PLDC 2013: Diseño de iluminación interactivo entre la luz natural y artificial

¿Te perdiste la serie de conferencias sobre iluminación más importante del año? Aquí puedes saber qué sucedió en la PLDC

header

Dentro de la Profesional Lighting Design Convention que tuvo lugar a principiosde noviembre de 2013, diversos profesionales y expertos de la industria impartieron numerosas conferencias en torno al mundo de la iluminación. En estos artículos compartiremos algunas de las pláticas que estos especialistas decidieron presentar en una de las convenciones internacionales más importantes para el mundo de la iluminación.

Diseño de iluminación interactivo entre la luz natural y artificial

Por Katja Schiebler y Arne Hülsmann

Luz natural ¿Qué es la luz natural? Además de un amanecer hermoso, un atardecer con un cielo pintado de naranja o un cielo nublado total o parcialmente con un juego de luz y sombra sobre el piso.

Sin duda, la luz natural tiene un rol que jugar en la atmósfera. Pero también puede usarse como una fuente de luz, como una “fuente de vida” en nuestro día a día, tanto en nuestras oficinas como en nuestras casas. Con sus cambios dinámicos en intensidad luminosa, color, carácter y dirección, la luz natural es la fuente de luz más eficiente e inspiradora que tenemos. Dependiendo del diseño de la fachada o del material de acristalamiento, se pueden lograr valores de 200lm/W aproximadamente. La luz natural, como una fuente de luz, tiene el potencial de estimular procesos biológicos en el cuerpo humano.

Tomando en cuenta el conocimiento recién ganado sobre el efecto positivo de la luz natural en nuestro desempeño cognitivo, intentamos elevar su nivel de incidencia a un nivel biológico efectivo (1000 lux) en muchos salones en la escuela “Stübenhofer Weg”, que está localizada en Wilhelmsburg, un distrito en el sur de Hamburgo.

Arne_512x512

La nueva parte del edificio, diseñada por el arquitecto Marc Oliver Mathez de Hamburgo, comprende una extensión de edificios existentes en forma de una nueva estructura. El nuevo diseño de los edificios facilitó un nuevo concepto de aprendizaje: los estudiantes son capaces de aprender, estudiar y jugar en los espacios de los pasillos.

El logro del diseño de iluminación no sólo fue contribuir al  nuevo concepto de aprendizaje, sino apoyar a los alumnos en un desarrollo positivo basado en nuestro conocimiento de no realizar efectos visuales de luz. Por lo cual, todos los salones necesitaban alcanzar un nivel de iluminación de 1000 luxes, con principios de luz natural. El primer paso incluía hacer ciertas optimizaciones con luz natural. Sin embargo, debido a la geometría de los edificios y sus alrededores (la escuela está rodeada por altos edificios de departamentos) no todos los salones de clase pudieron alcanzar ese nivel. En el siguiente paso los salones fueron divididos en grupos con factores de iluminación natural semejantes.

El arquitecto había defendido que tendría un sistema artificial similar en cada salón de clases. Por lo tanto, cada aula fue iluminado por medio de dos o tres hileras de luminarias. La habitación con mejores condiciones de luz natural, recibía menos accesorios de iluminación, en este caso, tubos fluorescentes. El número de accesorios era determinado con el objetivo de conseguir los 1000 luxes en cada habitación en adición a la luz natural de cada uno, con la idea de proporcionar condiciones similares de aprendizaje a todos los alumnos.

Cuando la luz golpea una superficie, es reflejada por el material (reacciona de acuerdo a tres propiedades; reflexión, transmisión y absorción). La suma de luz reflejada es definida por los grados de reflactancia de cada material o acabado. Las historias sobre deslumbramiento, confort e incomodidad se rechazan a partir de este simple efecto. A pesar de todo, sea luz natural o luz artificial, estas impresiones pueden ser definidas simplemente como el contraste que crea la luz. Un contraste demasiado bajo puede parecer demasiado plano y aburrido. Demasiado alto, por otro lado, puede causar brillo o mala percepción. Para evitar eso, las relaciones de contraste pueden ser incluidas en una etapa más temprana del diseño, si los materiales especificados y la suma de la luz que estarán reflejando son sabidos. Por esta razón, hemos desarrollado los llamados corredores luminosos. Con la ayuda de una escala algorítmica es posible hacer un balance de todas las luminancias de una habitación.

Estación de Salzburgo

En el proyecto de la estación central de Salzburgo, estos corredores ayudaban a definir los materiales correctos y el diseño de iluminación. Toda la estación consistía en dos niveles. Una plataforma alta y un área de compras más abajo. Un análisis a los dos posibles materiales para el suelo del área de compras mostró que en combinación con los niveles de luz natural en la plataforma y en las entradas del área de compras, los materiales oscuros creaban un contraste demasiado alto en el campo de visión. El material más luminoso reducía el contraste, pero aun así este material no era capaz de eliminar el problema de la incomodidad visual. El problema se pudo solucionar realizando una combinación atípica en el área de compras.

salbuuuurg

La suma de luz artificial necesaria fue calculada al principio, pero necesitaba estar afinada a una maqueta a gran escala, que fue construida en nuestra oficina. Esta maqueta necesitaba representar las condiciones reales para que nosotros juzgáramos correctamente. Junto con el arquitecto y el cliente fuimos capaces de trabajar para calcular la luminancia en el área de compras en orden de atraer a los visitantes y hacerlos sentir cómodos. Durante el día decidimos una luminancia de 1000 luxes, lo que supera por diez el límite requerido.

En lugar de estar trabajando con luz natural difusa, algunos proyectos de luz natural se concentran en la luz del sol. El Sol es la estrella que se encuentra en el centro de nuestro sistema solar, que comprende a diversos planetas. Visto desde la tierra, el sol tiene un diámetro visible de 0.5 grados aproximadamente y emite luz en un rango de (3 x 1027) candelas. La luminancia del sol es de (1.93 x 108) candelas por metro cuadrado y la luminancia en planos horizontales puede alcanzar, aun en el hemisferio norte,  niveles de 100, 000 luxes.

¿Por qué estos hechos? Cada vez que el sol tiene acceso directo a los edificios puede crear un deslumbramiento y una incomodidad visual en las áreas de trabajo. (En lugar de los conocidos ratios de deslumbramiento teníamos que considerar que esas personas aceptaran contrastes más altos bajo los rayos del sol que con luz artificial).

Aeropuerto de Hamburgo

Después de 20 años, el sistema existente del aeropuerto de Hamburgo necesitaba ser reemplazado. El sistema existente era controlado de forma manual. Fue reemplazado por un sistema autónomo que fue instalado en el techo. El cliente quería escudos anti deslumbramiento que cubrieran todos los tragaluces de la terminal. El sistema era cubrir todos los espacios de trabajo. Inicialmente, el cliente consideró instalar una película de protección solar con una transmitancia lo suficientemente baja para eludir el deslumbramiento, pero esto hubiera puesto toda la terminal a oscuras. Solamente en las horas con más sol el nivel de luminancia habría sido suficiente.

En un proceso de cinco años, hemos desarrollado un sistema de sombreado que es capaz de bloquear la radiación solar que cae directamente en las áreas de trabajo, cubriendo los tragaluces correspondientes. La luz del sol, de otra forma, todavía puede contribuir a una atmósfera especial en las terminales. El concepto está basado en una serie de pantallas simples controladas en cinco grupos en cada tragaluz. El sistema subraya un control administrativo matriz. La matriz, como un resultado final del proceso de diseño, fue desarrollada desde cada uno de los puntos de trabajo.  Siguiendo un análisis de todos los puntos de vista, los tragaluces correspondientes son cubiertos automáticamente por el sistema de sombreado.Hamburg_airport

Este inovador sistema puede ser llevado a cabo en otros proyectos. En el equipo de diseño actualmente estamos trabajando in diversas formas para simplificar el análisis. En el proyecto presentado aquí el flujo de trabajo se basó en muchas herramientas simples pero individuales. En los próximos meses estas herramientas serán integradas en una herramienta más compleja, suficientmente poderosa para resolver tareas mucho más difíciles.

1 comentario en “PLDC 2013: Diseño de iluminación interactivo entre la luz natural y artificial

  1. Pingback: Bitacoras.com

Deja un comentario

A %d blogueros les gusta esto: