirán los sistemas de alumbrado artificial, ya que el
proyectista siempre podrá acceder a una excelente bibliografía y documentación sobre dicho tema.
2
METODOLOGÍA DE CONTROL
El control de la calidad del proyecto de iluminación recomienda realizar comprobaciones para verificar que las
decisiones adoptadas alcanzarán los objetivos planteados
82
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.5
inicialmente en el programa de necesidades. Esta comprobación sólo es posible cuando se dispone de todos los
datos necesarios, que suele ser al final del proyecto de
ejecución una vez decidida la forma y los elementos constructivos del edificio.
Durante el proceso de elaboración del proyecto se habrá
recopilado información y tomado decisiones que conviene plasmar en una memoria técnica de alumbrado natural, recomendándose para ello la siguiente estructura que
facilita la comprobación de los objetivos:
• Demandas de comodidad luminosa, que se habrán
decidido en las etapas previas del proyecto, utilizando
los criterios expuestos en el capítulo de Comodidad.
• Condiciones luminosas del entorno, que se habrán
estudiado para cada fachada del edificio y en los espacios libres interiores, como patios o atrios, según
los criterios del capítulo de Clima luminoso.
• Descripción espacial del edificio, que defina las estrategias adoptadas del diseño arquitectónico, según
las directrices del capítulo de Proyecto.
• Descripción constructiva de los huecos de iluminación
y sus sistemas de control y regulación, incluyendo los
mecanismos de reflexión y difusión de la luz en los
locales, según los criterios planteados en el capítulo
de Construcción.
• Estimación de los niveles de iluminación previsibles,
siguiendo la metodología que se describirá en el presente capítulo.
• Avance de necesidades de alumbrado artificial, para
complementar la iluminación de las zonas en las que
no exista garantía de alcanzar los objetivos mínimos
de iluminación durante el día, y previsión de los sistemas de control para su gestión.
Los objetivos de iluminación interior programados se deben comprobar para distintos escenarios de iluminación
exterior:
1. Periodo nocturno. Todos los locales deberán alcanzar
los niveles de iluminación adecuados para el uso previsto mediante iluminación artificial. Por motivos de
ahorro energético y sostenibilidad conviene instalar la
potencia justa para satisfacer las demandas básicas de
iluminación, que se puede complementar con alumbrado adicional para las zonas o actividades que realmente lo necesiten.
83
2. Luz diurna reducida o “cielo de proyecto”: El proyecto de iluminación natural debería garantizar la máxima captación de luz de día para alcanzar el nivel
mínimo demandado por los ocupantes de los locales
principales, incluso en condiciones de baja luminosidad exterior. Como escenario exterior se suele considerar la luminosidad del cielo de proyecto, que es el
valor mínimo garantizado durante la jornada laboral,
I.5 - Iluminación. Acondicionamiento
con una elevada probabilidad, incluso con el cielo totalmente cubierto.
3. Luz diurna elevada o cielo despejado. Los sistemas
de control y regulación de la iluminación natural deberán estar diseñados para que no se superen los niveles máximos de iluminación aceptables por los
ocupantes, o para evitar molestias por la penetración
de radiación solar directa.
También habrá que comprobar los objetivos de uniformidad de la iluminación interior para distintos escenarios
del interior del edificio:
4. Locales interiores. Se deberá utilizar alumbrado artificial de sustitución. Durante el día debería alcanzar
un nivel de iluminación bastante superior al nocturno
para compensar el tránsito con zonas adyacentes con
una elevada iluminación natural.
5. Fondo de locales exteriores. Se valorará la conveniencia de alumbrado artificial de apoyo en las zonas alejadas a las ventanas, cuando el proyecto de iluminación
natural no pueda garantizar un nivel o una uniformidad de iluminación aceptable. Su funcionamiento debería ser progresivo según disminuya la iluminación
exterior.
3
FACTOR DE ILUMINACIÓN NATURAL (FIN%)
El parámetro más útil para determinar las prestaciones de
iluminación natural será el Factor de Iluminación Natural (FIN %), que permite conocer el nivel de iluminación
interior (Ei) en luxes como proporción del nivel de iluminación exterior (Ee) que pueda existir en una cubierta
horizontal con el cielo cubierto:
Factor de Iluminación Natural: FIN = Ei / Ee x 100 (%) → Ei = Ee x FIN / 100 (lux)
Lo interesante del FIN es que es un valor constante que
sólo depende de la configuración del entorno y del local,
permitiendo estimar en cada momento el nivel de iluminación de cada punto interior (Ei lux) como porcentaje
de la iluminación a cielo abierto.
84
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.5
85
La cantidad de luz que puede llegar a un punto del local
dependerá de la distancia de la ventana y del ángulo de
incidencia sobre la superficie considerada, que se denomina plano de trabajo. Como plano de trabajo se suele
considerar una superficie horizontal a 0.80 m del suelo
para actividades habituales sobre mesas o bancos de trabajo, aunque también se puede considerar como tal plano el suelo en locales de circulación o las paredes cuando
estén dedicadas a exposiciones.
El nivel de exigencia visual de la actividad realizada determinará la luminosidad adecuada del plano de trabajo. Se
consideran adecuados los siguientes valores de FIN:
Exigencia
visual
luminosidad
del espacio
FIN %
Ei mínimo con
Ee=10.000 lux
Ei máximo con
Ee=100.000 lux
Muy alta
Alta
Normal
Baja
Muy baja
Muy luminoso
Luminoso
Normal
Oscuro
Muy oscuro
>10 %
6%
3%
1%
<0.3%
> 1.000 lux
600 lux
300 lux
100 lux
< 30 lux
> 10.000 lux
6.000 lux
3.000 lux
1.000 lux
< 300 lux
Con el fin de valorar los índices de uniformidad, además
del valor FIN para cada punto del local, también interesará conocer el nivel medio de iluminación del local y sus
valores extremos, especialmente el nivel mínimo en las
zonas más alejadas de la fachada. Para ello, se comprobarán los siguientes valores de referencia:
• FIN medio: indica la luminosidad media del local respecto al nivel luminoso exterior Ee.
• FINmin/FIN medio: es un índice de falta de iluminación en la zona más oscura del local, que convendrá
mejorar cuando los valores FINmin/medio sean inferiores a 1/3 utilizando para ello las estrategias de diseño
expuestas o mediante alumbrado complementario.
• FINmax/FIN medio: es un índice de exceso de brillo
en la zona más iluminada que puede llegar a ser excesivo. Los valores FINmax/medio superiores a 3 deberían
compensarse con superficies poco reflectantes.
• FINmax/FINmin: es un índice del contraste total entre
las zonas con mayor y menor nivel de iluminación, que
puede causar deslumbramiento y sensación subjetiva
de oscuridad a los ocupantes de las zonas peor iluminadas. Los valores FINmax/min superiores 10 deberían
compensarse.
I.5 - Iluminación. Acondicionamiento
4
ESTIMACIÓN DE LA ILUMINACIÓN NATURAL
Quizás el mejor método para un diagnóstico precoz de
los resultados del diseño luminoso sea el estudio de casos semejantes por analogía. Se propone para ello la
aplicación de un método por comparación utilizando el
amplio catálogo de casos resueltos del Daylight Design
Variations Book, que se puede consultar en la Web http:/
/sts.bwk.tue.nl/daylight/varbook/index.htm.
En el capítulo Proyecto 3.8, Alternativas de Diseño se hace
una descripción de esta obra a partir de una traducción
parcial, con el fin de interpretar la visualización de los
ambientes luminosos que se obtienen en cada uno de los
60 casos estudiados, valorando los resultados del Factor
de Iluminación Natural (FIN %) estimado para cada punto
del local tipo, realizados con parámetros idénticos por
defecto en todos los casos.
Perspectiva lateral del local, renderizada y en falso
color, indicando luminancias..
FIN % sobre el plano de trabajo (0.8 m sobre el suelo,
en planta y en sección longitudinal).
Los valores numéricos obtenidos se pueden considerar
bastante fiables, puesto que han sido obtenidos mediante el sofisticado programa informático Radiance y, aunque los parámetros del “local tipo” no sean idénticos a
los casos del edifico proyectado, los resultados de distribución del nivel luminoso a lo largo del local y la distribución en planta de las curvas isolux con igual nivel de
iluminación permiten hacer extrapolaciones cualitativas
muy interesantes.
86
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I.5
87
La excelente metodología de esta publicación electrónica
permite comparar parejas de casos en paralelo, aportando información sobre decisiones de proyecto del tipo ¿qué
pasaría si cambio la altura de la ventana?, como se muestra en la imagen capturada de la pantalla.
Además, la publicación se acompaña de una amplia fototeca comentada, con un catalogo de aplicaciones en el
mundo real para cada uno de los diferentes modelos de
huecos de iluminación analizados, aportando excelentes
ejemplos que incluyen edificios de reconocido prestigio,
de donde se pueden extraer ideas inspiradoras, como los
siguientes ejemplos:
Ejemplos de resultados luminosos producidos por
ventanas altas y bajas.
I.5 - Iluminación. Acondicionamiento
5
MÉTODOS DE CÁLCULO
La cuantificación del nivel de iluminación previsto en cada
punto de un local es una tarea extremadamente compleja, de manera que si se lograra hacer el “mapa” de los
niveles de brillo sería similar a una fotografía.
Existen métodos experimentales mediante maquetas a
escala y medidas fotométricas que permiten captar el resultado luminoso a través de fotografías y analizar los
resultados por medio de aplicaciones gráficas sencillas.
Los resultados son muy interesantes al reproducir todos
los posibles caminos y reflexiones interiores de la luz, de
interés en edificios singulares (museos, palacios de congresos) o de gran utilidad social (escuelas, hospitales).
Análisis fotográfico de un aula de dibujo mediante
ocho niveles de grises.
Método BRE mediante el uso de reglas “Protractor”
(Chan, Apple / http://personal.cityu.edu.hk).
También existen diferentes métodos analíticos, desde los
más sofisticados realizados con programas en 3D y técnicas de “renderización”, como el ya mencionado Radiance,
hasta los métodos gráficos que utilizan reglas graduadas
tipo “Protractor” o mapas de luminosidad del cielo tipo
“Granos de Pimienta”. En general, se necesita bastante
dedicación para introducir los datos de cada punto y
poder analizar los resultados.
88
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.5
Algunos autores han propuesto fórmulas simplificadas,
basadas en experimentos y mediciones fotométricas, de
donde han deducido ecuaciones empíricas que reflejan
los resultados reales con mayor o menor fidelidad (método de los lúmenes, método de rendimiento luminoso del
local, etc.).
Estos métodos son interesantes para precalcular el nivel
de iluminación y hacer ajustes en las primeras fases de
diseño, así como para comparar la influencia por el hecho de cambiar algunos de los parámetros. En el siguiente apartado se describe la hoja de cálculo “factor de
Iluminación Natural (FIN%) para ventanas altas”, que figura referenciada en Anexo y que aplica una versión adaptada de la fórmula empírica propuesta por Tut, Patricia /
New Metric Handbook,1979.
6
89
MÉTODO DE CÁLCULO PARA VENTANAS ALTAS
La hoja de calculo “Factor de Iluminación Natural (FIN%)
para ventanas altas”, desarrollada por el autor, utiliza una
combinación de la fórmula de New Metric Handbook que
calcula el factor de iluminación FIN en el plano de trabajo
a diferentes distancias de la ventana en relación al fondo
L del local, considerando el tamaño de la ventana HxW,
su altura sobre el plano de trabajo B, el coeficiente de
reflexión medio del local R, el tamaño de la planta del
local LxA, y la proporción acristalada del hueco y la transparencia del vidrio.
Método del diagrama Waldram, o de “granos
de pimienta”, (Yánez, G /Energía solar, edificación y
Clima -1982).
I.5 - Iluminación. Acondicionamiento
Los resultados del FIN % se refieren a la sección longitudinal
del local en el eje de la ventana para huecos sobre el
plano de trabajo, ya sea a una altura estándar de 0.8 m
sobre el suelo o directamente sobre el mismo. Se estima
como diferencia entre la iluminación de una ventana completa de altura B+H sobre el plano considerado, menos
la iluminación que aportaría la zona baja B. La entrada
de datos y resultados de la hoja de cálculo es la siguiente:
La hoja de cálculo se completa con tablas de los valores
típicos de la reflectancia del local, de la proporción de
acristalamientos y de la transparencia de vidrios:
Coeficiente reflexión medio %
Transparencia vidrio
%
Área hueco / vidrio %
Alicatado blanco
Blanco
Claro
Medio
Oscuro
Claro
Claro doble
Ahumado claro
Ahumado medio
Ahumado oscuro
85
75
65
45
25
Metal
Madera
80
65
50
30
10
80
70
Debido a las simplificaciones que asume el modelo, los
resultados son aproximados pero representativos con un
margen de error aceptable, siendo su mayor utilidad la
comparación de resultados cuando se varían algunos de
los parámetros. Como ejemplo, el mismo caso anterior
90
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.5
91
con una altura B de 0.80 m sobre el plano de trabajo da
el siguiente resultado:
Como análisis comparativo de resultados se observa que
en el segundo caso se ha reducido la FINmax de 17.9% a
8.2%, y que la FINmin ha aumentado de 2.2% a 2.4%, lo
que supone una mayor uniformidad de iluminación del
local con una mejora del 10% de la iluminación del fondo. El factor de iluminación natural de FIN = 5.3% en el
centro de la habitación se valora como medio-alto, característico de locales poco profundos con una proporción de huecos del orden del 25% de la planta.
Ejemplo comparativo elevando la ventana de B=0.20
a B=0.80 m.
También se considera interesante que el índice FINmax/
FINmin del contraste total entre las zonas con mayor y menor nivel de iluminación ha pasado de 17.9/2.2 = 8.1 con la
ventana baja, a 8.2/2.4 = 3.4 con la ventana alta, lo cual
disminuye el deslumbramiento y la sensación subjetiva de
oscuridad a los ocupantes de las zonas peor iluminadas.
Esta hoja de cálculo permite comprobar que la regla simplificada Sv/Sp de una proporción de superficie de ventana Sv respecto al área Sp de la planta del local no garantiza resultados satisfactorios. Para comprobarlo se ha
aumentado el fondo del local hasta L = 8 m y el tamaño
de la ventana HXW a 2x3m, manteniendo una relación
Sv/Sp = 0.24. Los resultados son los siguientes:
Ejemplo comparativo duplicando el fondo L y la
superficie de la ventana HxW.
I.5 - Iluminación. Acondicionamiento
Se observa que los valores FIN próximos a la ventana mantienen valores ligeramente superiores, pero que al fondo
sólo se alcanza un FIN = 1.7%, sensiblemente oscuro, y
un índice de contraste total de FIN max/min = 18.1/1.7 =
10.6, claramente excesivo y deslumbrante. Debe hacerse
notar que se ha considerado el local como pintado totalmente de blanco (R=70%), ya que si fuera de reflectancia
media (R=35%) se reduciría el nivel de iluminación del fondo a sólo FIN = 0.6%, francamente muy oscuro.
7
CÁLCULO DEL FACTOR DE PROTECCIÓN
Para la toma de decisiones de proyecto también conviene
realizar precálculos de la proporción de radiación que penetra por los huecos, o factor total del hueco, no sólo
para comprobar si las dimensiones de los huecos proyectados son las adecuadas, o para poder elegir entre los
distintos materiales o sistemas constructivos disponibles
en el mercado, sino también para estimar el Factor de
protección Fp adecuado para reducir la luminosidad o el
impacto solar directo si la luminosidad interior pudiera
llegar a ser molesta.
Un cálculo previo sería determinar la superficie efectiva
del vidrio Sv respecto a la del hueco Sh, descontando el
área ocupada por las carpinterías, que puede oscilar entre
el 80 y el 60% e incluso menos en ventanas pequeñas o
con muchos entrepaños. También habrá que considerar
que la radiación solar que penetre tendrá un factor de
rendimiento luminoso que se puede estimar en 115 lm/W.
Como ejemplo, 100 w/m2 crean en el plano de la ventana
un nivel de iluminación de 11.500 lux.
La potencia energética P (W) que penetra por la ventana
en un instante determinado se calcula mediante la ecuación: P = I x Sv x Fl x Fps x Fm (W)
Siendo:
I = Intensidad neta I (W/m2), según Solea-2 o (Intensidad
directa x cos ϕ).
Sv = Superficie vidrio (m2).
Fl = Factor de transmisión energética, o coeficiente de
luz que atraviesa el vidrio.
Fps = Factor de protección solar, o coeficiente reductor
por protecciones solares.
Fm = Factor de mantenimiento por la suciedad acumulada en el vidrio.
El anexo 6 de la NBE-CT-79 propone los siguientes valores
para el Factor de transmisión energética Fl, que se complementa con el Factor solar Fs para los cálculos térmicos.
Para el estudio en detalle de vidrios reflectantes se ofrecen datos de vidrios de www.saint-gobain-glass.com,
ampliamente comercializados en España.
92
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.5
También en el anexo 6 de la NBE-CT-79 se proponen los
siguientes valores para el Factor de protección solar Fps
de algunos tipos de parasoles o sistemas de regulación
luminosa, que debería complementarse con los datos ofrecidos por los fabricantes de los sistemas proyectados.
Debido a la acumulación de suciedad, el factor de mantenimiento Fm puede ser importante según se trate de
áreas urbanas o industriales, de la inclinación del acristalamiento, del tipo de trabajo que se realice en el interior de los locales, así como de los métodos de limpieza
utilizados y su frecuencia, puesto que pueden llegar a
reducir la transmisión de luz a casi la mitad.
Localización del edificio
Inclinación del vidrio
Área urbana o de
industria limpia
Vertical
Inclinado
Horizontal
Vertical
Inclinado
Horizontal
Área de industria
pesada
Factor de mantenimiento Fm
Trabajo limpio
Trabajo sucio
Como ejemplo, en una ventana vertical de 2 m2 de acristalamiento que reciba 250 W/m2 de radiación solar, con vidrio
incoloro de 8 mm, persiana interior de lamas reflectantes
inclinadas 45º y situada en un área urbana donde se realice
trabajo sucio en el interior de locales, se puede estimar
que penetra la siguiente potencia energética.
En nuestro caso, el Factor solar Fl = 0.78, el factor de
protección solar Fps = 0.45 y el factor de mantenimiento
Fm = 0.8, dan como resultando la potencia calorífica P:
93
P = 250 (W/m2) x 2.0 (m2) x 0.78 x 0.45 x 0.8 = 140 (W)
0.9
0.8
0.7
0.8
0.7
0.6
0.8
0.7
0.6
0.7
0.6
0.5
I.5 - Iluminación. Acondicionamiento
Este flujo energético se puede estimar como flujo luminoso: φ = 140 W x 115 = 16.100 lúmenes.
Como análisis complementario se puede añadir que el hueco ha dejado pasar sólo el 28% de la radiación incidente,
y que el flujo luminoso es equivalente al emitido por más
de 1.000 W de lámparas incandescentes o 200 W de lámparas fluorescentes de alto rendimiento.
8
ALUMBRADO COMPLEMENTARIO
Si los niveles de iluminación al fondo del local no alcancen los valores deseados se pueden complementar con
alumbrado artificial, para ser activado cuando las condiciones de luminosidad exterior sean insuficientes, o cuando el excesivo fondo del local así lo requiera. En el
esquema se describe el resultado.
Estrategia de alumbrado complementario
(Tips for daylighting).
El alumbrado complementario se debe disponer en bandas paralelas a las ventanas y con encendido escalonado
según las necesidades lumínicas, siendo conveniente poder regular su intensidad por encendido parcial de número de lámparas por luminaria o mediante regulación
continua (dimmer en lámparas incandescentes o regulación electrónica en fluorescentes).
Se pueden conseguir elevados índices de comodidad y de
ahorro energético mediante la regulación automática por
medio de sensores fotovoltaicos y sistemas de regulación
domótica, que pueden ofrecer una transición continua
sin encendidos bruscos, tal y como muestra el esquema.
Regulación automática del nivel de alumbrado
complementario (Tips for daylighting).
El mismo sistema es aplicable a la regulación de sistemas
motorizados de control de iluminación o de protección
solar, accionando persianas u orientando bandejas reflectoras. No obstante, debido a su complejidad y al continuo mantenimiento que requieren, sólo suelen ser
efectivos en grandes edificios con gestión centralizada, si
bien existen soluciones domésticas de persianas enrollables
eléctricas, perfectamente integrables en sistemas
domóticos individuales.
Por último, será de gran ayuda para el proyectista poder
comprobar el nivel de iluminación resultante de un edificio terminado, utilizando para ello un fotómetro o luxómetro, contrastando los resultados con las estimaciones
previas. Ello permitirá proponer modificaciones relativamente sencillas que aumenten la luminosidad o la reflectancia del local con colores más claros, o que reduzcan el
exceso de iluminación natural próximo a las ventanas con
sistemas de protección solar o de regulación, por ejemplo, mediante persianas venecianas.
Luxómetro económico con sensibilidad de 0.1 a 200.000 lux.
94
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.5
9
CTE-HE: AHORRO ELÉCTRICO
El nuevo Código Técnico de la Edificación contempla en
el Documento Básico HE 3 de Eficiencia Energética de las
Instalaciones de Iluminación medidas para reducir el consumo eléctrico del alumbrado artificial, que se resumen a
continuación.
La primera medida es la obligación de justificar un determinado Valor de la Eficiencia Energética de la Instalación (VEEI), de aplicación al alumbrado de edificios no
residenciales con consumos máximos entre 3.5 y 5 (W/
m2) por cada 100 lux en espacios de uso utilitario, si bien
en espacios públicos o de representación se permiten
consumos de hasta 10 (W/m2) por cada 100 lux. Sin embargo, puesto que no se han fijado límites al nivel de
iluminación media (lux) de los locales según su uso, se
recomienda no sobrepasar los valores indicados en el apartado 2.1. Nivel de iluminación del capítulo 3. Comodidad, siempre que se cumplan los valores mínimos de la
norma UNE-EN 12464-1: 2003. Iluminación de los lugares de trabajo.
La otra medida obliga a que las instalaciones de iluminación dispongan, para cada zona, de un sistema de regulación y control con las siguientes condiciones:
a) Toda zona dispondrá, al menos, de un sistema de encendido y apagado manual, cuando no tenga otro
sistema de control, no aceptándose los de encendido
y apagado en cuadros eléctricos como único sistema
de control. Las zonas de uso esporádico dispondrán
de un control de encendido y apagado por sistema de
detección de presencia o de temporización.
b) Se instalarán sistemas que limiten el nivel de iluminación artificial, en función del aporte de luz natural,
en la primera línea paralela de luminarias situadas a
una distancia inferior a 3 metros de la ventana, y en
todas aquellas situadas bajo un lucernario, cuando se
cumplan simultáneamente las siguientes condiciones:
1. Que la separación (a) entre la ventana y los obstáculos luminosos enfrente de ella sea mayor del doble de la altura relativa (h) del obstáculo: a > 2h.
2. Que se cumpla la expresión: T(Aw/A)>0,07, siendo (T) el coeficiente de transmisión luminosa del
vidrio de la ventana [1:1], (Aw) el área de acristalamiento de la ventana de la zona [m2], y (A) el área
total [m2] de las superficies interiores del local (suelo + techo + paredes + ventanas).
95
Medida de la separación (a) y de la altura relativa (h) de
los obstáculos visuales frente a cada ventana.
ANEXO
1
REFERENCIAS
1.1. BIBLIOGRAFÍA
Allen, Edward. Como funciona un edificio. Gustavo Gili,
1982. España.
Beckett, H.E.; Godfrey, J.A. Ventanas Función diseño e
instalación. Gustavo Gili, 1974. Barcelona.
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Arquitectura. Colegio Oficial de Arquitectos. Madrid.
Citav. Manual del vidrio. 1993.
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del los edificios. Gustavo Gili, 1967. Barcelona.
Koenigsberger/Ingersoll/Mayhew/Szokolay. Viviendas y
edificios en zonas cálidas y tropicales. Paraninfo, 1977.
Madrid.
Konya, Allan. Diseño en climas cálidos, manual práctico.
Blume, 1981. Madrid.
Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo. NBE.CT-79:
Norma básica sobre condiciones térmicas en edificios,
1979. Madrid.
Neila, F. Javier. Arquitectura bioclimática. Munilla-leria,
2004. Madrid.
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Gustavo Gili, 1970. Barcelona.
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Press, 1962. New Jersey (EEUU).
Olgyay, V. Arquitectura y Clima. Gustavo Gili, 1998.
Barcelona.
Osram. Manual de Luminotecnia. Dossat, 1979. Madrid.
Puppo, E. y G. Acondicionamiento ambiental y
arquitectura. Marcombo, 1971. Barcelona
Ramon, F. Confort luminoso en una situación urbana.
Colegio Oficial de Arquitectos de Madrid, 1977. Madrid.
Ramón, F. Soleamiento en una situación urbana.
Colegio Oficial de Arquitectos de Madrid, 1977. Madrid.
Tutt, Patricia. New Metric Handbook. The architectural
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Murcia.
Westinghouse. Manual de Luminotecnia. Dossat, 1979.
Madrid.
Yáñez, G. Energía solar, edificación y clima. Ministerio
de Obras Públicas y Urbanismo (2 tomos), 1982. Madrid.
1.2. FUENTES EN INTERNET
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personal.cityu.edu.hk/%7Ebsapplec/daylight.htm
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www.sts.bwk.tue.nl/daylight/varbook
Daylight in Buildings: / IEA task 21
http://gaia.lbl.gov/iea21/
96
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
I.6
DayMedia: Multimedia Teaching Package on
Daylighting
www.learn.londonmet.ac.uk/packages/daymedia
Design Guidelines: Skylighting Guidelines
www.energydesignresources.com/resource/140/
Ecobuild-enciclopedia
/www.egt.bme.hu/ecobuild
Efficient Windows Collaborative
www.efficientwindows.org/
Energy Design Resources / Daylighting
www.energydesignresources.com/ category/daylighting/
Higt Performance Guidelines /New York City
www.nyc.gov/html/ddc/html/ ddcgreen/documents/
guidelines.pdf
Hyperphysics
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hph.html
Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el
Trabajo /Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales
www.mtas.es/insht/information
James, C / Lighgting
http://jamesc.net/bartlett-lighting
Lighting Design Comparison Tool
http://sts.bwk.tue.nl/artificial_light
Santa Monica Green Building Program
http://greenbuildings.santa-monica.org
Solar Shading Project / Lund University
www2.ebd.lth.se/avd%20ebd/shade/shade_home.htm
Square one
www.squ1.com
Sustaibable by desing / Overhang design
www.susdesign.com/overhang-design.html
Tips for Daylighting with Windows
http://btech.lbl.gov/pub/designguide/
Windows and daylighting,L. Berkeley National Lab
http://windows.lbl.gov
2
DOCUMENTOS EN CD A TEXTO COMPLETO
2.1. NORMATIVA
1991-D-47-BOC Condiciones de habitabilidad de las
viviendas-derogado.pdf
1997-RD-486-BOE Disposiciones minimas de seguridad y
salud en el trabajo.pdf
1999-Ley 38-BOE de Ordenacion de la Edificacion.pdf
2001-PGO LasPalmas-normas habit+estetica.pdf
2002-Di-91-CE Eficiencia energetica edificios.pdf
2006-RD-314-BOE Codigo Tecnico de la Edificacion.pdf
2006-CTE-DB-HE Ahorro de Energía.pdf
2006-D-117-BOC Cond. habitabilidad de las
viviendas+Anexos.pdf
97
I.6 - Iluminación. Anexo
2.2. REFERENCIAS
Nota: los documentos INSHT-NTP son propiedad del
Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo,
y su publicación se realiza con la autorización expresa.
Se puede obtener información adicional en
www.mtas.es/insht/information.
I.6 Informe de asesoramiento bioclimatico-UM3.pdf
I.6 BRE DAYLIGHT PROTRACTOR.pdf
NTP 181 Alumbrados especiales
NTP 196 Videoterminales-evaluación ambiental.pdf
NTP 211 Iluminación de los centros de trabajo.pdf
NTP 242 Ergonomía en oficinas.pdf
NTP 252 Pantallas de Visualización de Datos condiciones
de iluminación.pdf
NTP 348 Envejecimiento y trabajo la visión.pdf
3
SOFTWARE
Precalculo FIN%VentanaAlta-v050408.xls
Solea-2-2004.zip
98
99
ILUMINACIÓN • Calidad Ambiental en la Edificación para Las Palmas de Gran Canaria • Islas Canarias • Manuales de diseño
ICARO
100
ICARO
Ayuntamiento
de Las Palmas
de Gran Canaria
UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS
DE GRAN CANARIA
Departamento de Construcción Arquitectónica
Cofinanciado por:
COMUNIDAD EUROPEA
Fondo Europeo de Desarrollo Regional
Programa Operativo Local (2000-2006)