luz nautral en la arquitectura ventanas...

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LOCALIZACIÓN Barrio El Poblado - MedellínCalle 6 Sur 43A-127 L-248TIPOLOGÍA DEL EDIFICIOLocal Comercial

Control SolarVENTANA RETRASADAMaterial del edificioLADRILLO CON REVOQUE RANURADOTipo de cerramientoVENTANAS CON VIDRIOS FIJOSTipo de VidrioVIDRIO CLARO 4mm Acabado InteriorREVOQUE LISO, PINTURA DE COLOR BLANCO

Arpelli - OviedoCapturar y dispersar la luz natural en forma indirecta sobre superficies de acabado blanco, es una excelente estrategia escenográfica para la exposición de artículos comerciales que basan parte de su éxito en el uso de los colores llamativos.

En un local del Centro Comercial Oviedo se evaluaron las condiciones de captación y aprovechamiento de la luz natural que se realiza por medio de aberturas luminosas localizadas en las partes altas del almacén, efecto reforzado por la dispersión ocasionada por los acabados en color blanco. El ambiente lumínico resultante propicia una estrategia escenográfica que resalta los colores y texturas de los artículos que se ofrecen al público.

El local cuenta con un volumen a doble altura que sobresale en la fachada este, en el cual se ubican dos ventanales con vidrios fijos; el primero es una ventana cuadrada a manera de vitrina donde se localiza la publicidad del almacén, en la parte superior se destaca un ventanal corrido del cual depende en mayor grado la calidad del ambiente lumínico de este espacio.

La zona anterior del local posee doble altura, la posterior un entrepiso que se utiliza como bodega. Todos los planos verticales de este almacén presentan acabado liso y color blanco, los cuales dispersan la luz natural que penetra principalmente por las ventanas superiores, generando un ambiente lumínico bastante uniforme. La iluminación indirecta lograda por las paredes blancas permite la ubicación de estantes y muebles tanto en forma vertical como horizontal, facilitando incluso la exposición de pequeños artículos en urnas de vidrio sin requerimiento de iluminación artificial de refuerzo.

Ventanas SuperioresIncidencia de los acabados en la calidad lumínica

Iluminación de la escala por medio de una ventana superior

en el fondo del local.

Los planos con acabados lisos y color blanco refuerzan el

protagonismo de la mercancía.

Texturas y colores en paredes interiores

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Luz Naturalen la Arquitectura

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Luz Natural en la Arquitectura - Salazar/González. Arquitectura Bioclimática

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FACHADA EN ESTUDIOFACHADA EN ESTUDIO

Los acabados interiores permiten aprovechar el efecto de dispersión lumínica, optimizando el recurso lumínico captado y propiciando una iluminación indirecta que no ocasiona brillos ni deslumbramientos a los clientes y que atenúan las sombras de los objetos.

DESEMPEÑO LUMÍNICO

CONCLUSIÓNLa alta calidad del ambiente lumínico interior logrado en este local demuestra la importancia de planificar y utilizar la luz natural como materia de diseño, capaz de potenciar las intencio-nes arquitectónicas y funciona-les en espacios donde el color y textura de los objetos exhibidos requieren ser resaltadas.

Plantas

Secciones

1 mt 6 mt

1 mt 6 mt

Modulación alta. Distribuciónde luz natural con luminancia exterior de 20.000 luxes.

Modulación baja. Distribuciónde luz natural con luminancia exterior de 10.000 luxes.

El análisis lumínico de este espacio fue realizado en condiciones de cielo exterior estables y cercanas a los 13.500 luxes. Los datos de iluminación interior se tomaron sobre un plano horizontal a 0,90 mt del piso en sentido perpendicu-lar a las principales entradas de luz del local, donde se registraron valores entre los 480 y los 4.100 luxes.

La mayor intensidad de luz natural en la zona próxima a la ventana inferior se aprovecha directamente en un estante que exhibe maletas de mediano tamaño y que funciona a su vez como tamizador de la luz. Por este motivo las intensida-des lumínicas en la curva de factores de distribución disminuye dramáticamente en los primeros metros. En el centro del local se hace perceptible el aporte de la ventana superior y los reflejos de las paredes blancas, generando un ambien-te luminoso bastante uniforme hasta el fondo del mismo.

Modulando los factores de distribución de este local con 20.000 luxes como luminancia promedio en Medellín, es posible obtener suficiencia lumínica en la zona del local que tiene doble altura y donde inciden principalmente los apor-tes de la ventana superior y los reflejos de las paredes.

ANÁLISISDE INTENSIDADLUMÍNICA

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Control SolarVOLADIZO EN FACHADA, VIDRIO GRABADOMaterial del edificioLADRILLO, REVOQUE LISO, PINTURA Tipo de cerramientoVENTANALES CON PERFILERÍA EN ALUMINIOTipo de VidrioVIDRIO CLARO 4mm Acabado InteriorREVOQUE LISO, PINTURA, MUEBLES EN MADERA

San Basilio - Oviedo La disposición de muebles necesarios para la exhibición de artículos que no obstruyan el recurso lumínico que aportan las vitrinas requiere de un adecuado diseño en la arquitectura interior, con el fin de no sacrificar la calidad del ambiente lumínico.

Este local posee cualidades lumínicas óptimas para la exhibición de artículos femeninos como bolsos y calzado que suelen tener colores poco luminosos. El adecuado diseño de estanterías en vidrio y plataformas escalonadas permiten tamizar la luz que ingresa por los ventanales orientados hacia los pasillos del centro comercial.

La luz que ingresa a este espacio proviene principalmente de dos ventanales de cielo a piso que conforman la esquina nororiental del local, en el interior se presenta una doble altura con un entrepiso que funciona como bodega. Los materiales de acabado del cielo, las paredes y el piso poseen texturas lisas y colores claros que refuerzan la iluminación del lugar, sin embargo priman los colores terracotas suaves debido al acabado del piso, la presencia de artículos de cuero y algunos elementos de color marrón.

Las plataformas para ubicar los artículos no superan el metro de altura y por ello no obstruyen la luz que penetra por la vitrina norte del local. En la fachada oriental, donde se presentan las mayores ganancias lumínicas, se encuentra un estante de vidrio con una separación generosa entre los entrepaños con el fin de permitir el ingreso de luz natural hacia el fondo del local. La ventana principal cuenta con una banda de vidrio granizo que, además de operar como atenuador solar, difunde la luz hacia la zona media del local.

Ventana de Piso a Cielo

12:15 12:25 12:30

La separación entre los estantes horizontales permite que la luz

ingrese hasta el centro del local.

La zona próxima al ventanal permite exhibir bajo excelentes

condiciones de iluminación.

S 60°ES 60°E

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Calle 6 sur

Dispersión lumínica por objetos y muebles

Estanterías y Muebles de Exhibición.


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La transparencia de los estantes para exhibi-ción es relevante en el ambiente lumínico de este local, permitiendo una dosificación de la luz natural de manera que una parte del recur-so lumínico puede ser aprovechado en el núcleo del local y parte en la vitrina.


CONCLUSIÓNLa exhibición en locales comer-ciales requiere de un adecuado estudio de mobiliario que permi-ta a los clientes una correcta apreciación de las cualidades y detalles de los artículos para la venta. Utilizar estanterías trans-parentes facilita la iluminación de la parte superior de los mis-mos y permite aprovechar mejor la luz natural para que no sea retenida en la zona de exhibi-ción y alcance a llegar hasta el interior de los locales.

Secciones

1 mt 6 mt

Plantas

1 mt 6 mt



Los registros de luminancia exterior de este estudio oscilaron en valores cerca-nos a los 16.000 luxes. Los datos de intensidad lumínica obtenidos simultá-neamente en el interior del local presen-taron valores entre los 500 y 1.000 luxes a 0,90 mt sobre el piso.

El comportamiento luminoso de este local es bastante homogéneo como se puede apreciar en las gráficas de los factores de distribución, ya que sólo en la zona próxima a la ventana del fondo se supera la relación de 3:1 para des-lumbramientos por intensidad lumínica. Los datos se tomaron en sentido norte-sur, paralelos al gran ventanal de la fachada oriental y detrás de la estantería de vidrio. En la curva se puede apreciar los aportes de luz que se generan por entre cada uno de los vacíos entre los objetos exhibidos.

Modulando los factores de distribución bajo condiciones de cielo exterior a 20.000 luxes se puede verificar que es posible obtener unas excelentes condi-ciones de iluminación en el núcleo del local. El valor de 20.000 luxes se suele superar en Medellín hasta por 8 horas diarias, tratándose de un local orientado hacia un patio estos períodos serán ligeramente menores.


Control SolarVENTANA RETRASADA EN CORREDORMaterial del edificioLADRILLO, REVOQUE LISO, PINTURA BLANCATipo de cerramientoVENTANALES FIJOS, PUERTA VIDRIERATipo de VidrioVIDRIO CLARO 5mm Acabado InteriorREVOQUE LISO, PINTURA COLOR BLANCO

Viajes Eupacla - OviedoCuando las condiciones arquitectónicas de un espacio no permiten una captación directa de la luz natural, es preciso maximizar las áreas de ventana con el fin de lograr mayores niveles de iluminación a partir de la luz proveniente de los patios.

El Centro Comercial Oviedo posee locales alineados frente a corredores de un ancho apreciable, por lo cual la luz se obtiene de forma indirecta a través de los patios y plazoletas interiores. En el segundo nivel del bloque sur y ubicado en el centro del corredor, se encuentra el local de Viajes Eupacla, en el que se realizó este estudio de iluminación natural.

La luz ingresa al local de forma indirecta desde la circulación de acceso. A pesar de que el material de piso en el pasillo no es muy reflectivo, su cielo raso y las paredes del frente presentan acabados lisos y color blanco que favorecen los reflejos de luz natural. El local de esta agencia de viajes posee, además de la fachada principal hacia el corredor, una fachada secundaria frente a un corredor lateral que comunica con la zona de parqueos en la parte posterior de la edificación. Esto permite que las aberturas luminosas de este espacio se dispongan en forma de “L” con dimensiones generosas que favorecen un aprovechamiento máximo de la luz natural que aporta el patio a través de los dos pasillos.

Los acabados del interior en color blanco se convierten en pantallas que reflejan la luz natural que penetra por los ventanales, el piso del local en color claro refuerza la iluminación indirecta que llega desde los corredores y el patio. El espacio no cuenta con divisiones que generen obstrucciones lumínicas y en la zona posterior se encuentra una ventana auxiliar que permite reforzar la iluminación en la zona de servicios del local.

Ventanas de Piso a CieloInfluencia del entorno

El espacio se encuentra libre de particiones y obstrucciones que impidan la iluminación natural.

Los aportes de las paredes y el cielo mejoran notablemente las condiciones de iluminación.

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Iluminación desde patios y pasillos de circulación

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La luz que logra llegar hasta el interior del local es el resultado de múltiples reflejos indirectos que provienen desde la fachada al otro lado del patio, el cielo y el piso del corredor, los venta-nales del local y finalmente las superficies internas del mismo.


CONCLUSIÓNAnte condiciones que no favore-cen la captación de luz natural directa, es conveniente incorpo-rar alternativas para iluminar desde espacios adyacentes por medio de aberturas más gran-des, reflexiones en el exterior e interior del local o su combina-ción. Los resultados pueden ser aceptables en materia de ahorro energético y apropiadas en términos ergonómicos, permi-tiendo iluminar en este caso más del 50% del área útil del espacio.

Secciones

1 mt 6 mt

Plantas

1 mt 6 mt



La luminancia promedio obtenida en la prueba de intensidad y distribución realizada para este local no presentó mayores variaciones a los 13.000 luxes. Los rangos interiores estuvieron entre los 250 y los 1800 luxes.

Los factores de distribución calculados para este local con base en los datos de luminancia exterior e iluminación inte-rior, permitieron identificar el comporta-miento lumínico de este espacio. Los máximos valores de iluminación se presentan en la zona adyacente al venta-nal ubicado frente al patio, decrecen rápidamente en dirección perpendicular a esta abertura hasta el primer metro, a partir de aquí la pendiente de esta curva disminuye y los valores decrecen ligera-mente hasta los 3,0 mt; este efecto se debe a que la disminución de los aportes de iluminación de las ventanas se com-pensa con los aportes de iluminación proveniente de las paredes por reflexión, a partir de los 3,5 mt la intensidad lumínica continua decreciendo hacia el fondo del local.

La suficiencia lumínica que se puede esperar de este espacio será aproxima-damente el 60% de su área útil, en días de intensidad promedio de Medellín, correspondientes a valores de 20.000 luxes.


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LOCALIZACIÓN Barrio Centro - MedellínAv Oriental TIPOLOGÍA DEL EDIFICIOPasaje Comercial

Control SolarQUIEBRASOLES EN CONCRETOMaterial del edificioCONCRETO LISO Y LADRILLO A LA VISTATipo de cerramientoDOMOS EN MATERIAL ACRÍLICOTipo de VidrioVIDRIO CLARO 4mm (VITRINAS LOCALES) Acabado InteriorLADRILLO A LA VISTA - PISO EN CERÁMICA

Palacio de Bellas ArtesIluminar pasillos y zonas de estancia en una zona comercial por medio de transparencias en cubierta, permite configurar ambientes lumínicos compatibles con la exhibición de productos y la oferta de servicios.

En el pasaje comercial Camino Real, ubicado en el centro de la ciudad de Medellín, se analizaron la intensidad y distribución lumínica natural en un hall de escaleras en el segundo nivel. La luz ingresa a este espacio cenitalmente, a través de un plano inclinado que posee una estructura de soporte en concreto liso que opera como sistema de control solar. Todo el conjunto se encuentra recubierto por superficies translúcidas.

El hall lo delimitan las vitrinas de varios locales, posee doble altura y conforma el remate de una de las principales circulaciones del Centro Comercial. La iluminación que aportan los domos se distribuye de forma homogénea por todo el espacio, el cual podría considerarse como un patio cubierto que comunica, por medio de una escalera, con el primer nivel.

La abundante luz natural que penetra de forma difusa por los lucernarios, permite la apreciación de las vitrinas y anuncios comerciales sin necesidad de encender luminarias en esta zona del edificio. Los acabados en ladrillo de color oscuro y el piso en cerámica de color amarillo ocre, absorben la luz proveniente de la cubierta sin generar reflejos o deslumbramientos que podrían resultar molestos para los visitantes y comerciantes del Centro. La escasa radiación solar directa que alcanza a ingresar a través de las vigas en concreto, se difunde al entrar en contacto con los domos de la cubierta, lo que genera un incremento en la iluminación del espacio.

Ventanas Superiores

Ambiente lumínico apto para la apreciación de anuncios y productos en exhibición.

Los acabados en ladrillo y el piso en baldosa cerámica no

generan brillos ni reflejos.

Texturas y colores en las paredes y el cielo

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Centro Comercial Camino RealIluminación Cenital

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Calle 53 Maracaibo

Distribución y Homogeneidad LumínicaLuz Natural

en la Arquitectura

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El gran lucernario permite que este espacio se ilumine correctamente durante la mayor parte del día. El aprovechamiento lumínico es elevado y por ello no se requieren acabados lisos y brillantes para reforzar la iluminación que llega al nivel del usuario.

ASPECTOS LUMÍNICOS

Se verificó el desempeño lumínico del lucer-nario bajo dos condiciones de cielo exterior: completamente despejado (izquierda) y parcialmente nublado (derecha). Los datos fueron tomados simultáneamente en el inte-rior y exterior del Centro para cada condición de cielo, los resultados permitieron construir dos curvas de distribución lumínica caracte-rísticas de este espacio.

En condiciones de cielo despejado, los rayos solares inciden sobre los domos y estructura de soporte, el efecto de dispersión y reflexión generado alcanza a elevar la iluminancia del local en promedio hasta 1.000 luxes por encima de la iluminación que se registró minutos más tarde ante condiciones de cielo parcialmente nublado. También se puede apreciar que se presenta un efecto de onda, originado por los rayos solares que se cuelan entre las vigas y que proyectan manchas de sol sobre la parte superior de los muros de los locales. Estas manchas actúan como “nuevas ventanas” que aportan iluminación adicional sobre cada uno de los puntos que conforman la curva de distribución lumínica de este espacio.

Calculados los factores de distribución para ambos casos, la diferencia entre los valores porcentuales no desaparece, pero se hace menos significativa. Al modular ambas cur-vas con una luminancia exterior de 10.000 luxes se puede verificar que se genera sufi-ciencia lumínica en la totalidad del hall.

ANÁLISISCOMPARATIVO

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CONCLUSIÓN

Plantas

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Secciones

La combinación de lucernarios y dispositivos de sombra permite aprovechar el recurso lumínico natural durante casi todo el día, generando ambientes que resultan más económicos de mantener adecuadamente iluminados.

DESEMPEÑO LUMÍNICO 1 mt 6 mt

1 mt 6 mt

La iluminación cenital en el inte-rior de edificios de uso público genera ambientes de alta calidad y gran potencial de ahorro energéti-co. Sin embargo, es importante resaltar que de no ser resuelta adecuadamente, la radiación solar se puede convertir en un factor negativo para este tipo de solucio-nes. El diseño de cualquier lucer-nario para zonas tropicales requie-re de un buen balance entre con-trol solar y captación de luz.




Los elevados factores de distribución lumínica que posee este espacio demuestran la calidad e intensidad de iluminación que se puede obtener si se aprovecha adecuadamente la luz natu-ral disponible en lugares donde abunda este recurso. Los valores de arriba a la izquierda, obtenidos experimentalmente bajo condiciones de cielo parcialmente nublado y una luminancia exterior de 20.000 luxes, demuestran que este espacio posee una suficiencia lumínica del 100% del área servida, condición que se sigue manteniendo aún en con-diciones de luminancia exterior tan reducidas como los 10.000 luxes, como se representa en la gráfica siguiente, donde se resalta en amarillo el rango de iluminancias adecuado para espacios con destinación comercial.

Los ingresos de luz cenital ofrecen una ventaja adicional en la iluminación de actividades comerciales y de servicios, pues los reflejos que se generan sobre las vitrinas cuando la luz ingresa desde arriba, terminan siempre sobre el piso. Siempre y cuando las superficies de los acabados del piso no sean brillantes o reflectivos, se tendrá un perfecto control sobre los brillos ni reflejos, lo cual redundará en una mejor observación de los artículos y mercaderías expuestas.


Condiciones del Objeto.Distribucion Luminica

Iluminacion Arquitectonica


Optimizacion Luminica de Espacios Arquitectonicos

La iluminación natural en un espacio interior es el resultado de las interacciones que se presentan entre los dos componentes básicos del fenómeno: las propiedades lumínicas del recinto y las características climáticas del lugar, para optimizar la distribución lumínica y los niveles de iluminancia que se pueden presentar en un espacio se requiere estudiar de manera simultánea ambos componentes. Lograr un perfeccionamiento de los cerramientos implica tomar decisiones acerca de la conveniencia o no de practicar aberturas en las fachadas o la cubierta, determinar el tamaño, posición y proporción adecuada para cada una de ellas y hacer una acer tada se lecc ión de l s is tema de acristalamiento a utilizar. Tal como se afirma en el capítulo primero: "Como…la distribución de la luz natural en un espacio interior depende de las relaciones geométricas que se den entre el plano receptor y la fuente lumínica, es posible hallar, de manera regresiva, las características geométricas que debe poseer una abertura para que en el plano de trabajo se den las condiciones de distribución lumínica deseadas". El proceso de perfec-cionamiento da como resultado edificaciones de alta coherencia con las particularidades del lugar, cerramientos de gran transparencia y espacios capaces de aprovechar al máximo la luz natural disponible.

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La Distribución Lumínica es una propiedad intrínseca a cada espacio arquitectónico que se estudia mediante coeficientes como los Factores de Distribución y los Factores de Luz Día, los cuales dependen de las características geométricas de los cerramientos y de componentes variables como el color y la textura de los acabados, mobiliario, cortinas y demás dispositivos livianos que conforman un recinto. Los Factores de Distribución

Mallas de distribución lumínica de la Nueva Terminal Aeroportuaria (NAT) de Málaga, España, GOP Oficina de Proyectos.

Arriba, factores de distribución lumínica del edificio dique.En el medio, estimativo de iluminancias considerando los aporteslumínicos de las fachadas norte y sur. Abajo, representación tri-

dimensional del mismo espacio pero integrando los aporteslumínicos de una tercera fachada orientada hacia el oeste.

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pueden ser obtenidos de forma experimental o analítica y permiten identificar las zonas que compartirán condiciones de iluminación similares, así como los sectores que podrán resultar más pobremente iluminados. El conjunto de factores que cada espacio arquitectónico posee puede ser adecuadamente representado como una malla tridimensional en la que cada intersección representa el factor correspondiente a cada punto sobre el plano de trabajo. Las alturas variables que definen esta superficie tridimensional están comandadas por las relaciones geométrico-físicas entre las aberturas luminosas y cada punto. Regularmente se representan en magnitudes porcentuales.

Si el espacio interior se considera aislado de su entorno, la forma y altura de esta malla permanece constante mientras no se alteren las dimensiones y posición de las aberturas, pero al considerar la integración del objeto arquitectónico con el lugar, el conjunto de factores experimenta modulaciones de intensidad que son generados por los efectos del entorno, la presencia de radiación solar y las variadas luminancias de la bóveda celeste. Para estimar la intensidad lumínica de cada punto en el interior del espacio arquitectónico es posible multiplicar el conjunto de factores de un recinto por la luminancia que se presenta en su exterior. El resultado puede ser representado en forma tridimensional, pero si no se trata de un estudio muy exhaustivo y para simplificar los cálculos, habitualmente sólo se representan los valores que coinciden con una sección realizada por el eje de la ventana.

El análisis del desempeño lumínico de una ventana puede dar pie al rediseño de la misma o a la incorporación de nuevas aberturas, para reforzar aquellas zonas del espacio que se han detectado como pobremente atendidas en términos de ingreso lumínico. Muchas de las decisiones acerca de las fachadas de un proyecto pueden ser tomadas utilizando como único material de soporte estas curvas de distribución lumínica, sin embargo, si se requiere también verificar si los niveles de iluminancia serán suficientemente elevados para cumplir con los valores mínimos recomendables según la actividad que se desarrollará en el espacio, esta información resulta insuficiente y será necesario involucrar en el análisis la intensidad de la luminancia que se presenta en el exterior.

Las tablas que a continuación se exponen, y cuya aplicación hace parte del siguiente apartado, fueron construidas para facilitar el cálculo de la distribución lumínica que ocasionan numerosas ventanas con características geométricas claramente diferenciadas.

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Estimativo de la distribución lumínica en el edificio dique,NAT de Málaga y su evolución en un día típico de verano.


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Las cifras allí consignadas permiten calcular la fracción de luz natural que llega directamente desde cada ventana hasta varios puntos localizados sobre el eje de la misma. Por tratarse de valores referidos únicamente al componente directo, no se incorporan allí los aportes indirectos que ocasionan las divisiones interiores y demás objetos localizados en un espacio real. La confrontación entre los estimativos realizados mediante la aplicación de estas tablas y los registros experimentales obtenidos en espacios existentes es uno de los propósitos del capítulo siguiente.

Condiciones del Lugar.Recurso Luminico

Para estimar las intensidades lumínicas que se presentarán sobre el plano de trabajo dentro de un espacio arquitectónico, y poder realizar la confrontación con los valores de referencia recomendados por la norma, es preciso integrar el segundo componente: el aporte lumínico de la bóveda celeste. Esta tarea, que se denomina modulación, se realiza multiplicando cada

Dimensionamiento de VanosPara realizar análisis comparativos acerca de la influencia que tienen la altura, tamaño, proporción y posición de una ventana en las distribuciones lumínicas resultantes, los factores de configuración correspondientes a cada vano fueron agrupados y representados en forma gráfica. Al superponer las curvas de distribución características a cada vano con las de otros vanos similares, es posible hacer comparaciones acerca de la influencia de variaciones dimensionales de las ventanas en la distribución lumínica en un recinto genérico, facilitando la comprensión de su desempeño relativo. Los diagramas permiten predecir en qué zonas de un espacio se presentarán las condiciones de iluminación máxima y mínima, facilitando la correcta elección del tipo de abertura más adecuada para las características y destinación del espacio que se requiere iluminar.

Las conclusiones derivadas del criterio de agrupación utilizado no son las únicas, por este motivo, de acuerdo al contexto y necesidades específicas de cada proyecto, se sugiere crear nuevas formas de agrupación, calcular las distribuciones correspondientes a vanos de otras dimensiones que aquí no fueron representados y particularizar el estudio para facilitar el perfeccionamiento del conjunto de aberturas que tendrán la responsabilidad de iluminar un proyecto específico.

Recurso lumínico en el Valle de Aburrá según registrosexperimentales de enero de 2004. Las curvas de luminanciamáxima y media permitieron concluir que durante los días

de monitoreo el valor de referencia de 25.000 luxesfue superado en promedio durante 8 y 6 horas

respectivamente en ambas orientaciones.

Factor de Distribución por el aporte lumínico de la bóveda celeste. Este valor, que regularmente la literatura especializada establece en un rango entre los 10.000 y los 50.000 luxes (Yañez, 1988), puede ser reemplazado por cifras que posean un mayor nivel de fiabilidad, pudiendo utilizar para ello los resultados obtenidos en los Ensayos de Luminancia que se describen en el apartado titulado "Recurso Lumínico de la Bóveda Celeste". Si se necesita estimar el tiempo en que un espacio podrá ser iluminado de forma natural, disponer de esta información se vuelve imprescindible, en cuyo caso es preciso realizar una caracterización de las condiciones lumínicas del futuro emplazamiento de la edificación.

Cuando la iluminación del espacio depende de un sólo vano, basta calcular los aportes de luz provenientes de esa abertura (Primer Ejemplo), pero si el recinto a ser analizado cuenta con varias fuentes de iluminación, será necesario calcular los aportes de cada abertura lumínica y luego integrarlos para obtener la curva de iluminancia del espacio arquitectónico, la cual corresponde a la sumatoria punto a punto de todos los aportes lumínicos. (Segundo Ejemplo).


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Ejemplo

Considerando una luminancia exterior de 20.000 luxes en ambas fachadas, se estiman los valores de iluminancia que podrán ocasionar dos ventanas opuestas sobre los mesones de un aula que tiene un ancho de 7 metros. La primera ventana tiene 12 metros de ancho por 0.6 de alto y su sillar se encuentra a 1.80 metros de altura. La segunda ventana, que se encuentra en la fachada opuesta, tiene un ancho de 8 metros, una altura de 1.50 metros y su sillar a 0.90 metros sobre el piso. Debemos verificar qué sucedería si la luminancia

Tablas de CalculoLas tablas aquí presentadas contienen los resultados de haber calculado los Factores de Configuración de 28 puntos localizados a lo largo del eje de simetría de numerosas ventanas. Las cifras son el resultado de aplicar las expresiones trigonométricas referenciadas en el quinto capítulo, correspondientes al método analítico desarrollado por el arquitecto José María Cabeza Laínez de la Escuela Técnica Superior de Arquitectos de Sevilla. Tal como se ilustra en el siguiente ejemplo, para hacer el cálculo de la iluminación natural de una ventana se debe elegir de las tablas aquella que resulte similar a la abertura en estudio y utilizar los valores numéricos correspondientes a cada profundidad. Estos valores, que fueron calculados con intervalos de 25 centímetros para un plano de trabajo horizontal a 80 centímetros de altura, permiten el cálculo de iluminancias hasta una profundidad de 7 metros. Si el espacio en estudio tiene una profundidad menor, se deben ignorar los valores sobrantes. Es seguro que las aberturas elegidas no coincidirán en todos los casos con el vano que interese estudiar, en cuyo caso se recomienda recalcular los factores de configuración aplicando la función trigonométrica correspondiente.

en una de las fachadas disminuye hasta 10.000 luxes mientras que la otra permanece estable. Teniendo en cuenta que se trata de un laboratorio para estudiantes adolescentes, comprobaremos si los mesones estarán suficientemente iluminados o si es conveniente modificar las dimensiones o posiciones de las ventanas.

Al procedimiento aplicado para calcular las iluminancias que ocasiona una sola abertura se le denomina Cálculo Simple, pues para su realización se requiere seleccionar los factores de configuración de sólo una de las tablas y combinarlo con un valor de luminancia exterior fijo. El procedimiento comienza tomando uno a uno los factores de configuración del tipo de ventana elegido y multiplicarlos por el valor de luminancia que se esté utilizando como referencia. Tal como lo afirma Guillermo Yáñez en su libro Arquitectura Solar, el valor de luminancia "…varía según la hora del día, la época del año y el grado de nubosidad del cielo, oscilando entre 0 y 100.000 lux. Para latitudes medias y en condiciones normales, la intensidad de la iluminación al aire libre, debida sólo a la radiación difusa proveniente de la bóveda celeste, tiene un valor al medio día en diciembre de unos 10.000 lux, mientras que en junio sería de unos 50.000 lux". Mediciones realizadas en Medellín entre los meses de febrero y septiembre de 2002 permiten asegurar que


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una intensidad de 40.000 luxes es un valor de cálculo fiable que suele ser superado durante varias horas la mayor parte de los días del año. Para primeras y últimas horas del día, así como para aberturas que presenten algún tipo de obstrucción visual (un patio, una edificación al frente, vegetación densa), conviene ser más conservadores y utilizar para los cálculos una luminancia exterior de 15000 luxes. Si se cuenta con registros obtenidos en el sitio que permitan conocer la forma como evoluciona la luminancia de la bóveda celeste a lo largo del día, el estudio que se podrá hacer será mucho más detallado y se podrá llegar a conclusiones con un mayor nivel de fiabilidad.

Los valores de iluminancia estimados para un recinto deberán ser confrontados luego con un valor de referencia, el cual depende del tipo de actividad que se desarrollará en su interior. Los valores de iluminancia que se utilizan como referencia pueden variar entre 250 y 1000 luxes y suelen hacer parte del paquete de normas ambientales o de salud ocupacional de cada país. A pesar de que se cumplan los valores exigidos por la normativa correspondiente, es conveniente que de acuerdo a la edad de quien ejecuta la tarea y la importancia o dificultad de la misma, estos valores sean multiplicados por coeficientes de ajuste. Se propone aquí aplicar el criterio sugerido por el arquitecto Rafael Serra de la Escuela Politécnica de Cataluña en España, quien sugiere que al momento de realizar el análisis lumínico de un recinto se consideren exigencias de carácter ergonómico asociadas con la ocupación del espacio por personas que podrán tener capacidades visuales bien diferenciadas: Edad menor de 35 años y actividad poco importante o de baja dificultad factor de 0.8. Edad mayor de 55 años con actividad crítica, poco usual o de alta complejidad factor de 1.2.

Aplicando un análisis de este tipo es posible determinar: si el aporte lumínico de un vano es suficiente para que en el plano de trabajo se logren niveles apropiados de iluminación natural, si para habilitar una mayor superficie es preciso modificar las características del vano, si la profundidad del recinto es excesiva o si definitivamente es necesario contar con un refuerzo de iluminación artificial. El procedimiento para el cálculo simple es apropiado para estudiar el desempeño lumínico de espacios que reciben luz natural que ingresa por una sola fuente, pero si se requiere estudiar un espacio que reciba aportes lumínicos por dos o más aberturas, es preciso aplicar un segundo método denominado Cálculo Combinado. El procedimiento es muy similar y consiste en calcular para cada punto y de forma independiente, los aportes en luxes que provienen de cada vano.

Estudio de Ventanas TipoTamaño

Los vanos de mayor tamaño permiten el ingreso de mayor cantidad de luz, existe un tamaño óptimo de abertura en función de las características del recinto a iluminar, tamaño a partir del cual un aumento dimensional no genera beneficios lumínicos apreciables pero por el contrario puede aumentar el riesgo de una ganancia solar exagerada. La intensidad máxima se presenta siempre a una distancia a la fachada cercana a la altura del sillar, por lo que la modificación de la altura del dintel influye en los valores que se registran en la zona más profunda del recinto, pero no desplaza las zonas con valores máximos.

Véase página 90

Posición

Ventanas altas tienen una distribución más homogénea y resultan adecuadas para iluminar las zonas profundas de un recinto, pero presentan un rendimiento pobre en las zonas adyacentes al cerramiento. Nuevamente se verifica que los valores máximos se presentan a una profundidad cercana a la altura del sillar, por lo que es conveniente que la altura de este tipo de ventanas sea determinada en función de la profundidad del recinto.

Véase página 91

Proporción

Si interesa iluminar zonas muy alejadas del eje del vano, la iluminación es muy sensible a la variación de las alturas del sillar y el dintel, pero menos sensible a variaciones en el ancho, por este motivo en vanos en los cuales prime el ancho sobre la altura, las propiedades lumínicas del umbral y las jambas operarán como dispositivos de captación y aprovechamiento lumínico. Cuando esto sucede la iluminación provendrá tanto de la abertura como de los reflejos en los planos que la delimitan, por ello al calcular ventanas anchas y de poca altura en muros de espesor apreciable, este método de cálculo podrá arrojar resultados optimistas.

Véase página 92

Seguidamente se totalizan los aportes de uno y otro, lo que implica utilizar varias tablas de forma simultánea.


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Confrontacion entre Datos Experimentales y Calculos Analiticos. Estudios Comparativos

Para verificar los conceptos consignados en el Capítulo Noveno, referidos a la optimización lumínica de espacios arquitectónicos, se realizaron cinco estudios comparativos que utilizaron como material de base los mismos resultados experimentales presentados en los casos precedentes. Paralelamente y con el fin de validar los procedimientos expuestos, se realizaron confrontaciones entre los registros obtenidos experimentalmente y los resultados analíticos, el propósito de las comparaciones fue valorar los márgenes de discrepancia que se pueden esperar entre la información que se obtiene de forma analítica al aplicar el método de los Factores de Configuración y la que se obtuvo de manera experimental durante el trabajo de campo.

En la primera parte de cada ficha se describen los dos espacios que fueron seleccionados para la comparación, la segunda parte de cada ficha contiene las comparaciones entre los datos de intensidad y distribución lumínica obtenidos experimentalmente en cada edificio y su correspondiente confrontación con los valores estimados analíticamente. Los análisis concluyen con recomendaciones arquitectónicas para el diseño de ventanas y dispositivos de aprovechamiento lumínico, así como con reseñas acerca de la fiabilidad que posee el método propuesto según las principales características del espacio a ser calculado.

Se seleccionaron, entre otros, dos ventanas de similares proporciones y tamaño, las cuales permitieron verificar que regularmente los máximos registros se presentan a una distancia cercana a la altura del sillar, pero en uno de los espacios se hizo evidente el importante efecto que ocasiona el reflejo de una superficie exterior asoleada, que incide sobre una de las paredes del local. En las comparaciones realizadas se incluyen dos espacios cuya iluminación resulta muy afectada por los acabados del mobiliario y otros dos espacios de similares dimensiones e iluminados idénticamente por ambos costados, pero con claras diferencias en la altura de los ingresos de luz. Se pudo verificar, por ejemplo, lo confiables que pueden llegar a ser las predicciones acerca del desempeño lumínico de un recinto, se identificó que el margen de discrepancia del método analítico es mayor en el caso de los velos a pesar de que en todos los casos la forma general de las curvas se mantiene casi inalterada y que en la mayor parte de las ocasiones un estudio analítico tiende a subvalorar las condiciones lumínicas que se presentan en un recinto.

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12:45 12:50 15:10

Aquí se analiza la aplicabilidad de ventanas altas en dos tipologías arquitectónicas con diferente uso, el doméstico y el laboral. Los niveles de intensidad apropiados para el desarrollo de las actividades de cada espacio se resaltan en color amarillo. Este tipo de distribución lumínica resulta efectiva para locales profundos, en los cuales la abertura luminosa se ubica sobre uno de los lados menores del espacio a iluminar.

Ambas curvas se construyeron considerando una luminancia exterior de 20.000 luxes, se nota que los valores máximos no se presentan en la zona inmediata a la ventana, por lo que si se modifica la altura de esta, es posible “sintonizar” la curva de distribución lumínica resultante. La eficiencia de este sistema de captación de luz natural mejora con una correcta selección de acabados interiores, tal como se evidencia en la confrontación entre los valores teóricos y los registros experimentales.

Incidencia de los acabados en la calidad lumínica

Edificio Brasilia 2Ventana: Ancho 2.8, Sillar 1.4, Altura 0.70.

Edificio Playa Horizontal

VENTANA EN COCINAControl SolarVOLÚMENES LATERALES QUE SOMBREAN LA VENTANAMaterial del edificioREVOQUE RÚSTICO Y PINTURA BLANCATipo de cerramientoCUATRO CUERPOS CORREDIZOSTipo de VidrioVIDRIO GRANIZO PELDARAcabado InteriorREVOQUE LISO, PINTURA BLANCA Y CERÁMICA

DESEMPEÑO LUMÍNICOEl lugar tiene condiciones lumínicas adecuadas para la preparación de alimentos. La l u z na tu ra l e s t á b i en distribuida, efecto logrado por la ventana alta y corrida y el tipo de vidrio utilizado en el cerramiento.

VENTANA HACIA UN PATIOControl SolarFACHADA NORTE, PATIO INTERIORMaterial del edificioCONCRETO, REVOQUE Y CRISTANACTipo de cerramientoVENTANA CON CELOSÍAS Tipo de VidrioVIDRIO CLARO 4 mm. Acabado InteriorREVOQUE Y PINTURA BLANCA

DESEMPEÑO LUMÍNICO A pesar de la obstrucción lumínica ocasionada por los edificios vecinos, la posición de la ventana y los acabados del interior, brindan el r e n d i m i e n t o l u m í n i c o necesario para el desarrollo de las actividades de oficina.

Ventana: Ancho 1.60, Sillar 2.15, Altura 0.71.

Las diferencias en intensidad y distribución de la luz natural que se presentan en estos dos espacios provienen principalmente de las diferentes relaciones con el entorno y las variaciones de posición de ambas ventanas.

El análisis comparativo muestra factores de distribución lumínica característicos de ventanas altas. Se presentan valores de iluminación medios en la zona próxima a la ventana, los cuales aumentan hacia el centro del espacio y luego decrecen de una forma menos pronunciada que si se tratara de ventanas bajas. En ambos casos se verifica que los valores máximos se registran a una mayor profundidad, a medida que aumenta la altura del sillar.



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La eficiencia de las ventanas altas en la iluminación de locales profundos pue-de complementarse positivamente con un adecuado uso de colores y texturas para maximizar los reflejos en paredes y piso, incrementando la profundidad útil de la iluminación resultante.

En las gráficas se superponen las curvas de factores de distribución obtenidas experimentalmente, con los valores de distribución lumínica estimados aplicando el método de los Factores de Configuración. Estableciendo las diferencias entre los registros reales y los estimativos teóricos se pudo verificar que en la cocina ambas curvas resultan bastantes similares. Los datos experimentales presentan valores ligeramente inferiores como consecuencia del factor de absorción y dispersión del vidrio texturizado que cierra esta ventana. De todos modos, por tratarse de acabados poco reflectivos y un techo altamente absorbente, en este caso la desviación del estimativo teórico resulta aceptable.

Contrariamente, en la oficina la discrepancia entre ambas curvas demuestran el importante papel que pueden llegar a tener los aportes de luz por reflexión, los cuales no resultan fáciles de integrar en un cálculo analítico. El efecto de pare-des reflectivas y acabados lisos mejoran la distribución lumínica, pero espacios que se iluminen de esta forma ocasionan un mayor margen de error para su cálculo; regularmente los estimativos estarán por debajo de las iluminancias reales.

ANÁLISIS COMPARATIVO DE FACTORES DE ILUMINACIÓN

CUALIDADES LUMÍNICAS

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Considerando un valor mínimo de 500 luxes, las intensidades lumínicas registradas en el local propician una mayor zona útil en comparación con las que se obtienen en el interior de la vivienda. Sin embargo, se debe tener en cuenta que un espacio de estancia y descanso doméstico, esta más orientado a cuidar aspectos cualitativos y a la creación de ambientes lumínicos en los cuales un nivel de 250 luxes resulta aún favorable para el desarrollo de las actividades propias a una vivienda.

En el local la intensidad de la iluminación permanece dentro de un nivel óptimo para la apreciación de colores, texturas y detalles de los artículos exhibidos. Nótese que los valores de iluminancia en la zona cercana a la ventana son casi idénticos a los de la vivienda, pero gracias al adecuado uso de las estanterías, el efecto de atenuación lumínica en la zona media del local es menos pronunciado, generando un efecto tipo onda que es reforzado por los aportes y reflejos del cielo y paredes.

Incidencia de muebles y objetos en la calidad lumínica

En los casos de estudio seleccionados se resalta la calidad de iluminación que se presenta en el interior de ambos espacios, a pesar de tratarse de lugares con una destinación notoriamente diferente, gracias a la relación de las aberturas luminosas con el ambiente interior, definido por el amoblamiento y los acabados.

Los factores de distribución lumínica de l a v i v i enda de sc i enden rápidamente en la zona próxima a la ventana y se nivelan sin mayor perturbación hacia el fondo de la sala, mientras en el local comercial se hace evidente el efecto del mobiliario de exhibición, puesto que los entrepaños y soportes de mercancía, tamizan el ingreso de la luz natural que llega principalmente desde un gran ventanal que opera a modo de vitrina.

VENTANA EN SALÓNControl SolarVENTANAS AL NORTE - ENTORNO VEGETALMaterial del edificioLADRILLO RANURADOTipo de cerramientoVENTANA CORREDIZATipo de VidrioVIDRIO ESMERILADO (Sand Blasting) Acabado InteriorREVOQUE LISO PINTURA COLOR BLANCO

DESEMPEÑO LUMÍNICOEn la sala de esta vivienda se genera un ambiente lumínico apto para el desarrollo de actividades domésticas de estancia y descanso, gracias a la relación de la ventana con el espacio interior, los acabados de paredes, pisos, techo y la disposición de los muebles.

VENTANAL HACIA UN PATIOControl SolarVOLADIZO EN FACHADA, VIDRIO GRABADOMaterial del edificioLADRILLO, REVOQUE LISO, PINTURA Tipo de cerramientoVENTANALES CON PERFILERÍA EN ALUMINIOTipo de VidrioVIDRIO CLARO 4mm Acabado InteriorREVOQUE LISO, PINTURA, MUEBLES EN MADERA

DESEMPEÑO LUMÍNICO La calidad y distribución de la luz natural en el interior de este almacén está estrechamente relacionada con la disposición de las plataformas y estantes de exhibición de los artículos comerciales, además de los acabados de las paredes y el cielo raso.

Urbanización Kalamarí San Basilio - OviedoVentana: Ancho 1.8, Sillar 0.80, Altura 1.50. Ventana: Ancho 4.50, Sillar 0.20, Altura 2.20.



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Los juegos entre luz natural y mobi-liario, sea para estancia o exhibición, posibilitan la generación de ambien-tes luminosos cómodos y efectivos desde puntos de vista cualitativos como en la vivienda y cuantitativos como en los locales comerciales.

Los valores de distribución lumínica obtenidos para la sala de la vivienda, mediante la aplicación del método de los Factores de Configuración, resultan un poco mayores frente a los registros experimentales. A pesar de que ambas curvas presentan una misma tendencia, la discrepancia entre valores se debe a la absorción del vidrio y el velo que cubre la ventana, aspectos que no fueron considerados en los estimativos teóricos.

En el local comercial la diferencia entre ambas curvas es apreciable, en este caso se hace notable que el método teórico, por las simplificaciones que requiere su aplicación, no puede estimar una distribución lumínica altamente afectada por la presencia de entrepaños y mercancía. Cada una de las ondas corresponde al aporte lumínico de la fracción de ventana que resulta visible entre un entrepaño y el siguiente. En espacios donde el amoblamiento y los acabados pueden incidir altamente en la calidad lumínica interior, se recomienda aplicar un método experimental o considerar que en la zona próxima a una ventana el método analítico tiende a predecir valores más elevados de los que se presentan en la realidad.



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Iluminar naturalmente desde dos fachadas opuestas genera distribuciones muy equilibradas que aminoran las zonas de penumbra y por este motivo permiten aumentar el tiempo en que los espacios interiores pueden funcionar sin necesidad de utilizar la luz artificial. Esta condición se presenta en los dos casos expuestos, a pesar de tratarse de espacios de uso y características muy diferentes y en los cuales no es imprescindible propiciar una relación visual con el exterior.

La iluminación bilateral reduce la presencia de sombras, mejora el modelado de los objetos y resulta acorde con proyectos educativos y comerciales, siempre y cuando no se presenten limitaciones interiores como son las particiones y muebles altos. En el caso de las aulas este tipo de iluminación debería ser una norma, para atender simultáneamente las exigencias visuales de personas diestras y zurdas.

Influencia del entorno en el recurso lumínico disponible

El desempeño de aberturas ubicadas en costados opuestos de un espacio se evidencia en el Boulevard con una distribución asimétrica a pesar de la similitud de las aberturas, ocasionado por la desigual luminancia de la bóveda celeste. La forma convexa de la curva es consecuencia de ingresos de luz muy altos para el ancho del espacio, por lo que buena parte de la luz queda en los planos verticales de la fachada opuesta.

En el laboratorio la curva de distribución de luz natural es mucho más simétrica, debido a las condiciones de vegetación que equilibran los ingresos de luz por ambas fachadas. La concavidad en la curva indica que la mayor parte de la luz llega hasta el plano de trabajo.

ABERTURAS SUPERIORESControl SolarALEROS DE PROTECCIÓN SOLAR EN CUBIERTAMaterial del edificioBLOQUE DE CONCRETO, CUBIERTA METÁLICATipo de cerramientoABERTURA PERIMETRAL EN CUBIERTATipo de VidrioVIDRIO GRANIZO DE 4 MMAcabado InteriorREVOQUE LISO, PINTURA, PISO EN CERÁMICA

DESEMPEÑO LUMÍNICOLas aberturas en el perímetro de la cubierta generan un ambiente luminoso uniforme a lo largo del corredor central del Boulevard, acorde con la apreciación de detalles, texturas y colores de las mercancías expuestas.

VENTANAS OPUESTASControl SolarSOMBRA POR VEGETACIÓNMaterial del edificioLADRILLO CON REVOQUE LISO, CIELO EN TRIPLEXTipo de cerramientoVENTANAS CON VIDRIOS FIJOS Y CELOSÍASTipo de VidrioVIDRIO CLARO 4mm Acabado InteriorREVOQUE LISO, PINTURA, ENCHAPE EN BALDOSIN

DESEMPEÑO LUMÍNICO Pese a la cobertura vegetal, las dos ventanas laterales del laboratorio aportan suficiente iluminación para el desarrollo de las actividades académicas. Los acabados y la posición de los mesones refuerzan estas ventajas.

Boulevard Mayorca Instituto Jorge RobledoVentana: Ancho 80,0 Sillar 5.50, Altura 1.20. Ventana: Ancho 6.0, Sillar 0.90, Altura 1.40.



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La iluminación natural mediante aber-turas enfrentadas genera ambientes con un excelente desempeño lumínico. La distribución de luz natural se com-plementa por los aportes de cada ven-tana, aspecto que conviene incorporar como factor de diseño.

En el caso del Boulevard, la discrepancia entre las curvas teórica y experimental se origina en que el método teórico asume condiciones de cielo homogéneo, lo cual es completamente irreal. De acuerdo a la hora y las condiciones de nubo-sidad dadas en el cielo, las características lumínicas de la bóveda celeste presentan notorias variaciones entre una y otra porción. Cuando un espacio “observa” una porción apreciable de la bóveda celeste a través de las ventanas, el margen de error del método no es muy alto, pero en ventanas estrechas y alejadas del plano de trabajo hay una gran focalización y el efecto de las luminancias desiguales se logra evidenciar al interior del espacio.

En el laboratorio, las diferencias entre los valores experimentales y teóricos provienen de la presencia de cobertura vege-tal en el exterior del edificio, efecto que no fue integrado en el estimativo realizado y que limita principalmente la visibili-dad hacia la parte alta de la bóveda celeste. Al centro del espacio las curvas se hacen similares porque la transparencia que tiene un árbol horizontalmente es mayor que la que posee verticalmente.



Los factores de distribución lumínica del preescolar son factibles de ser modificados de acuerdo a las necesidades específicas de la actividad que se desarrolle en su interior. Esto es posible gracias a que el aula cuenta con un elevado potencial de captación lumínica por sus dos ventanales, lo que hace pertinente la presencia de persianas regulables.

En la sala del apartamento, el velo traslúcido dispersa la luz natural que ingresa por el ventanal, generando en la zona próxima un ambiente lumínico uniforme y propicio para el desarrollo las actividades de lectura y estudio. Hacia el fondo del salón, niveles superiores a los 250 luxes permiten hacer uso de este espacio sin la necesidad de encender lámparas durante gran parte del día. Un dispositivo de regulación más sofisticado tendría aquí poca aplicabilidad, debido a la importante atenuación lumínica generada por el balcón.

Dispositivos para el aprovechamiento lumínicoLuz Natural

en la Arquitectura

Los velos y persianas permiten modificar la intensidad y parcialmente la distribución de la luz natural en un espacio en función de la disponi-bilidad del recurso lumínico presente en el exterior. Estas posibilidades de regulación refuerzan la condición de temporalidad en el uso de los espa-cios, comprometiendo a los usuarios con una adecuada conducta frente al tema de la iluminación natural.

En vivienda los velos permiten controlar registros del exterior, aunque como puede notarse, poseen un mayor nivel de atenuación lumínica en comparación con una persiana. Esto se compensa con que en ambientes domésticos son aceptables niveles de i l uminac ión más r educ idos , aumentando así el área útil del espacio.

DESEMPEÑO LUMÍNICO Los velos propician ambientes lumínicos adecuados para las actividades de descanso y estancia, maximizando la ganancia que requiere iluminar espacios profundos, pero controlando los registros visuales desde el exterior.

VENTANAS LATERALESControl SolarVENTANA PROFUNDA, ALERO EN CUBIERTAMaterial del edificioBLOQUE A LA VISTA, LADRILLO CATALÁN, REVOQUE LISOTipo de cerramientoVENTANAS CON CUERPO CENTRAL CORREDIZOTipo de VidrioVIDRIO CLARO 4mm Acabado InteriorREVOQUE LISO, PINTURAS AMARILLAS Y BLANCA

DESEMPEÑO LUMÍNICOLas posibilidades de regulación de la luz que permiten las persianas verticales de lona t ras lúc ida, permi ten la adaptación del ambiente lumínico del aula a las diversas labores que allí se realizan.

VENTANAL A BALCÓNControl SolarFACHADA AL SUR - VANO PROFUNDOMaterial del edificioLADRILLO RANURADOTipo de cerramientoPUERTA VIDRIERA Y CORTINA EN VELOS Tipo de VidrioVIDRIO CLARO 6mm Acabado InteriorESTUCO, PINTURAS AMARILLA Y BLANCA

Preescolar El Sufragio San Sebastian de la 70Ventana: Ancho 7.0, Sillar 0.70, Altura 1.80. Ventana: Ancho 3.00, Sillar 0.05, Altura 2.35.

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El ambiente lumínico que generan los dispositivos traslúcidos es ocasiona-do por el efecto de dispersión lumíni-ca, el cual permite minimizar los deslumbramientos que pueden afec-tar las superficies de trabajo y que limitan la visual desde el exterior.

Las diferencias entre los datos teóricos y los registros experimentales del preescolar se deben principalmente a las altera-ciones en la intensidad y distribución de la luz generadas por las persianas, las cuales presentan, además de un factor de sombra elevado, un factor de obstrucción variable. Ambos son aspectos que difícilmente se pueden integrar en un cálcu-lo teórico. Hacia la parte izquierda del diagrama la persiana se mantuvo desplegada pero abierta, puede notarse el efecto de atenuación correspondiente, el cual es menor que el de un velo. En la parte derecha se presentan los datos correspon-dientes a la zona del aula que resulta afectada por tener la persiana de la fachada opuesta completamente cerrada.

Como era de esperarse, la curva experimental en la vivienda presenta registros que están por debajo de los datos teóri-cos, esto se debe al factor de absorción lumínica que posee el velo. Se puede notar además, que los valores experimenta-les decrecen con menor pendiente que los datos teóricos. Esto se debe a la dispersión lumínica generada por el velo, que junto con los aportes por reflejos de las paredes y el cielo, elevan la iluminancia en la zona intermedia.



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Considerando 20.000 luxes en el exterior se logra en la oficina suficiencia lumínica en un 60% del área destinada a escritorios, a partir de los primeros cincuenta centímetros se comienza a notar el efecto del aporte de luz por reflejos provenientes del cielo raso. Esta estrategia es apropiada para iluminar recintos profundos, que captan luz por sólo una fachada y que no cuentan con una altura superior a los 2,40 metros, característica común en esta tipología arquitectónica.

En el almacén la curva de iluminación demuestra la forma como una adecuada integración de ventanas a diferentes alturas propician un ambiente lumínico homogéneo. Justo cuando el aporte de la ventana inferior empieza a ser insuficiente, la luz proveniente de la abertura superior, así como los reflejos provenientes de las paredes y el cielo, equilibran los aportes, para generar un ambiente lumínico uniforme hasta el fondo del espacio.

Distribución y homogeneidad lumínicaLuz Natural

en la Arquitectura

Gracias a la combinación de estrategias de aprovechamiento lumínico que permiten complementar los aportes de las diferentes aberturas en fachada, la forma como se distribuye la luz natural en estos espacios posibilita un adecuado desarrollo de las actividades de trabajo y comercio respectivamente.

En la oficina se aprovecha la luz de dos ventanales que junto con el efecto de reflexión de un cielo raso en yeso de color blanco, permiten que la pendiente de disminución de la intensidad lumínica no sea demasiado pronunciada. En el local comercial, los aportes de dos ventanas a diferente altura pero localizadas sobre el mismo plano de fachada, generan un ambiente lumínico notoriamente uniforme.

DESEMPEÑO LUMÍNICOLos aportes de las dos ventanas y los acabados blancos y lisos en las superficies interiores, logran un ambiente luminoso adecuado para la exhibición y venta de los artículos de este local.

DESEMPEÑO LUMÍNICOLa ventana y los acabados del interior, especialmente el cielo conformado por placas de yeso, generan un ambiente luminoso apto para actividades con alta exigencia visual, en más del 60% del área de esta oficina.

Edificio Camacol Arpelli - OviedoVentana: Ancho 4.0, Sillar 0.90, Altura 1.50. Ventana: Ancho 2.10, Sillar 0.40, Altura 1.40.

VENTANA DOS CUERPOSControl SolarVENTANA RETRASADAMaterial del edificioLADRILLO A LA VISTATipo de cerramientoVENTANA CON CUERPO CORREDIZO Tipo de VidrioVIDRIO BRONCE 4mm. Acabado InteriorESTUCO Y PINTURAS BLANCA Y OCRE

VENTANAS A DIFERENTE ALTURAControl SolarVENTANA RETRASADAMaterial del edificioLADRILLO CON REVOQUE RANURADOTipo de cerramientoVENTANAS CON VIDRIOS FIJOSTipo de VidrioVIDRIO CLARO 4mm Acabado InteriorREVOQUE LISO, PINTURA DE COLOR BLANCO


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La distribución e intensidad lumínica lograda en el interior de un espacio no depende únicamente del diseño y posi-ción de las aberturas luminosas. Cada espacio, de acuerdo a su uso, reclama estrategias de refuerzo para lograr un ambiente de iluminación óptimo.


Para la oficina la superposición de las curvas teórica y experimental permitió identificar, partiendo de sus diferencias, la absorción de luz por la cortina en la zona próxima a la ventana y el aporte por reflejos, especialmente del cielo, a partir de 1,25 metros y hacia el fondo del espacio. Estos aspectos, que no hubieran podido ser estudiados analíticamente con el método de los Factores de Configuración, sustentan la importancia de considerar el aporte de los acabados en colores claros, especialmente en espacios profundos, donde el método analítico subvalora las iluminancias resultantes.

En el local comercial la intensidad y distribución lumínica de la zona próxima a la vitrina, según los valores experimenta-les, demuestran el importante efecto de absorción de luz que generan los artículos expuestos. A partir de los 3 metros, se evidencian los aportes de la abertura superior y los reflejos, los cuales permiten superar a partir de los 4 metros los valores estimados con el método analítico. Es de resaltar que el cálculo de factores de configuración de este almacén fue realizado integrando los aportes de ambas ventanas, según el procedimiento sugerido en el capítulo noveno.


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La evaluación de las calidades lumínicas de un recinto supera el análisis individual de las propiedades de los elementos que lo conforman. Emprender evaluaciones cuyo soporte científico se encuentra asentado en el terreno de las propiedades físicas de los materiales y elementos constructivos no es suficiente para retratar el ambiente lumínico de un volumen arquitectónico. Se trata de magnitudes tremendamente útiles para el cálculo del desempeño de un componente y el cálculo de luminarias, pero que no fueron diseñadas para el estudio del efecto combinado de varios componentes entre si.

Las condiciones lumínicas que se presentan en un recinto son el resultado de numerosas y complejas interacciones, las cuales dificultan que estudios con cierto nivel de profundidad puedan ser realizados de forma puramente intuitiva. Por esta razón, el estudio de las características y propiedades lumínicas de un espacio requiere de instrumentos capaces de brindar cierto grado de objetividad al análisis realizado. Corresponde a los diseñadores y arquitectos que las conclusiones y aprendizajes así obtenidos sean incorporados

Conclusioncreativamente al proceso de diseño, evitando que los instrumentos y procedimientos de análisis se queden relegados en el terreno de lo diagnóstico para incorporarlos al terreno de lo proyectual.

A pesar de ello el reto no está en diseñar con la luz, sino diseñar la iluminación, pero para lograrlo es necesario contar con poderosos instrumentos de cálculo y análisis que permitan estudiar un fenómeno que paradójicamente nos resulta invisible. Grandes avances se están presentando en el terreno de los métodos y programas de computador orientados hacia el cálculo de la iluminación natural y sin duda el permanente perfeccionamiento de una herramienta o método de trabajo es una labor fundamental, pero que no tiene igual importancia que el conocimiento acerca del nivel de fiabilidad que posee. Un procedimiento o her ramienta aparentemente rudimentaria, pero de la cual se conozcan con certeza sus fortalezas, debilidades y limitaciones, es mucho más útil que una herramienta sofisticada de la cual se desconoce en qué momento la información que arroja puede inducir a errores.


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MAGNITUDES FÍSICAS

BRILLOEs el cociente entre la intensidad luminosa de una superficie en una dirección dada y la unidad de área proyectada de la misma.

EFECTO ESTROBOSCÓPICOEs el fenómeno que le ocurre a todas las fuentes de iluminación artificial alimentadas con corriente alterna, las cuales cesan su emisión de luz cada vez que la corriente se hace cero. Cuando se alimenta con corriente de 50 Hertzios esto ocurre cien veces en un segundo.

FLUJO LUMINOSO ( )

Es la cantidad de energía radiante que emite un cuerpo en la unidad de tiempo (segundo). Su unidad de medida es el Lumen, que equivale al flujo emitido por una fuente luminosa de una candela e interceptado por una superficie esférica de 1cm de radio. Gráficamente se representa por una trayectoria rectilínea (segmento de recta) que recibe el nombre de rayo luminoso.

INTENSIDAD LUMINOSA (I) Es la densidad espacial del flujo luminoso ocasionada por una fuente y emitida en una dirección determinada. Su unidad es la Candela según el Sistema Internacional de Medidas y se determina por la relación del flujo luminoso con respecto al ángulo sólido (porción de espacio limitada por una superficie cónica o piramidal) en el cual se distribuye. Siendo I la Intensidad luminosa, el flujo luminoso y w el

ángulo sólido, I= /w.

ILUMINACIÓN (E) Flujo luminoso por unidad de superficie, definido también como la densidad superficial del flujo luminoso y correspondiente a la relación existente entre el flujo luminoso que incide sobre una superficie y el área de la misma. Siendo S el área de la superficie, la iluminación E= /S. Según el Sistema

Internacional de Medidas su unidad es el Lux, que equivale a la iluminación de una superficie de un metro cuadrado que recibe un flujo luminoso normal y uniforme con una intensidad de 1 lumen.

ILUMINACIÓN COMPLEMENTARIAAlumbrado diseñado para aumentar el nivel de iluminación en un área determinada.

φ

φφ

φ

Glosario

ILUMINACIÓN LOCALIZADAAlumbrado diseñado para proporcionar un aumento de iluminación en el plano de trabajo.

ILUMINACIÓN PROMEDIOValor dado por el promedio ponderado de las iluminaciones obtenidas en el centro de las superficies elementales que componen la superficie considerada.

INTENSIDAD LUMINOSAFlujo luminoso emitido en un ángulo sólido y en una dirección dada. Su unidad de medida es la candela.

LUMINANCIA (L)Es la densidad superficial del flujo luminoso irradiado por una superficie, una bombilla, una ventana. Su unidad es la candela/m². Es una característica propia del aspecto luminoso de una fuente de luz o de una superficie iluminada en una dirección dada.

ILUMINANCIA (I)Es lo que produce en el ojo la sensación de claridad. Superficies que reciben la misma intensidad de luz poseen la misma iluminancia, sin embargo, lo que el ojo percibe son diferencias comparativas y no niveles absolutos de iluminación. Un libro abierto y la mesa sobre la que reposa pueden tener el mismo nivel de iluminancia, a pesar de ello se percibirá con mayor claridad el libro puesto que este refleja una mayor cantidad de luz.

LUMINARIA Equipo de iluminación que distribuye, filtra o controla la

luz emitida por una lámpara o lámparas y el cual incluye todos los accesorios necesarios para fijar, proteger y operar esas lámparas, así como los elementos necesarios

para conectarse a las redes eléctricas y de control.

LUX Unidad de medida del sistema métrico para cuantificar

los niveles de iluminación. Equivale al nivel de iluminación que produce un lumen distribuido en un

metro cuadrado de superficie. 1 Lux = 0.09729 Bujía - pie (Foot - Candle).

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dentro de cada una de estas zonas. Aquí va una grafica que representa en planta y en alzado dicha condición.

CAPACIDAD VISUALPropiedad fisiológica del ojo humano para enfocar objetos a diferentes distancias mediante la variación del espesor, y por tanto la longitud focal, del cristalino. El músculo ciliar es el responsable de esta acomodación, el cual, si se le exigen al ojo permanentes cambios de enfoque durante periodos prolongados puede ocasionar fatiga visual.

CONTRASTE Y UNIFORMIDADLa uniformidad lumínica es uno de los principales factores dentro de la calidad de la iluminación, ya que la carencia de uniformidad genera una considerable fatiga en la visión a causa de la necesidad de adaptación constante del ojo, lo cual se produce cuando dentro de un mismo local se presentan diferencias notables entre los niveles de iluminación.

DESLUMBRAMIENTOCualquier brillo que produzca molestia, interferencia con la visión o fatiga visual.

SENSIBILIDAD DEL OJOEs quizás el aspecto más importante relativo a la visión y varía de un individuo a otro. Si el ojo humano percibe el espectro de radiación comprendido entre los 380 y los 780 nm, la sensibilidad será baja en los extremos y el máximo se encontrará en los 555 nm. En el caso de niveles de iluminación débiles esta sensibilidad máxima se desplaza hacia los 500 nm.

TAREA VISUALActividad que debe desarrollarse con un determinado nivel de iluminación. Las tareas visuales se encuentran clasificadas en los Códigos de Salud Ocupacional de acuerdo a escalas progresivas de mayor exigencia visual.

VELOCIDAD DE PERCEPCIÓNLa velocidad de percepción es la claridad y definición con que se percibe un objeto en función del tiempo. Si se satisfacen los requisitos fundamentales de la iluminación para facilidad y comodidad, existirá mayor velocidad de percepción; aquí interviene también el factor del color del objeto que se percibe y el contraste entre el objeto y su entorno.

LUXÓMETRO Instrumento para la medición del nivel de iluminación.

PLANO DE TRABAJO Es la superficie horizontal, vertical u oblicua, en la cual usualmente se realiza el trabajo y cuyos niveles de iluminación deben ser especificados y medidos.

REFLEXIÓNEs la luz reflejada por la superficie de un cuerpo.

MAGNITUDES FISIOLÓGICAS

AGUDEZA VISUAL O PODER SEPARADOR DEL OJO Se mide en función de la habilidad de cada persona para distinguir detalles muy pequeños y para reconocer ligeros contrastes de luz, forma y color; además de detectar movimientos y cambios de los objetos en el campo visual por diminutos que estos sean. Mientras mayor y mejores sean las condiciones de iluminación, mayor será la capacidad del ojo en apreciar los pequeños detalles y contrastes en un tiempo menor, lo cual significa una mayor agudeza visual. Se define como el mínimo ángulo bajo el cual se pueden distinguir dos puntos distintos al quedar separadas sus imágenes en la retina, que para el ojo normal corresponde a un ángulo de un minuto (la sesentava parte de un grado).

ÁREA DE TRABAJO Lugar donde un operario o trabajador desarrolla normalmente sus actividades.

CAMPO VISUAL Parte del entorno que percibe una persona sin mover la cabeza ni los ojos y que corresponde a la visión binocular. El campo visual tiene una amplitud de 60° en ambos planos, horizontal y vertical y dentro de esa porción se definen otros campos de visión que determinan tareas más exigentes que se ubican en una franja de 20° en el plano horizontal y 40° en el vertical. Según la capacidad de percepción, este campo visual se puede dividir en tres partes; Campo de visión neta en el que se da una visión precisa, Campo medio en el que se aprecian fuertes contrastes y movimientos y Campo periférico en el cual sólo se distinguen los objetos en movimiento. El confort y la eficiencia visual se logran mediante el control de las condiciones de iluminación


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Agradecimientos

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Un par de entusiastas quieren compartir sus ideas e intereses con sus colegas y teniendo claro lo que desean comunicar, concluyen que es apropiado emprender el trabajo de campo, la redacción de textos y la producción de imágenes. Una historia como esta concluye agradeciendo a las personas e instituciones que ayudaron a que un libro haya sido impreso. Pero la nuestra es otra historia. Cuando comenzamos a trabajar en este tema no teníamos en mente llegar a escribir un libro, deseábamos abrir una nueva Línea de Investigación y por este motivo durante varios meses nos ocupamos, junto con el Arq. Jorge Enrique Roldán, de la formulación del proyecto, su confrontación con nuestros pares académicos y especialmente el desarrollo de los procedimientos e instrumentos de trabajo que íbamos a requerir.

En mayo de 2001 hicimos una propuesta formal a Cristalería PELDAR S.A. para que brindara apoyo a nuestro proyecto. Aunque la idea inicial tuvo muy buena acogida, tardaríamos hasta octubre para formalizar conjuntamente la idea de un libro. Cristalería PELDAR deseaba llegar a un producto tangible que se pudiera distribuir y por ello nosotros utilizamos esta publicación no como un objetivo, sino como un excelente pretexto para la investigación y el desarrollo. Nuestros agradecimientos se remontan a mucho antes de haber iniciado el proyecto editorial, sólo así pudimos incorporar aquí a los colaboradores, empresas, colegas y proyectos que ayudaron a que tuviéramos algo que comunicar.

Queremos agradecer en primer lugar a Eduardo Montero y GOP Oficina de Proyectos en Madrid, quienes nos brindaron la oportunidad en febrero de 2002 para que muchas técnicas y procedimientos no sólo se hicieran necesarios, sino que una vez desarrollados, fueran inmediatamente puestos en práctica en las terminales aeroportuarias de Málaga y Alicante. Otros arquitectos como Juan Manuel Peláez F., Mauricio Gaviria R. y Juan Felipe Uribe de B., confiaron en nosotros y también aportaron sus proyectos para permitirnos continuar adelante en nuestra investigación. Información acerca de sus edificios hacen parte de la colección de imágenes, lo que acrecienta los motivos de agradecimiento para con ellos.

En marzo de 2002 comenzamos a incursionar en el terreno de los modelos a escala y contamos con la entusiasta colaboración de un

nutrido grupo de estudiantes de arquitectura de la Universidad Pontificia Bolivariana en Medellín. Para julio de este mismo año estuvimos listos para realizar los estudios de caso de viviendas y oficinas, y en noviembre esta labor fue concluida con la participación de Isabel Arcos, estudiante de esta misma facultad. Durante el año siguiente los estudiantes de arquitectura de la Pontificia Universidad Javeriana de Bogotá, Fernando López y Cristina Balaguera, colaboraron intensamente en el trabajo de campo que sustenta los capítulos de espacios educativos y comerciales. Esta etapa requirió un esfuerzo logístico enorme y los interminables préstamos de las cámaras fotográficas de Maru y Diana Uribe. Es oportuno agradecer también a todas las personas que nos permitieron entrar a fotografiar y monitorear sus viviendas y oficinas, así como a las Administraciones de los Centros Comerciales y los Directivos de las Instituciones Educativas, quienes interrumpieron sus actividades, apagaron los circuitos de alumbrado eléctrico y nos permitieron hacer nuestra tarea.

Enfrascados en el proyecto editorial contamos con la colaboración permanente del publicista Álvaro Salgado, quien en el último año se comprometió con la calidad gráfica del libro. Muchísimas imágenes fueron reemplazadas o repetidas gracias a sus oportunos consejos. Simultáneamente el Arquitecto César Alzate, Director de Mercadeo de Cristalería PELDAR, estuvo exigiéndonos siempre más calidad y claridad en los contenidos, sin su colaboración permanente este libro hubiera "estado listo" mucho antes.

Por último durante la etapa de revisión, realizada entre enero y febrero de 2004, contamos con la ayuda de los arquitectos Ader García Cardona, Luis Guillermo Hernández, Eliana María Calle, Luis Leonardo Suárez, la sicóloga Sandra Salazar, la comunicadora social Mónica Fernanda Estrada y la estudiante de arquitectura Liliana Díaz. Todos colaboraron como asesores de contenido y pusieron su empeño para que este libro carezca de redundancias, discontinuidades y gazapos ortográficos. Las tildes y demás errores que hayan logrado evadir tantas revisiones son nuestra total responsabilidad, pero las satisfacciones, ideas y motivaciones que se puedan derivar de este proyecto se las debemos al equipo de personas que nos estuvo acompañando durante estos cuatro años de aventura.

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