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Septiembre 2013

ILUMINACIÓN NATURAL – Conceptos Básicos www.yusoproyectos.com

www.yusoproyectos.comILUMINACIÓN NATURAL - Conceptos Básicos

INTRODUCCION

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El siguiente documento tiene el fin de ser una guía básica para el desarrollo de estudios de técnicas

bioclimáticas para cualquier lugar donde YUSO tenga que proyectar. Es un documento que se

retroalimenta por cada uno de los miembros a medida que se vayan desarrollando las distintas

investigaciones.

Lo que se presenta a continuación es una recopilación de información que en muchos casos es textual a

la fuente, no pretende ser un trabajo de investigación o análisis, es solo informativo. Parte de la

información es tomada del profesor Msc Michael Smith en la materia Técnicas Bioclimáticas, que imparte

en el posgrado de Arquitectura Tropical en la Universidad de Costa Rica, adicionalmente se usaron otras

referencias bibliográficas y de paginas en internet.


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Iluminación natural es la práctica de colocar las ventanas u otrasaberturas y superficies reflectantes a fin de que durante el día laluz natural ofrezca una eficaz iluminación interior. Se prestaespecial atención a la iluminación natural en el diseño de unedificio, cuando el objetivo es maximizar el confort visual y parareducir el uso de energía eléctrica

El ahorro de energía puede lograrse, ya sea a partir de lareducción del uso de la iluminación artificial, a partir de energíasolar pasiva o de calefacción o refrigeración.

ILUMINACION NATURALCONCEPTOS

Calidad de visibilidad al exterior

Brillo relativo de las superficies

Luz del sol que penetra

Cantidad de luz requerida sobre las áreas de trabajo

Información suministrada por Arq. Michael Smith

SATISFACCION DEL USUARIO

(CONFORT VISUAL)

EFICIENCIA ENERGETICA DEL

EDIFICIO

BUEN MANEJO DE ILUMINACION

NATURAL


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DISEÑO CON ILUMINACION NATURALPARAMETROS DE DISEÑO

FACTORES:� Iluminación del cielo y luz directa del sol� Visual al exterior� Ventilación natural� Obstrucciones externas e internas� deslumbramiento

DISEÑO:� Orientación y forma del edificio� Luz del cielo - factor de luz de día� Apariencia de la estancia a iluminar� Tamaño, posición y formas de las

aperturas� Control de luz y dispositivos:

sombreado, vidrios y difusores.� Requerimientos de iluminación sobre

las áreas de trabajo según el uso (altura y lúmenes)


A fin de controlar la calidad de la luz ambiental, el diseñadordebe manejar un conjunto de parámetros relevantes, queincluyen la elección del lugar, orientación, forma y dimensionesdel edificio, para aprovechar las ventajas de la aportación de luznatural e impedir sus inconvenientes inherentes a la presenciadel sol y de su trayectoria.

La selección de la abertura de penetración de la luz natural y suorientación, factor esencial para el control de la calidad deiluminación; Las superficies exteriores de los edificios actúanentre ellas.

Las superficies del suelo que rodean al edificio, cuya contribuciónes importante en días de cielos descubiertos.


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DISEÑO CON ILUMINACION NATURALREGLAS GENERALES

Distancia máxima respecto a la ventana y área ilumi nada

Penetración de luz natural

Información suministrada por Arq. Michael Smith / Guía técnica Aprovechamiento de luz natural en la iluminación de edificios de edificios. Comité Español de Iluminación 2005.

La iluminación lateral en un edificio establece un límite a laprofundidad del mismo para que pueda ser iluminadosatisfactoriamente durante el día. En un edificio típico con unaaltura de la parte superior de la ventana de 2,5 m y una anchurade sala de 3,75 m, la luz natural puede penetraraproximadamente 6 m hacia dentro desde la vertical de laventana. Esto establece una limitación al diseño, produciendoplantas que son de 12 m de profundidad. Esta limitación puedecontrarrestarse mediante el uso de ventanas altas relacionadocon espacios altos, que permiten que la luz natural alcancemayor profundidad.

Si una sala con iluminación natural es iluminada por ventanas enuna sola pared, la profundidad de la sala, L, no debe exceder delvalor límite dado por:

L/W + L/Hw < 2/(1-Rb)

donde W es la anchura de la sala, Hw la altura de la partesuperior de la ventana desde el nivel del suelo y Rb lareflectancia promedio de las superficies en la mitad posterior dela sala (lejos de la ventana). Si L excede este valor, la mitadposterior de la sala tenderá a parecer sombría y se necesitará elalumbrado eléctrico suplementario.

Si un edificio se ilumina mediante ventanas situadas en ladosopuestos del edificio, la profundidad máxima que puede seriluminada con luz natural de modo satisfactorio, es dos veces laprofundidad límite de la sala, L, desde la pared de una ventana ala pared de la otra ventana.


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SECTORES VISIBLES DEL CIELO DISMINUCIÓN DE VISIBILIDAD DEL CIELO SEGÚN ALTURA

TIPOS DE ÁNGULO DE OBSTRUCCIÓN

Sección Planta Isométrico

DISEÑO CON ILUMINACION NATURALORIENTACION Y OBSTRUCCIONES

ORIENTACION

Se define como línea sin cielo a aquella a partir de la cual no serecibe luz del cielo directa. Si un área significativa del plano detrabajo se encuentra más allá de ésta, la distribución de la luznatural en la sala parecerá pobre y se requerirá alumbradoartificial suplementario.

En el trazado de la línea sin cielo, los puntos clave están en laparte superior de las esquinas de la ventana. Estos son,normalmente, los últimos puntos en los que puede verse el cielo.De ahí que la posición de la línea sin cielo pueda ser alteradaaumentando la altura de la parte superior de la ventana oajustando la parte posterior de la fachada del edificio.



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Poso de luz externo Poso de luz interno Atrio Patio inte rno Galería

TIPOLOGIAS

vista del cielo

zona iluminada

componente del cielo

componente reflejado plano de trabajo

reflejado

disminución de vanos en profundidad

aumento de superficie opaca reflectiva

ILUMINACION EN ATRIOS

DISEÑO CON ILUMINACION NATURALTIPOLOGIAS

PATIO INTERNO Y SU RELACION CON LA TERRAZA



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COMPONENTE DE ILUMINACION

VISUAL AL CIELO

FACTOR DE LUZ DE DIA (FLD)COMPONENTES

Componente del cielo (CC): la luz que proviene del cielo

Componente externo reflejado (CER): Luz reflejada de superficies externas como edificios

Componentes interno reflejado (CIR): la luz reflejada por las superficies internas

FLD CC CER CIR



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EJEMPLO DE MAPEO FLD

COMPONENTES

FACTOR DE LUZ DE DIA (FLD)

%FLDluz externa (le)

luz interna (li) 100%

Tipo de Edificación Localización FDL promedio (%) FDL mínimo (%)

Aeropuertos Área de recepciónÁreas de circulación

22

0,60,6

Edificios en general Área de recepciónOficinasOficinas de dibujo

235

0,61

2,5

Bibliotecas EstantesÁreas de lectura

36

11,5

Museos y galerías de arte General 5 1

Escuelas AulasSalas de juntas

51

20,3

Domestico Cuartos multiusoCocina

1,52

0,50,6

La cantidad de luz natural puede ser especificada a partir del"factor de luz de día" (Daylight quotient Dq), que es el cocienteentre la iluminancia en un punto con relación a la iluminanciaexterior medida sobre un plano horizontal, excluyendo en ambasmedidas la luz solar directa. Es decir se hacen dos medidas unaen el interior y otra en el exterior a la sombra y se saca elcociente entre ambas.

Si hay informaciones meteorológicas sobre las distintasluminosidades exteriores a la sombra, es posible utilizar esteíndice para prever en que medida será necesario proveerse deluz artificial con el objetivo de garantizar un nivel de iluminanciaadecuado. Este factor de luz de día -Dq- debe ser lo masuniforme y lo mas elevado posible dentro de un local



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COMPONENTES

UNIDAD DE MEDIDAS LUXES

El lux (símbolo lx ) es la unidad derivada del SistemaInternacional de Unidades para la iluminancia o nivel deiluminación. Equivale a un lumen /m2. Se usa en fotometríacomo medida de la intensidad luminosa, tomando en cuenta lasdiferentes longitudes de onda según la función de luminosidad,un modelo estándar de la sensibilidad a la luz del ojo humano.

USO ILUMINANCIA ALTURA DE TRABAJO

Pasillos y circulaciones 150 lux 1,20 m del suelo

Trabajo casual 200 lux 0,90 m del suelo

Trabajo taller 300 lux 0,90 m del suelo

Trabajo especializado 500-1000 lux 0,90 m del suelo

Oficinas 300-700 lux 0,90 m del suelo


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MODOS DE ILUMINAR NATURALMENTELUZ LATERAL

Unilateral Perpendicular 2 aberturas

Perpendicular 3 aberturas

Paralelas Mixto o múltiple


La luz llega desde una abertura ubicada en un muro lateral, y espor eso que la iluminancia del plano de trabajo cercano a laventana tiene un nivel alto y aporta en forma importante a lailuminación general. Si nos movemos, alejándonos de la ventana,el valor de la iluminación directa decrece rápidamente y laproporción relativa de la componente indirecta (reflejada y difusa)se incrementa.

Sin embargo, la cantidad y distribución de la luz que ingresalateralmente a través de una abertura en un muro dependefundamentalmente de la orientación del muro donde la mismaesta emplazada, debido a que en general, las ventanasorientadas al Norte y Sur reciben sol (iluminación directa) desdeel amanecer hasta el atardecer dependiendo la época del año yla latitud del lugar, las orientadas al Este solo permiten el ingresode la radiación directa desde el amanecer hasta el mediodía, Laubicadas hacia el Oeste desde el mediodía hasta el atardecer.


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MODOS DE ILUMINAR NATURALMENTELUZ CENITAL

La iluminación cenital se desarrolló con la finalidad de permitirconstruir edificios de mayor profundidad, para introducir más luzhacia el interior por medio de claraboyas, lucernarios, cúpulas uotros tipos de elementos de iluminación cenital.

También se usa para edificios especiales, tales como pabellonesdeportivos: puede sustituir con ventajas a las ventanas lateralesque pueden provocar deslumbramiento cuando se intenta seguirla trayectoria de bolas o pelotas. La iluminación cenital puedetambién a usar deslumbramiento si no está bien diseñada, pero amenudo es un problema de diseño más fácil de resolver que elde reducir el deslumbramiento procedente de ventanas laterales.



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MODOS DE ILUMINAR NATURALMENTELUZ CENITAL


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HERRAMIENTAS DE DISEÑOSOFTWARES Y APARATOS DE MEDICION



15

Olgyay, Victor. Arquitectura y clima, manual de diseño bioclimático para arquitectos y

urbanistas. Ed. Gustavo Gili. Barcelona, 1998.

Tudela, Fernando . Ecodiseño. Colección Ensayos, Universidad Autónoma

Metropolitana - Xochimilco.

Morillón Gálvez, David . Bioclimática. Sistemas pasivos de climatización. Universidad

de Guadalajara.

Lippsmeier, George. Tropen bau. Building in the tropics.

O. Koenisberger et . al. Viviendas y edificios en zonas cálidas y tropicales. Paraninfo.

Madrid, 1977.

Rivero, Roberto . Arquitectura y clima. Acondicionamiento natural para el hemisferio

norte. Universidad Autónoma de México. México D.F. 1988.

García José Roberto . Viento y Arquitectura. Ed Trillas. 1987,

Serra, Rafael . Arquitectura y climas. Ed. Gustavo Gili. Barcelona, 1999.

Fortín, Jacques . Para comprender el clima y el medio ambiente. Publicaciones

CITEM. México, 2002.

Hinz, Elke; Gonzalez, Eduardo; de Oteiza, Pilar; Qu iros, Carlos . Proyecto, clima y

arquitectura. Ediciones G. Gili. México, 1986.

Wikipedia , The Free Encyclopedia: http://en.wikipedia.org

http://habitat.aq.upm.es/select-sost/ab3.html

http://www.construnario.com/ebooks/1126/@@cat%C3%A1logos/prestaciones%20t%

C3%A9rmicas%20-%20ac%C3%BAsticas/ventilaci%C3%B3n.pdf

BIBLIOGRAFÍA

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