Sí, también existe el diseño de luz natural

Un buen diseño de luz natural tiene relación con el la forma del edificio, la orientación de sus fachadas y un sistema de iluminación artificial sensible que pueda atenuarse o apagarse cuando es necesario.

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Desde los principios la humanidad la luz natural ha tenido un papel de suma relevancia para el diseño y la construcción de la arquitectura. Casas, templos y ciudades se diseñaban en la antigüedad de acuerdo al paso del sol en el cielo. Más tarde, cuando se inventó la iluminación artificial en el siglo XX, estos aspectos fueron descuidados por la mayoría de las culturas; ya no tenía tanta importancia la luz natural porque cualquier lugar podía ser iluminado artificialmente. Sin embargo, recientemente los profesionales encargados de planear y construir nuestros edificios han vuelto la vista a la iluminación natural y la nueva tendencia apunta hacia un uso equilibrado y simultáneo de los dos tipos de iluminación: Un diseño del edificio pensado para aprovechar la trayectoria del Sol, accesorios que reflejen y distribuyan la luz del día y un sistema artificial sensible que también pueda atenuarse.

En este artículo recuperamos algunas recomendaciones sobre los puntos que deben tomar en cuenta las personas interesadas en un buen diseño de luz natural.

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Recomendaciones para diseño de luz natural

La ciencia del diseño de iluminación natural no sólo tiene que ver con proporcionar suficiente luz de día en un espacio, sino cómo hacerlo sin producir efectos secundarios; se trata de equilibrar la ganancia de calor, el deslumbramiento y la variación en la disponibilidad de la luz natural durante el día. Por ejemplo, un buen diseño de luz natural consideraría cuidadosamente el uso de accesorios de sombra para reducir el brillo y el exceso de contraste en el espacio de trabajo. Adicionalmente, deberían evaluarse el tamaño y número de las ventanas, la selección del vidrio y la reflactancia de las superficies interiores.

Un sistema de iluminación natural se compone de diferentes tecnologías y de la arquitectura del edificio. Aunque no todos estos componentes son necesarios para cada sistema de iluminación natural, típicamente están presentes uno o más de los siguientes puntos:

luz-natural-1– Relación del área-ventana

– Cristales de alto rendimiento

– Diseño optimizado de la luz natural

– Tragaluces

– Dispositivos tubulares de luz

– Controles de iluminación eléctrica sensibles a la luz natural

– Diseño interior optimizado para la luz natural

Si es posible, la distribución del edificio en el terreno debe ser la óptima para la luz del día. Esto sólo es posible para los nuevos proyectos de construcción y no se aplica a remodelaciones. Si el proyecto lo permite, el profesional debe considerar una huella del edificio que maximice las exposiciones al sur y al norte, y minimice las del este y oeste.

La ventana tiene dos funciones esenciales: la entrega de luz natural y el suministro de una vista a los ocupantes. La regla dicta un cristal con una alta transmisión de luz visible y evitar el deslumbramiento. Como regla general, cuanto mayor sea la altura de la ventana, más profundamente podrá ingresar la luz natural en el espacio. Por lo tanto, una buena administración de la luz natural dicta que la ventana debe dejar que entre la  luz natural y que los usuarios tengan una buena vista. La ventana que brinde luz primordialmente debe comenzar al metro de altura y tener una transmisión de luz visible del 50% a 75%; mientras que la ventana que brinde vista debe ser colocada abajo y tener una transmisión de luz visible de menos de 40% en la mayoría de los climas.

Los controles de la iluminación artificial sensibles a la luz natural son esenciales para cualquier sistema de iluminación natural. Ningún diseño de iluminación natural ahorrará energía a menos que las luces eléctricas se atenúen o apaguen cuando hay suficiente iluminación del día. De hecho, si las características de iluminación natural tales como ventanas y claraboyas no se combinan con la funcionalidad de la iluminación natural, entonces el edificio adaptado a la luz natural utilizará aun más energía eléctrica que un edificio sin los dispositivos de luz natural. Los controles y la iluminación natural consisten en una regulación constante o en balastros escalonados en las instalaciones de luz, y una o más fotoceldas para detectar la luz natural disponible y atenuar o apagar la iluminación eléctrica.

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Un elemento que comúnmente se pasa por alto en el diseño de iluminación natural es el diseño de interiores, que debería considerar los muebles, la colocación, los acabados, etc. Por ejemplo, en una oficina se limitaría la altura de las particiones de los cubículos, particularmente los que se encuentran junto a la fachada sur; las oficinas cerradas se mantendrán al mínimo y las paredes y techos serán tan altamente reflactantes como sea posible para ayudar a distribuir la luz natural. Mediante la correcta colocación de las superficies de trabajo a una buena distancia de la fachada sur, el control solar es mucho más sencillo con pequeños dispositivos de sombra si se ubican los escritorios directamente contra la fachada sur.

Los diseñadores deben asegurarse de evitar el deslumbramiento y el sobrecalentamiento al colocar demasiadas ventanas. Más ventanas no significan necesariamente más luz del día. Es decir que la luz natural tiene que ser controlada y distribuida adecuadamente en todo el espacio de trabajo. La eficacia de la iluminación natural en términos de ahorro de energía (o dinero) se mide no sólo con los métodos económicos o fotométricos, sino también por los beneficios psicológicos y estéticos que se traducen en beneficios financieros.

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Recomendaciones de diseño

Durante el proceso de diseño, las siguientes estrategias de diseño deben ser entendidas y exploradas:

– Aumentar el perímetro de luz diurna. Extender la distribución del edificio en el terreno para maximizar el área de la iluminación natural utilizable.

– Permitir la penetración de la luz natural del día en un espacio desde una buena altura. Las ventanas ubicadas en las partes más altas de una pared o en el techo se traducirá en una penetración más profunda y en una reducción de probabilidad de brillo excesivo.

– Reflejar la luz del día dentro de un espacio para aumentar el brillo de la habitación.

– Techos de pendiente para dirigir más luz en un espacio.

– Evite la luz del día de haz directo en las áreas de tareas visuales críticas. La mala visibilidad y el malestar resultarán si se producen diferencias de brillos excesivas en las proximidades de las tareas visuales críticas.

– Filtro de la luz del día. La dureza de la luz directa se puede filtrar con la vegetación, con cortinas, persianas o similares, y ayudará a distribuir la luz.

– Entender que las diferentes orientaciones de construcción se beneficiarán de diferentes estrategias de iluminación natural; por ejemplo, las repisas reflejantes de luz -que son eficaces en las fachadas sur – son a menudo ineficaces en elevaciones al este o al oeste de los edificios.

Dado que la eficacia de un diseño de iluminación natural está estrechamente ligado al diseño del edificio, la mejor manera de evaluar un proyecto de luz natural es llevar a cabo un análisis de la luz del día a través de una simulación. Existe software de simulación de iluminación disponible y puede ser utilizado para simular el rendimiento de un edificio en un clima determinado y para predecir los niveles de iluminación de la luz del día, y la respuesta de atenuación según la luz disponible, estimar los ahorros de energía anuales de la funcionalidad de la iluminación natural, e incluso predecir la probabilidad de brillo para un diseño dado.

Además, es importante para el proceso de diseño de la iluminación natural que se integren muchas disciplinas, incluyendo mecánicos, eléctricos y expertos en iluminación. Los miembros del equipo de diseño deben ser introducidos en el proceso temprano para asegurar que los conceptos de iluminación natural y las ideas se lleven a lo largo del proyecto.

De cualquier forma, la luz natural no sólo está relacionada con la experiencia visual de la forma y el espacio, sino que también está conectada con características térmicas. Las implicaciones de este hecho son numerosas y tienen un impacto directo en la temperaturas del aire y de las superficies; así como un impacto indirecto en confort térmico. Todas estas características: luz, calor y confort son factores clave cuando se determina el consumo energético de un edificio; si se manipulan y controlan correctamente, disminuirá la dependencia a los sistemas artificiales.

La iluminación natural tiene el potencial de proporcionar importantes ahorros de costes. La iluminación eléctrica representa el 35 a el 50% del consumo total de energía eléctrica en edificios comerciales. Mediante la generación de calor residual, la iluminación también añade una suma a las cargas de los equipos de refrigeración. El ahorro de energía mediante la utilización de estrategias de luz natural puede reducir directamente la energía que se usa para enfriar en un 10% o 20% adicional. En consecuencia, para muchos edificios institucionales y comerciales, los costos totales de energía se pueden reducir hasta un tercio a través de la óptima integración de estrategias de iluminación natural.

Pero los beneficios de un edificio con luz natural se extienden más allá del ahorro de energía. Por ejemplo, mediante la reducción de la necesidad de consumo eléctrico para iluminación y refrigeración, el uso de la luz del día reduce gases de efecto invernadero y hace que el agotamiento de combustibles fósiles sea más lento. Numerosos estudios también indican que la luz del día puede aumentar la productividad de los colaboradores de una empresa y acortar las estancias de los pacientes en habitaciones de hospitales.

Para más información sobre los beneficios del tipo de iluminación natural, conoce nuestro artículo “¿Por qué es importante la luz natural?”

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