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ILUMINACION NATURAL
1
UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN-TACNA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE ARQUITECTURA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE ARQUITECTURA
ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
ILUMINACION NATURAL
PRESENTADO POR:
 Salamanca Paredes, Alejandra 2015-128038
 Aguilar Chambilla, Rossmery 2015-128017
 Flores Huaraya Vaneza, Myriam 2015-128019
 Hume Catunta, Nataly 2015-128058
 Montesinos Vargas, Dayana 2015-128016
 MamaniFlores, Yessabel 2015-128037
Tacna-Perú
22 de diciembre del 2016
ILUMINACION NATURAL
2
INDICE
INDICE....................................................................................................................................2
1. INTRODUCCION................................................................................................................5
2. LA LUZ................................................................................................................................6
2.1 DEFINICIÓN .................................................................................................................6
2.2 PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LA LUZ..................................................7
2.2.1) ABSORCIÓN:........................................................................................................7
2.2.2) REFLEXIÓN:.........................................................................................................8
2.2.3) TRANSMISIÓN: ....................................................................................................8
2.2.4) REFRACCIÓN ......................................................................................................9
2.2.5) DISPERSIÓN: .....................................................................................................10
2.2.6) DIFRACCIÓN:.....................................................................................................10
3. LA ILUMINACION NATURAL...........................................................................................11
3.1 HISTORIA...................................................................................................................11
3.2 DEFINICION ...............................................................................................................12
3.2.1 OBJETIVOS DE LA ILUMNACION NATURAL....................................................13
3.3 CARACTERISTICAS ..................................................................................................13
3.3.1 FUENTES DE ILUMINACION NATURAL ...........................................................13
3.3.2 TIPOS DE ILUMINACION....................................................................................14
3.3.3 VENTAJAS DE LA ILUMINACION NATURAL ....................................................14
3.4. COMPONENTES:......................................................................................................15
3.5. EFECTOS..................................................................................................................16
3.5.1 LA LUZ Y SUS EFECTOS BIOLÓGICOS...........................................................16
3.5.2 EFECTOS PSICOLÓGICOS ...............................................................................17
3.5.3 EFECTOS TÉRMICOS ........................................................................................18
3.5.4. EFECTOS DE LA LUZ SOBRE LA ACTIVIDAD ................................................19
3.5.5. EFECTOS DE LA LUZ SOBRE LOS OBJETOS Y LAS SUPERFICIES...........20
ILUMINACION NATURAL
3
3.6. ABERTURAS .............................................................................................................21
3.6.1. ARQUITECTURA SOLAR PASIVA ....................................................................22
3.6.2. CLARABOYAS ....................................................................................................23
3.6.2.1. VENTAJAS ...................................................................................................24
3.6.2.2. CLARABOYAS FIJAS ..................................................................................24
3.6.2.3. CLARABOYAS DE APERTURA MANUAL ( HUSILLO Y MANIVELA).......24
3.6.2.4. CLARABOYAS CON APERTURA TELESCÓPICA PARA ACCESO.........25
3.6.2.5. CLARABOYAS CON APERTURA ELÉCTRICA .........................................25
3.6.2.6. CLARABOYAS CON APERTURA DE HUMOS ..........................................26
3.6.3. VENTANAS DE TEJADO....................................................................................26
3.6.4. TUBO SOLAR .....................................................................................................28
3.7. LA INFLUENCIA DEL MEDIO AMBIENTE ..............................................................29
3.7.1.El cambio la variedad:..........................................................................................29
3.7.2. El cambio la variedad:.........................................................................................29
................................................................................................................................30
3.7.3. El cambio constante según las condiciones del clima .......................................30
................................................................................................................................30
3.8. CRITERIOS DE DISEÑO ..........................................................................................30
3.8.1.Ejemplo.................................................................................................................31
Arquitectura con luz diurna ...........................................................................................31
3.8.2.Acentuación de la exposición ..............................................................................31
3.8.3.Acentuación del espacio ......................................................................................31
3.8.4.Escenario: Objetos expuestos .............................................................................32
3.9. DISEÑO DE ILUMINACION ......................................................................................32
3.10. PARÁMETROS DE DISEÑO...................................................................................34
3.11. TIPOLOGÍAS DE ESPACIOS .................................................................................35
3.12.TIPOS DE ILUMINACIÓN NATURAL ......................................................................35
3.13.Iluminación natural de espacios interiores ...............................................................38
3.14.Objetivos de diseño ..................................................................................................38
3.15.Sistemas de iluminación natural...............................................................................39
3.15.1.Iluminación lateral: .............................................................................................39
3.15.2.Iluminación cenital:.............................................................................................41
3.16.Importancia Iluminación natural ...............................................................................42
ILUMINACION NATURAL
4
3.17.Fenómenos ópticos ..................................................................................................43
3.17.1.Refracción: .........................................................................................................43
3.17.2.Dispersión:..........................................................................................................43
3.17.3.La reflexión:........................................................................................................43
3.17.4.Difusión:..............................................................................................................43
4. CONCLUSIONES.............................................................................................................44
5. BIBLIOGRAFÍA.................................................................................................................45
ILUMINACION NATURAL
5
1. INTRODUCCION
Iluminación natural es la práctica de colocar las ventanas u otras aberturas y
superficies reflectantes a fin de que durante el día la luz natural ofrezca una
eficaz iluminación interior. Se presta especial atención a la iluminación natural en el
diseño de un edificio, cuando el objetivo es maximizar el confort visual y para reducir
el uso de energía eléctrica.
El ahorro de energía puede lograrse, ya sea a partir de la reducción del uso de la
iluminación artificial, a partir de energía solar pasiva o de calefacción o refrigeración.
Iluminación natural es un término técnico dado por siglos, independientemente de
la geografía y la cultura. Durante el siglo XX los arquitectos encontraron que se
estaba haciendo un uso inadecuado y reformularon el concepto, generando una
línea de investigación que se volcó en bibliografía específica. En el presente siglo
con cuestiones tales como el calentamiento global y la necesidad de reducir
drásticamente la demanda de energía el tema tiene una gran vigencia.
No hay luz directa del sol sobre la pared lateral polar de un edificio desde
el equinoccio de otoño al equinoccio de primavera en las partes del mundo al norte
del Trópico de Cáncer y en partes del mundo al sur del Trópico de Capricornio.
Tradicionalmente, en estos sitios con cielos mayormente nublados, las casas fueron
diseñadas con un mínimo de ventanas en el lado polar, pero más grandes en el lado
ecuatorial. El lado soleado de las ventanas, al menos, reciben la luz directa del sol
en cualquier día soleado del año. Por lo que son eficaces en las áreas de iluminación
natural de la casa junto a las ventanas. Aun así, durante mediados del invierno, la
incidencia de luz es muy direccional y arroja sombras. Esto puede ser parcialmente
mejorado a través de la luz y la difusión a través de un poco de reflexión de las
superficies internas.
ILUMINACION NATURAL
6
2. LA LUZ
2.1 DEFINICIÓN
Se llama luz (del latín lux, lucis) a la parte de la radiación
electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. En física, el
término luz se usa en un sentido más amplio e incluye todo el campo de la
radiación conocido como espectro electromagnético, mientras que la
expresión luz visible señala específicamente la radiación en el espectro
visible. La luz, como todas las radiaciones electromagnéticas, está formada
por partículas elementales desprovistas de masa denominadas fotones,
cuyas propiedades de acuerdo con la dualidad onda partícula explican las
características de su comportamiento físico. Se trata de una onda esférica.
La luz es la radiación visible del espectro electromagnético que podemos
captar con nuestros ojos.
Se ha demostrado teórica y experimentalmente que la luz tiene una velocidad
finita. La primera medición con éxito fue hecha por el astrónomo danés Ole
Roemer en 1676 y desde entonces numerosos experimentos han mejorado
la precisión con la que se conoce el dato. Actualmente el valor exacto
aceptado para la velocidad de la luz en el vacío es de 299 792 458 m/s.
ILUMINACION NATURAL
7
La velocidad de la luz al propagarse a través de la materia es menor que a
través del vacío y depende de las propiedades dieléctricas del medio y de la
energía de la luz. La relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en un
medio se denomina índice de refracción del medio.
2.2 PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LA LUZ
2.2.1) ABSORCIÓN:
Al incidir un rayo de luz visible sobre una superficie negra, mate y opaca, es
absorbido prácticamente en su totalidad, transformándose en calor.
ILUMINACION NATURAL
8
2.2.2) REFLEXIÓN:
Cuando la luz incide sobre una superficie lisa y brillante, se refleja
totalmente en un ángulo igual al de incidencia (reflexión especular).
Si la superficie no es del todo lisa, y brillante, refleja sólo parte de la luz que
le llega y además lo hace en todas direcciones, como en el caso de los
reflectores fotográficos de poliespán.
A este fenómeno se le conoce con el nombre de reflexión difusa, y es la
base de la Teoría del Color, que dice que:
al incidir sobre un objeto un haz de ondas de distinta longitud, absorbe unas
y refleja otras, siendo estas últimas las que en conjunto determinan el color
del objeto.
2.2.3) TRANSMISIÓN:
Es el fenómeno por el cual la luz puede atravesar objetos no opacos. La
transmisión es directa cuando el haz de luz se desplaza en el nuevo medio
íntegramente y de forma lineal. A estos medios se les conoce
como transparentes.
La transmisión es difusa, si en el interior del cuerpo el rayo se dispersa en
varias direcciones, tal como ocurre en el vidrio opal, ciertos plásticos, papel
vegetal, etc. A estos materiales se les denomina translucientes.
Existe un tercer tipo de transmisión, la selectiva que ocurre cuando ciertos
materiales, vidrios, plásticos o gelatinas coloreadas dejan pasar sólo ciertas
longitudes de onda y absorben otras, como es el caso de los filtros
fotográficos.
ILUMINACION NATURAL
9
2.2.4) REFRACCIÓN
Es un fenómeno que ocurre dentro de la transmisión.
Cuando los rayos luminosos inciden oblicuamente sobre un medio
transparente, o pasan de un medio a otro de distinta densidad, experimentan
un cambio de dirección que está en función del ángulo de incidencia (a mayor
ángulo mayor refracción), de la longitud de onda incidente (a menor longitud
de onda mayor refracción), y del índice de refracción de un medio respecto
al otro.
Este fenómeno tiene mucha importancia en fotografía, ya que la luz antes de
formar la imagen fotográfica ha de cambiar frecuentemente de medio: aire,
filtros, vidrios de los objetivos, soporte de la película.
Ya dijimos que la luz disminuye su velocidad en función de la densidad del
medio que atraviesa. En el caso de los vidrios ópticos, viene a ser
aproximadamente de unos 195.000 Km/seg.
Si un rayo de luz incide perpendicularmente sobre la superficie del vidrio,
sufre una disminución de su velocidad, pero no se desvía. por el contrario, si
lo hace oblicuamente, la parte del rayo que llegue primero sufrirá un frenazo
y continuará avanzando a inferior velocidad, mientras que el resto del rayo
continua todavía unos instantes a mayor velocidad.
ILUMINACION NATURAL
10
2.2.5) DISPERSIÓN:
Como acabamos de ver, uno de los factores que afectaban a la refracción,
era la longitud de onda de la luz incidente. Como la luz blanca es un conjunto
de diversas longitudes de onda, si un rayo cambia oblicuamente de medio,
cada una de las radiaciones se refractará de forma desigual, produciéndose
un separación de las mismas, desviándose menos las de onda larga como el
rojo y más las cercanas al violeta.
Un prisma produce mayor difracción porque además, al no ser sus caras
paralelas, los rayos refractados han de recorrer un camino aún mayor que
provoca, al salir el rayo, una refracción más exagerada .
En la práctica la dispersión determina el color del cielo y por tanto la
iluminación natural, así como las aberraciones cromáticas y el diseño de las
lentes que veremos más adelante.
A primera vista, el estudio de la luz
puede parecernos más de física que
de fotografía, pero en realidad su
perfecto conocimiento resulta
imprescindible para dominar el
proceso fotográfico y utilizar
adecuadamente los objetivos, filtros,
iluminación, etc.
2.2.6) DIFRACCIÓN:
Es la desviación de los rayos luminosos cuando inciden sobre el borde de un
objeto opaco. El fenómeno es más intenso cuando el borde es afilado.
Aunque la luz se propaga en línea recta, sigue teniendo naturaleza
ondulatoria y, al chocar con un borde afilado, se produce un segundo tren de
ondas circular, al igual que en un estanque. Esto da lugar a una zona de
penumbra que destruye la nitidez entre las zonas de luz y sombra.
ILUMINACION NATURAL
11
3. LA ILUMINACION NATURAL
3.1 HISTORIA
La influencia del sol en los aspectos del bienestar térmico y la iluminación en las
viviendas y edificios ya fue destacada desde los tiempos de Sócrates, según
deja testimonio escrito senofontes, 400 años antesde cristo.
Es incuestionable que la historia de la arquitectura es la historia de los seres
humanos y que la luz natural forma parte de nuestro planeta desde sus primeras
manifestaciones , convirtiéndose en la fuente de iluminación más antigua y el
verdadero medio de nuestro percepción visual.se puede afirmar entonces, que
la luz solar en la arquitectura se remonta a las cuevas que refugiaron nuestros
antepasados , y más tarde, con el desarrollo técnico culturales y herramientas ,
surge la segunda fuente que es la luz artificial, que la ha dispuesto en un
segundo plano, pero que de ninguna forma aporta la sutileza y matices de la
primera.
La luz natural cobra autonomía y actúa como un material de construcción,
ciertamente el más económico que existe. Cierra, delimita espacios, crea
ambientes, y cuya combinación con las sombras que la hacen sólida, aporta un
carácter plástico siendo el elemento que en mayor medida contribuye a la
expresión arquitectónica despertando sensaciones y emociones: de amplitud, de
bienestar.
´´Es pues, la luz natural, la que nos da felicidad´´ (José Luis Barrero Peñalver)
En la época moderna de Mies Van der Rohe, Le Corbusier, Frank Lloyd Wright
y L.Kahn, cada uno a su peculiar estilo, consideraron fundamentalmente
climática en el diseño arquitectónico. El primero dio importancia al cerramiento
utilizando vidrio, sin considerar la orientación, lo que trajo como consecuencia
altos costos de calefacción y aire acondicionado
Le Corbusier llega a definir la arquitectura como ´´ el sabio y correcto juego de
volúmenes bajo la luz ´´ L.kan a su vez afirma que ´´un espacio nunca asumirá
un lugar en la arquitectura sin luz natural´´, concuerdan así que la iluminación es
uno delos elementos que más contribuye a la expresión arquitectónica.
ILUMINACION NATURAL
12
Panteón de Roma
3.2 DEFINICION
La Iluminación Natural consiste en emplear Luz Natural para iluminar
interiores de edificios. Debido a la naturaleza cambiante de la luz natural, se
acompañará generalmente de dispositivos de control y sistemas de luz
artificial para mantener un nivel de iluminación estable.
El gran arquitecto Oscar Niemeyer quien utilizaba la luz natural en
interiores no solo como un medio de ahorro, de mejora de la salud del
ocupante o habitabilidad del espacio, sino amplificaba su valor a una
herramienta para la clasificación de los espacios y formas, cómo requisito de
expresión y significado. Por lo que podemos considerar que la luz natural
tiene más importancia en la arquitectura de la que la mayoría nos
pensamos
El concepto de iluminación arquitectónica como “espacio modelado por la
luz” debe de ser una de las premisas para el diseño ambiental luminoso más
cuidada. La iluminación natural en edificios es uno de los factores
ambientales que más condicionan el diseño arquitectónico y constructivo de
cualquier edificio.
“La arquitectura es la ordenación de la luz; la escultura es el juego de la luz”
GAUIDI.
ILUMINACION NATURAL
13
3.2.1 OBJETIVOS DE LA ILUMNACION NATURAL
El objetivo principal de la iluminación natural es proporcionar un apropiado
ambiente visual, es decir garantizar el confort visual y cumplir con los
requerimientos para realizar las tareas visuales sin dificultad según la función
del local.
Koshino house – Tadao Ando kimbell art museo , luis kahn, Texas 1972
3.3 CARACTERISTICAS
 la calidad de la luz solar tiene la particularidad de ser dinámica ya que
eta continuamente va cambiando a lo largo del día y del año
 la visión humana está desarrollada para la luz natural para estos
cambios
 una iluminación natural bien diseñada cumple con las necesidades de
altos niveles en un local
 es posible aprovechar entre un 60 -90 % del total de las horas de luz
natural, lo que nos brinda un gran potencial de ahorro en energía
eléctrica en edificios de uso diurno como escuelas, oficinas, industrias,
entre otras.
 La iluminación puede variar con el clima, la época del año, la calidad
del aire y la situación.
3.3.1 FUENTES DE ILUMINACION NATURAL
Así como la iluminación eléctrica cuenta con fuentes de luz conocidas
como lámpara, la luminaria de la iluminación natural influye el cielo,
sol, el ambiente natural, y las edificaciones construidas por el ser
ILUMINACION NATURAL
14
humano, la luz de cada fuente varia tanto en cantidad como en
cualidad.
3.3.2 TIPOS DE ILUMINACION
 Luz solar directa (CSH): es aquella que proviene directamente del sol
e incide en un lugar específico. Entre sus propiedades principales se
puede mencionar su cambio de dirección y su temperatura de color.
 Luz solar difusa (CSdf). Es la luz proveniente de la bóveda celeste,
sin considerar el sol. Posee la m misma intensidad en diferentes
direcciones.
 Luz reflejada en obstáculos (CRO): es aquella que incide en un lugar
determinado por reflexión. Habitualmente es reflejada en paredes,
muros y cielo raso.
 Luz reflejada del terreno (CRT): Es la radiación procedente de las
superficies del entorno que están debajo del horizonte, ocupando la
mitad del hemisferio visible desde una fachada vertical. Puede tener
intensidad elevada según su coeficiente de reflexión medio (albedo)
y la radiación que reciba del cielo
3.3.3 VENTAJAS DE LA ILUMINACION NATURAL
 Proviene de una fuente de energía renovable.
 Involucra ahorro de energía
 Puede proporcionar niveles de iluminación más elevados en las horas
diurnas.
 Introduce menos calor por lumen que la mayoría de fuentes de
iluminación eléctricas
 Tiene la particularidad de ser dinámico
 Integra factores que favorecen la satisfacción de necesidades
biológicas y psicológicas.
 La adecuada provisión de luz natural puede incrementar el valor
comercial de las obras arquitectónicas.
ILUMINACION NATURAL
15
3.4. COMPONENTES:
La disponibilidad y características de la luz natural dependen de la latitud,
meteorología, época del año y del momento del día. Es sabido que la
cantidad de luz natural recibida en la tierra varía con la situación, la
proximidad a las costas o tierra adentro.
El clima y la calidad del aire también afectan a la intensidad y duración de la
luz natural. De ahí que, según los climas, la luz natural pueda ser predecible
o muy impredecible.
La luz natural consta de tres componentes:
• El haz directo procedente del sol;
• La luz natural difundida en la atmósfera (incluyendo nubes), que constituye
la componente difusa del cielo;
• La luz procedente de reflexiones, en el suelo del propio interior y en objetos
del entorno exterior.
Como se acaba de ver, estas componentes se ven influenciadas por una gran
cantidad de factores. De ahí que los estudios desarrollados sobre la luz
natural sugieran que se requerirían al menos treinta “zonas de diseño de
alumbrado con luz natural” para cubrir la variación de las aportaciones de luz
natural en toda la Unión Europea.
ILUMINACION NATURAL
16
3.5. EFECTOS
La luz es el “marcador temporal” de nuestro reloj biológico; un estímulo que
influye en el estado de ánimo, tanto desde el punto de vista psicológico como
fisiológico. Mediante una adecuada iluminación, las personas son capaces
de rendir más y mejor, pueden avivar su estado de alerta, pueden mejorar su
sueño y en resumen su bienestar. Las exigencias, recomendaciones y
normas de iluminación deberán, por tanto, basarse no sólo en las puras
necesidades fisiológicas sino también en las biológicas del ser humano.
3.5.1 LA LUZ Y SUS EFECTOS BIOLÓGICOS
Aunque el efecto beneficioso de la luz natural es bien conocido desde la
antigüedad, dado que la helioterapia y el posterior empleo de la fototerapia
fueron muy populares hasta principios del siglo XX, la extensión masiva de
los productos farmacéuticos hizo abandonar prácticamente este tipo de
terapias. Gracias a los avances en investigación médica y biológica, ha vuelto
en nuestros días a darse la importancia debida al carácter beneficioso de la
luz (ya sea natural o artificial) para la salud y el bienestar. Pero a pesar de
ello, el conocimiento de los efectos de la luz que penetra a través del ojo
humano (la denominada “luz ocular”) no se ha divulgado suficientemente.
Tras las investigaciones en curso en fotobiología es evidente que la luz ocular
actúa de mediadora y controla numerosos procesos fisiológicos y
psicológicos del ser humano. Así, los efectos se agrupan y asocian a:
• Control del reloj biológico.
• Efectos de la luz sobre el sueño, la cura de enfermedades y el estado de
ánimo.
• Influencia sobre la actividad de las personas.
En un ambiente natural, la luz ocular sincroniza el reloj corporal con el ciclo
de luz/oscuridad de 24 h de la tierra. Así, en ausencia total de luz, el reloj
biológico inicia un funcionamiento autónomo que dura aproximadamente 24
horas y 15 minutos, y por tanto se va desviando (desincronizando) cada vez
más del tiempo del reloj ambiental. Los síntomas que se presentan son
similares a los del desfase que se produce después de viajar por distintas
zonas horarias (en inglés “jet lag”).
ILUMINACION NATURAL
17
Pasados unos días, los síntomas desaparecen y la regulación circadiana se
restablece porque la luz (el nuevo ciclo diario luz/oscuridad) reajusta el reloj
corporal y propicia la consecución de la nueva sincronización.
De acuerdo con esto, la luz artificial también puede emplearse para acelerar
los reajustes en el caso del desfase horario, así como para optimizar la
adaptación a los turnos de trabajo nocturno.
Igualmente, se conocen los efectos de la estimulación directa por la luz
exterior en verano y en invierno, pero también los efectos de la luz en
ambientes de interior (trabajo).
3.5.2 EFECTOS PSICOLÓGICOS
Ha quedado ampliamente reconocido que los seres humanos son capaces
de experimentar la composición, cantidad y variación de la luz natural.
El estado de ánimo es un reflejo de las sensaciones de una persona. Factores
que se sabe influyen en el estado de ánimo son el tiempo atmosférico y las
estaciones, así como las condiciones visuales y el entorno (visual).
Un factor emocional muy importante es el contacto visual con el exterior. De
hecho, actualmente algunos fabricantes de sistemas de alumbrado artificial
producen entornos luminosos artificiales dinámicos capaces de simular las
condiciones exteriores, para el tratamiento, tanto curativo como preventivo,
de problemas tales como sueño, fatiga, motivación reducida, etc..
Aunque el objetivo principal de esta Guía es el ahorro de energía mediante
la promoción del uso de la luz natural, se ha de considerar que quizás los
ahorros indirectos, mediante una buena aplicación de la luz natural, que
conducen a un entorno más satisfactorio y de una mayor calidad, son incluso
más importantes que los ahorros de energía directos. Por ello es
extremadamente importante que la luz natural en los lugares de trabajo sea
aplicada de un modo confortable y ergonómico, asegurándose de que los
usuarios aceptan la luz natural aplicada y los distintos sistemas de control
relacionados teniendo en cuenta las tareas que han de realizar.
ILUMINACION NATURAL
18
3.5.3 EFECTOS TÉRMICOS
Las ventanas y los sistemas de iluminación con luz natural influyen no sólo
en la distribución de la luz natural, sino también en la carga térmica de un
edificio. La utilización de la luz natural como sistema de iluminación puede
ayudar a reducir las aportaciones caloríficas del edificio debido a la favorable
relación lúmenes por vatio de la luz natural y, por tanto, a ahorrar energía de
refrigeración. El control de alumbrado en respuesta a la luz natural se
ILUMINACION NATURAL
19
combina a menudo con el control térmico. Cuando no hay ocupantes en una
sala, el control térmico reducirá las ganancias caloríficas en verano cerrando
los apantallamientos durante el día para mantener fuera el calor y abriendo
las pantallas o cortinas durante la noche para enfriar por radiación. Esta
actuación puede invertirse en invierno.
3.5.4. EFECTOS DE LA LUZ SOBRE LA ACTIVIDAD
Muchos de los efectos positivos obtenidos mediante el empleo de la luz
artificial proceden de la elaboración de proyectos de investigación médicos y
biológicos que demuestran que la luz eléctrica puede ser tan efectiva como
la luz natural. Sin embargo, en un espacio interior, los niveles de iluminación
son generalmente mucho menores que los mínimos en el exterior, donde los
niveles oscilan entre los 1000-2000 lux en un día gris y los 100.000 lux de un
día soleado.
Otra diferencia entre la luz diurna y la eléctrica es la variación de nivel de
iluminación y de temperatura de color de la primera en el transcurso del día,
factores que se echan de menos en una actividad llevada a cabo en un
interior con iluminación eléctrica (sin ventanas).
De las citadas investigaciones, se extraen conclusiones como la de que los
cambios de nivel y temperatura de color en la luz diurna tienen efectos
positivos sobre el estado de ánimo y la estimulación de las personas; y se
han llevado a cabo pruebas que indican que estas influencias positivas
pueden duplicarse con una iluminación artificial de interior dinámica, no sólo
en los cambios de niveles sino también en los cambios de temperatura de
color (ambiente con luz más cálida o más fría). La conclusión en este sentido
es evidente: mejorar todas las instalaciones actuales teniendo en cuenta los
criterios de calidad de iluminación más recientes es el primer paso para dotar
al lugar de trabajo de una luz saludable y dinámica.
Así pues, como resumen de esta breve introducción a la influencia de la luz
sobre la salud, basten unas cortas frases llenas de contenido:
• La luz desempeña una importante función biológica, distinta de la
reproducción de imágenes, que contribuye a la salud y el bienestar del ser
humano.
• La luz es fundamental para controlar el reloj biológico y los ritmos
fisiológicos y psicológicos durante el día y las estaciones.
• La luz induce efectos estimulantes directos e influye sobre el estado de
ánimo.
ILUMINACION NATURAL
20
• La tecnología aplicada en la producción de luz artificial puede igualar
e incluso superar con creces los efectos beneficiosos de la luz natural.
• Las futuras instalaciones de alumbrado artificial gozarán de la
flexibilidad suficiente para hacer que tanto la actividad de las personas como
su estado de ánimo y bienestar alcancen niveles muy superiores a los
actuales.
3.5.5. EFECTOS DE LA LUZ SOBRE LOS OBJETOS Y LAS
SUPERFICIES
Tanto la luz natural como la artificial tienen un efecto negativo sobre los
colores y acabados superficiales de paramentos y objetos, que se denomina
decoloración (o “fading” en inglés). Este efecto se debe a que ambos tipos de
luz contienen radiación ultravioleta, que a través de reacciones fotoquímicas
puede decolorar rápidamente el pigmento de los objetos coloreados.
Este efecto puede observarse en los objetos textiles expuestos en
escaparates que permanecen durante mucho tiempo en una misma posición
y que al retirarlos del citado escaparate y comparar con otras partes del
objeto no expuestas a la luz evidencian la diferencia de pigmentación. Este
efecto negativo puede paliarse mediante el empleo, bien en el acristalamiento
(cuando se trata de luz natural) o bien en las lámparas empleadas para la
instalación de alumbrado artificial, de filtros contra la radiación UV.
Hay otro efecto de índole negativa que se genera como consecuencia de la
exposición de objetos a la luz natural o artificial, que es el calentamiento de
dichos objetos. Este puede llegar hasta puntos extremos en los que puede
deteriorarse la superficie expuesta de los objetos. Este efecto es debido
fundamentalmente a la emisión de radiación infrarroja que acompaña en casi
todos los casos a la luz que incide sobre los mismos. También puede evitarse
mediante filtros, situados bien en los acristalamientos o bien en las lámparas
o luminarias de la instalación de alumbrado artificial.
La radiación infrarroja, aportada por la luz natural y por las fuentes de luz
artificiales, es la causante principal del calentamiento de los espacios
interiores de los edificios, con el consiguiente desequilibrio térmico en verano
que obliga al empleo adicional de acondicionamiento de aire.
ILUMINACION NATURAL
21
3.6. ABERTURAS
La luz natural puede ser aprovechada para iluminación de interiores mediante
ventanas, claraboyas o lucernarios reflectantes, con los beneficios que ello
supone en la calidad de vida de los habitantes o usuarios de la vivienda y
aprovechando la luz natural contribuimos a un sistema de ahorro energético
sostenible.
Aun con toda la tecnología que se puede aplicar en la iluminación moderna,
nada es comparable con los encantos de la luz natural, la luz es fundamental
para generar una sensación de mayor espacio, un clima cálido y confortable
donde podamos relajarnos y descansar. Lo cierto es que la iluminación
artificial ha avanzado mucho en los últimos años, y la tecnología led nos
ofrece múltiples opciones en iluminación estética y practica, pero nada
comparable con la luz natural, que nos permite optimizar el aprovechamiento
de este recurso natural, allí donde por medios y técnicas arquitectónicas
tradicionales, no es posible.
ILUMINACION NATURAL
22
El aprovechamiento de la luz natural puede suponer hasta un ahorro de un
40% del consumo eléctrico y hay que pensar que es el recurso natural más
abundante de nuestro planeta. La utilización de la luz natural siempre ha sido
un factor clave en el diseño arquitectónico y es por eso que en la arquitectura
bioclimática el diseño de las viviendas y edificios atiende al aprovechamiento
de los recursos disponibles para reducir el impacto medioambiental y
disminuir el consumo de energía.
Es en la iluminación natural donde aprovechamos los rayos de sol para crear
huecos en nuestra vivienda por donde pase la luz, mediante ventanas u otro
tipo de aberturas como claraboyas o superficies reflectantes. En el mercado
podemos encontrar infinidad de tipos de ventanas y claraboyas, para techo o
fachada, fijas o apertura manual o eléctrica, para ventilar la vivienda ( la
ventilación también es importante, dependiendo del lugar donde se ponga,
como un aseo o cocina).
3.6.1. ARQUITECTURA SOLAR PASIVA
La arquitectura solar pasiva aprovecha la energía solar que es captada a
través de ventanas, claraboyas o de los muros, patios etc. para mantener las
mejores condiciones de bienestar térmico en el interior de las viviendas y
poder reducir el consumo energético en sistemas de climatización, cuidando
aspectos como la orientación del edificio, la morfología y los materiales que
se emplean, así como la ubicación en el terreno.
El aprovechamiento de las ventanas que tenemos en la vivienda, o el
acristalamiento de las terrazas es la mejor forma de conseguir iluminación
natural, pero a veces necesitamos crear nuevas entradas de luz, y aquí
proponemos algunos sistemas que nos pueden ayudar a crear nuevos
ambientes.
ILUMINACION NATURAL
23
3.6.2. CLARABOYAS
La iluminación natural de las claraboyas supone un considerable
ahorro energético y esto unido a su bajo coste hacen que las
claraboyas sean una de las mejores elecciones para la iluminación de
espacios donde haya poca luminosidad.
Las claraboyas normalmente se fabrican con cúpulas de metacrilato
de extrusión o de colada con espesores que pueden variar entre los 3
y 5 mm. Se fabrican con cúpulas monovalvas o bivalvas, es decir una
sola cúpula o doble cúpula, aunque es aconsejable para casos donde
queramos una mayor eficiencia energética y un mayor aislamiento
térmico utilizar doble cúpula, que podemos combinar con cúpula
exterior en color Opal y la interior incolora o cristal, la claraboya bivalva
también es aconsejable en lugares donde pueda existir riesgo de
condensación, como puede ser el baño o la cocina, ya que entre
ambas cúpulas hay una cámara de aire que impide la condensación
de agua.
Para permitir una mayor difusión lumínica y evitar molestias para la
visión, es aconsejable el color opal o blanco hielo reduciendo la
concentración de rayos solares.
Las cúpulas se pueden instalar con o sin zócalo, aunque para grandes
dimensiones de luz, es aconsejable que se utilice el zócalo.
Las claraboyas pueden ser cuadradas, rectangulares y circulares, con
una sola cúpula (monovalva) o doble cúpula (Bivalva), pueden ser fijas
o de apertura manual o eléctrica (con pulsador o mando a distancia).
ILUMINACION NATURAL
24
Las de apertura pueden ser de husillo (utilizadas normalmente para
ventilación), apertura telescópica o de acceso (abre hasta 90º y
dependiendo del tamaño, nos permite acceder al exterior).
Actualmente también las hay con cúpulas de policarbonato celular.
3.6.2.1. VENTAJAS
 Las claraboyas permiten aprovechar la luz natural.
 Mejoramos la ventilación.
 Hay diferentes tamaños para adaptarse a sus necesidades, y con
formas cuadradas, rectangulares y circulares.
 Se pueden fabricar en Incoloro u Opal o incluso en una amplia gama
de colores.
 Arquitectónicamente aportan un diseño moderno y vanguardista.
3.6.2.2. CLARABOYAS FIJAS
Las Claraboyas Fijas pueden colocarse con zócalo o sin zócalo,
aunque se aconseja la utilización del mismo para dar mayor
estabilidad y aislamiento, aunque también puede instalarse la cúpula
directamente a la obra.
3.6.2.3. CLARABOYAS DE APERTURA MANUAL ( HUSILLO Y
MANIVELA)
Las claraboyas con apertura de husillo están provistas de un husillo
sinfín que se acciona manualmente con una manivela tipo toldo,
permitiendo la apertura de la claraboya de hasta unos 20 cm. Este tipo
de claraboya es aconsejable para dar ventilación en cuartos de baño,
ILUMINACION NATURAL
25
pasillos, vestuarios. etc. En Claraboyas de grandes dimensiones se
utiliza un husillo doble.
3.6.2.4. CLARABOYAS CON APERTURATELESCÓPICAPARA
ACCESO
Las claraboyas con apertura telescópica son utilizadas para poder
acceder al exterior. Estas dependiendo del tamaño de la misma
disponen de uno o dos amortiguadores para permitir la apertura.
Permiten la apertura de la claraboya hasta 90º. No es el sistema
adecuado para utilizarlo como ventilación, ya que en el caso de
apertura y con ráfagas de aire, corremos el riesgo de rotura de la
cúpula.
3.6.2.5. CLARABOYAS CON APERTURAELÉCTRICA
Cuando las claraboyas se instalan a distancias donde no es posible
llegar con la manivela, o simplemente por comodidad, podemos poner
una claraboya con apertura eléctrica que llevan instalado un motor
eléctrico preparado para accionarse con un pulsador desde la pared o
mediante un mando a distancia, permitiendo regular la apertura hasta
el angulo deseado, permitiendo regular la altura máxima de apertura,
de forma que el motor puede abrir hasta 20 cm o podemos regularlo
para que pueda abrir hasta 40 cm.
ILUMINACION NATURAL
26
3.6.2.6. CLARABOYAS CON APERTURADE HUMOS
Este tipo de claraboya está destinada a la evacuación de humos en
caso de incendio mediante la apertura automática de la claraboya.
Esta se acciona mediante unos amortiguadores telescópicos que en
caso de incendio y mediante un fusible térmico tarado a 91ºC hace que
estos amortiguadores se abran automáticamente. Aunque este
sistema se recomienda en grandes superficies como hipermercados,
centros comerciales, grandes almacenes etc.
3.6.3. VENTANAS DE TEJADO
Los grandes ventanales pueden proporcionar una bonita vista pero pocas
veces dejan pasar, por sí mismas, suficiente luz natural. En combinación con
unas ventanas de tejado, estratégicamente bien colocadas, puede crear una
perfecta combinación de iluminación y transformar el espacio a iluminar
completamente.
Hay una amplia gama de ventanas de tejado, con diferentes modelos, tipos
de aperturas y acristalamientos,con cortinas y persianas disponibles para
responder a las necesidades de cada proyecto, ofreciendo una estética
vanguardista, funcional, cómoda y elegante. Las ventanas para techo en
madera o PVC, están diseñadas tanto para casas nuevas como de
renovación, son el complemento ideal en instalación superpuesta para una
mayor luminosidad en la vivienda y que responden perfectamente a las
ILUMINACION NATURAL
27
expectativas de los usuarios en términos de prestaciones energéticas, de
diseño y comodidad de utilización. Pueden ser Fijas o de Apertura (Rotación
sobre el eje central de la ventana) y disponen de una amplia variedad de
protecciones solares exteriores e interiores para regular la luminosidad, la
temperatura de la habitación y complementar la decoración interior con el fin
de conseguir mejor bienestar y confort.
Las Ventanas de Tejado disponen de una cantidad de accesorios y
combinaciones, desde optimizar la luz natural, hasta proporcionar oscuridad
para dormir o protegerse del calor en verano y están disponibles con
accionamiento manual o eléctrico.
ILUMINACION NATURAL
28
3.6.4. TUBO SOLAR
Si hacemos un buen uso de la distribución de espacios, colores y acabados
podemos canalizar y aprovechar la luz. Cuando esto no es posible, existen
en el mercado sistemas como los tubos solares que mediante la captación
de los rayos solares, podemos transportar la luz natural a los lugares más
recónditos de la vivienda.
Los tubos solares, son sistemas diseñados para proporcionar luz natural en
espacios interiores mediante la canalización de la luz natural hacia espacios
más oscuros de cualquier edificio, sin gasto de energía ni aporte de
calor, Espacios que antes sólo podían iluminarse artificialmente y donde no
es posible instalar una ventana para tejados.
Estos productos innovadores son aplicables en viviendas y edificios
comerciales, industriales, también para cualquier rincón que no se
comunique con el exterior. Están disponibles con sistemas de ventilación, con
luz, y se pueden poner tanto en la cubierta como en el lateral de la fachada,
y mediante tubos podemos transportar la luz a cualquier lugar hasta 25 ml.
Principios del funcionamiento: captación, conducción, reflexión y difusión de
la luz extendida y directa.
ILUMINACION NATURAL
29
Los rayos de luz, procedentes del sol atraviesan la cúpula y por efecto de la
refracción o de la reflexión producidas para los prismas presentes sobre su
superficie externa, los orienta en el conducto, comportándose como un
embudo óptico.
3.7. LA INFLUENCIA DEL MEDIO AMBIENTE
Diversos aspectos del medio ambiente afectan al aspecto interior del edificio han
sido identificados.
3.7.1.El cambio la variedad:
El aspecto más importante de la luz del día es la capacidad de
cambios, que conduce a una infinita apariencia de la luz interior. El
cambio es la escancia de la luz natural, los humanos tienen
capacidad de adaptación (particularmente en visión) y necesitan
ejercitar esta propuesta.
3.7.2. El cambio la variedad:
El cambio constante según las condiciones del clima
a) En el caso de cielo despejado, la luz solar directa genera sombras netas en
la proyección de los volúmenes. La fachada se destaca como más
iluminada que el fondo.
b) Para el caso de una fachada orientada al sur, el cielo puede llegar a ser
más brillante que la propia fachada y solo se han de percibir la proyección
de un suave sombreado.
ILUMINACION NATURAL
30
c) Bajo un cielo cubierto, toda la luz es difusa originando la ausencia de
sombras y el edificio aparece chato sin interés
3.7.3. El cambio constante según las condiciones del clima
El diseño arquitectónico dependerá de las condiciones climáticas que hay en la
zona.
3.8. CRITERIOS DE DISEÑO
Como ya se ha explicado, la luz natural procedente de la bóveda celeste consta de
tres componentes:
• El haz directo procedente del sol.
• La luz natural difundida en la
atmósfera (incluidas nubes), que es la
componente difusa del cielo.
• La luz procedente de reflexiones en el
suelo y objetos en el entorno exterior.
A
.
B
.
C
.
NUBLADO. SOLEADO
ILUMINACION NATURAL
31
El color de la luz natural o diurna resulta de la mezcla aditiva de la luz coloreada
procedente de cuatro fuentes: el cielo azul; la luz solar, de color más amarillo; el
suelo o terreno, que si está cubierto de vegetación es verde; y finalmente las otras
superficies reflectantes, de variados colores. Además, los trayectos recorridos por
el sol producen una serie de efectos variables en el interior de los edificios, como
consecuencia de la penetración de la luz a través de sus aberturas.
3.8.1.Ejemplo
Arquitectura con luz diurna
La luz diurna otorga al vestíbulo la iluminación
básica. El bañado de paredes adicional crea
amplitud visual. En virtud de la distribución
uniforme de la luminosidad en las paredes y el
suelo, la sala transmite una sensación clara y
neutra. A fin de dotar a los objetos sobre los
pedestales de una mayor atención y un mejor modelado, se crea una discreta
acentuación mediante la luz dirigida y de haz estrecho de los proyectores.
3.8.2.Acentuación de la exposición
La concentración de la iluminación sobre las islas
con los objetos expuestos sitúa en un segundo
plano la importancia del espacio. La luz sobre los
cilindros textiles, que incrementa la translucidez
del tejido mediante luz tenue procedente de
proyectores, dirige la mirada hacia la exposición.
La franja de luz en la escalera conduce al visitante
a la zona posterior, de forma análoga a una
alfombra desplegada. El suave resplandor en el
fondo sugiere que el espacio se prolonga en
profundidad.
3.8.3.Acentuación del espacio
La iluminación exclusiva de las paredes centra la
atención en el espacio y las superficies que lo
engloban. Los objetos expuestos retroceden
visualmente en la oscuridad y adquieren una
importancia subordinada. En virtud de las paredes posteriores claras, pueden
identificarse como silueta los contornos de los objetos. Sin embargo, no se
aprecian detalles de las formas.
ILUMINACION NATURAL
32
3.8.4.Escenario: Objetos expuestos
Por la noche, el vestíbulo se transforma en un
escenario negro, cuyos límites espaciales se
difuminan casi completamente en la oscuridad.
Únicamente los objetos expuestos se hallan bajo
el foco escénico. El cono luminoso estrecho
dibuja claramente las formas y genera puntos de
brillantez sobre las superficies resplandecientes.
El resplandor al final de la pared lateral confiere profundidad espacial a la
escenificación.
Por lo tanto:
Los criterios fundamentales en iluminación que determinan el ambiente o entorno
luminoso son:
• Distribución de luminancias.
• Iluminancia.
• Uniformidades de iluminancia.
• Deslumbramiento.
• Direccionalidad de la luz o modelado.
• Color en el espacio visual.
• Efectos perjudiciales sobre la visión.
3.9. DISEÑO DE ILUMINACION
Como base de partida para la consideración de un correcto diseño de iluminación
de un edificio, deben resolverse una serie de premisas, entre las que pueden
destacarse las siguientes:
1-El haz directo procedente del sol.
2-La iluminación debe facilitar la
orientación y definición de la situación
de una persona en el espacio y en el
tiempo. Debido a que los ambientes
totalmente iluminados artificialmente
ILUMINACION NATURAL
33
sin aporte alguno de la luz natural las personas encuentran dificultad para
orientarse en el edificio.
3- La iluminación debe integrarse en
el diseño arquitectónico, proveer un
confort general todo el tiempo, y
adicionalmente requerimientos
específicos para una determinada
tarea visual.
4-Las diversas opciones de forma, color y materiales de la
iluminación deben reforzar los objetivos del diseño
arquitectónico y de interior en vez de actuar
independientemente.
5- La iluminación debe crear una sensación y atmósfera
adaptadas a las necesidades y expectativas de las
personas (formal, íntima, oficial, sobria, económica,
brillante, atenuada, hogareña, valiosa, amplia, acogedora,
hostil, etc.). Por ejemplo para un plano de trabajo en
oficinas la Iluminación promedio es de 500lux1.
1 El lux es la unidad para medir el nivel de iluminación.
ILUMINACION NATURAL
34
6- La iluminación debe facilitar y promover la
comunicación entre las personas.
7- La iluminación debe definir principios y transmitir
mensajes que vayan más allá de la simple claridad;
debe expresar algo. Una de las características para
poder lograr esto es el deslumbramiento y asombro
son efectos sinónimos y mutuamente equivalentes.
Asombrar es también poner en sombra. Así la
iluminación aclara, pone en luz y el deslumbramiento oculta, oscurece, pone en
sombra.
8- La iluminación debe ser original en sus formas básicas de expresión; no debe
ser un producto de masas que simplemente reproduzca lo ya existente.
9- La iluminación debe facilitar la percepción y reconocimiento del entorno de las
personas.
3.10. PARÁMETROS DE DISEÑO
A fin de controlar la calidad de la luz ambiental, el diseñador debe manejar un
conjunto de parámetros relevantes, que incluyen.
•­ La elección del lugar, orientación, forma y
dimensiones del edificio, para aprovechar las
ventajas de la aportación de luz natural e impedir
sus inconvenientes inherentes a la presencia del sol
y de su trayectoria.
•­ La selección de la abertura de penetración de la
luz natural y su orientación, factor esencial para el
control de la calidad de iluminación; por ejemplo, un
diseñador sabe que la luz norte, rica en azules procedente de la parte de cielo sin
sol, está relacionada con la sensación de “frío”, por
el hecho de que la temperatura de color es mayor
que la del haz solar directo.
•­ Las superficies exteriores de los edificios actúan
entre ellas. Los parámetros superficiales, que son
ILUMINACION NATURAL
35
una variable de diseño para un edificio, resultan restrictivos para los edificios
contiguos; esto es debido al hecho de que el color de la luz reflejada desde las
superficies de un edificio está influenciado por el color de las otras superficies
reflectantes.
•­ Las superficies del suelo que rodean al edificio, cuya contribución es importante
en días de cielos descubiertos, sin nubes, porque la luz incidente sobre las
fachadas es reflejada desde el suelo.
3.11. TIPOLOGÍAS DE ESPACIOS
Hay dos niveles tipológicos que condicionan el diseño de
la edificación desde el punto de vista de la iluminación
de interiores:
• la interacción entre el edificio y el espacio abierto
iluminado con un cielo luminoso y
• la relación entre el edificio y la sala interior iluminada
que recibe su luz del exterior.
 El diseño de luz natural debe comenzar en la etapa de distribución del lugar
de ubicación, antes de considerar en detalle las ventanas. La razón para
ello es que los grandes obstáculos que rodean al edificio pueden tener un
impacto tanto en la cantidad de luz que alcanza las ventanas como en la
distribución de la luz dentro de una sala.
 La implantación del lugar de edificación
es también el factor más importante que
afecta a la disponibilidad de luz solar
dentro de un edificio. Para el diseño
solar pasivo, que constituye la mayoría
de las ganancias solares en invierno, es
especialmente importante considerar el
grado de obstrucciones u obstáculos.
3.12.TIPOS DE ILUMINACIÓN NATURAL
Los tipos de iluminación se clasifican según la forma en que llega el flujo de luz.
Dicho flujo puede llegar directa o indirectamente mediante su reflexión en muros y
techos; la proporción de luz y la forma en la que se proyecta es la que determina
el tipo de iluminación.
ILUMINACION NATURAL
36
Bajo estos criterios podemos identificar 5
tipos de iluminación:
La iluminación directa, que se produce
cuando todo el flujo luminoso esta
orientado hacia el suelo; se obtiene
utilizando luminarias directas. Una de sus
ventajas es que ofrece mayor rendimiento luminoso pero esta a su vez produce
alto riesgo de deslumbramiento.
Iluminación semi-directa; se origina cuando la mayor cantidad de luz se dirige
hacia el suelo y el resto se refleja en muros y techos. Este tipo de iluminación
posee menor grado de deslumbramiento puesto que produce sombras más
tenues. No es conveniente utilizarlas en techos muy altos con entrada de luz
natural ya que la luz reflejada en el techo se disiparía.
ILUMINACION NATURAL
37
La iluminación difusa es aquella donde el flujo luminoso se distribuye en 50% de
luz directa y 50% de luz indirecta; tiene la particularidad de no crear sombras en
los objetos, a su vez le proporciona un aspecto uniforme al espacio donde se
utiliza y tiene escasa probabilidad de
deslumbramiento.
Si la mayor parte del flujo de luz procede de
paredes y techos obtenemos la llamada
iluminación semi-indirecta. En este caso la luz
producida es de buena calidad y genera bajos
deslumbramientos. Las desventajas de esta
clase de iluminación radican en un alto consumo
energético debido a que la potencia eléctrica de
las luminarias aumenta, al igual que las pérdidas
de flujo por absorción.
La iluminación Indirecta o reflejada se genera
cuando cerca de todo el flujo luminoso se dirige al techo; es poco utilizada puesto
que incurre en altos costos. Para prevenir las pérdidas por absorción de la luz en
techo y paredes es preciso pintarlas con colores blancos que contengan elevados
niveles reflectantes.
Por otro lado, las sensaciones relacionadas a los tipos de iluminación no solo
tienen que ver con los mismos sino que también intervienen factores como la
intensidad, el color y la posición de la
luz. Por ejemplo, en espacios de trabajo
como oficinas donde queremos
incentivar la concentración en una
actividad específica, utilizamos la
iluminación directa, color frío y
abundancia de luz, de esta forma
favorecemos la producción de hormonas
que estimulan la atención y laboriosidad.
Una iluminación semi-indirecta o
semireflejada, acompañada de una luz
de color cálido y de poca intensidad
provoca en las personas sensación de
alivio y calma, por eso es recomendable
en ambientes donde queremos lograr que el usuario se sienta cómodo para
descansar y relajarse, como en centros de estética y spa.
ILUMINACION NATURAL
38
3.13.Iluminación natural de espacios interiores
En el desarrollo preliminar del diseño de un edificio, así como en el diseño de los
elementos que han de captar, dirigir y distribuir la luz natural, el criterio visual interior
y los requerimientos básicos de iluminación deben ser prioritariamente conocidos y
definidos. Esto nos remite a las normas y recomendaciones efectuadas a escala
regional o internacional. Los diseñadores deben determinar los parámetros de
disponibilidad de luz natural para la localidad donde se empleara en el edificio, para
poder predecir entonces la contribución de iluminación para varios esquemas.
3.14.Objetivos de diseño
El diseño debe procurar optimizar la orientación de las plantas de los edificios para
permitir, dentro de las posibilidades de los terrenos, el acceso de la luz natural a la
mayoría de los espacios.
En cuanto a las ventanas utilizadas para el mejor aprovechamiento de la luz natural
en la iluminación de interiores, lo objetivos son:
- Maximizar la transmisión de luz.
- Controlar la penetración de luz solar directa sobre el plano de trabajo.
- Controlar el contraste de claridad dentro del campo visual de los ocupantes.
- Minimizar el efecto de reducción de ingreso de radiación debido al ángulo de
incidencia de la luz- efecto reducción por coseno. Lo que significa que
aventanamientos ubicados en la parte alta de los muros producen más
iluminancia que una ventana en la parte baja de la misma área.
- Minimizar el delumbramiento de velo sobre los planos de trabajo, resultante
de la visión directa de la fuente de luz en las ventanas superiores.
- Minimizar las ganancias de calor diurno durante el periodo de verano.
- Maximizar las ganancias térmicas diurnas en invierno para permitir la
calefacción natural de los espacios.
- Proveer sombra sobre las áreas vidriadas para evitar sobrecalentamientos
estacionales o deslumbraminetos según la orientación de la fachada donde
está ubicada la ventana.
ILUMINACION NATURAL
39
Figura: indicación sobre los distintos tipos de protección a utilizar sobre las
ventanas
3.15.Sistemas de iluminación natural
Llamamos sistema de iluminación natural al conjunto de componentes que en un
edificio o construcción se utilizan para iluminar con luz natural. La cantidad, calidad
y distribución de la luz interior depende del funcionamiento conjunto de los sistemas
de iluminación, de la ubicación de las aberturas y de la superficie de las envolventes.
Básicamente son tres los sistemas de iluminación natural utilizados:
- Iluminación lateral
- Iluminación cenital
- Iluminación combinada
3.15.1.Iluminación lateral:
La luz llega desde una abertura ubicada en un muro lateral, y es por eso que la
iluminancia del plano de trabajo cercano a la ventana tiene un nivel alto y aporta en
forma importante a la iluminación general. Si nos movemos, alejándonos de la
ventana, el valor de la iluminación directa decrece rápidamente y la proporción
relativa de la componente indirecta (reflejada y difusa) se incrementa. Sin embargo,
como se muestra en la figura, la cantidad y distribución de la luz que ingresa
lateralmente a través de una abertura en un muro depende fundamentalmente de la
orientación del muro donde la misma está emplazada, debido a que en general, las
ventanas orientadas al Norte reciben sol (iluminación directa) desde el amanecer
hasta el atardecer, las orientadas al Este solo permiten el ingreso de la radiación
directa desde el amanecer hasta el mediodía. Las ubicadas hacia el Oeste desde el
ILUMINACION NATURAL
40
mediodía hasta el atardecer y las orientadas hacia el sur no reciben aporte de
iluminación directa, solo reciben iluminación difusa y reflejada.
Figura: diferencias entre curvas de insolux resultantes en el mismo espacio.
En diseños de edificios que utilizan energía solar pasiva para su acondicionamiento
térmico, la misma superficie vidriada (ganancia directa solar) puede ser utilizada
para calefaccionar durante los meses de invierno, y enfriar por ventilación cruzada
natural y meterializar el sistema de iluminación natural.
La ganancia térmica solar directa en fachadas verticales orientadas al norte,
potencial causa de deslumbramiento, se puede controlar con un alero fijo o con
sombra vegetal, bloqueando la radiación directa sobre las áreas vidriadas en los
meses de verano, ingresando por lo tanto sólo iluminación difusa a los interiores.
En la situación de invierno, lo que se desea es el ingreso del sol en el espacio para
ganancia térmica, cosa que ocurre naturalmente, ya que el sol tiene ángulos bajos
ILUMINACION NATURAL
41
y el alero que sombreaba en verano (ángulo solar alto) permite el total asoleamiento
de la superficie vidriada. Para evitar también el delumbramiento y en consecuencia
las molestias visuales, que produce el ingreso del sol directo en invierno a través de
la ventana ubicada en la fachada norte, se puede difundir el rayo solar mediante
estantes de luz interiores ue redirijan o difundan la luz solar directa para iluminar,
una vez que ya ingreso al espacio para calefaccionar, acumulándose en los
elementos constructivos con masa (muro y pisos).
Figura: control de la solar directa proveniente de las aberturas ubicadas al norte.
3.15.2.Iluminación cenital:
Se utiliza generalmente en las localidades con predominio de cielos nublados. El
plano de trabajo es iluminado directamente desde la parte más luminosa de estos
ILUMINACION NATURAL
42
tipos de cielos, el cenit. La proporción de iluminación indirecta generalmente no
excede el 25%. El l figura se indica la distribución de las aberturas según su relación
con la altura del local.
Figura: esquemas de aberturas para lograr iluminación natural y cenital.
3.15.3Iluminación combinada
En la iluminación combinada hay aperturas en muros y en techos. En un interior
donde la envolvente no está claramente dividida en muros y techos, por ejemplo en
cerramientos abovedados, se la considera como iluminación lateral si la abertura es
más baja que 2.5 m, por encima de esta altura se considera iluminación cenital o
superior. En la figura se indica la mejor distribución en el espacio de las aberturas
combinadas. En una iluminación combinada, la relación de la componente directa e
indirecta de la iluminación puede ubicarse entre los dos extremos mencionados
anteriormente.
3.16.Importancia Iluminación natural
Los beneficios de mantener tus espacios iluminados con luz natural son muchos.
Entre otras ventajas, optimizarás el consumo de energía y conseguirás renovar la
vitalidad de tu casa. La claridad natural es uno de los factores que más pueden
ayudar a que te sientas bien en tu vivienda; por ello es importante que aprendas a
sacarle el mayor rendimiento posible.
- Elige bien los colores: Tanto si son para revestimientos como si lo son para
textiles, al potenciar la luz en tu vivienda, decántate por una gama de
colores como los crudos o los blancos en cualquiera de sus variantes.
- No obstaculices las entradas de luz: Las entradas de luz son las que son;
no podemos crear nuevas de forma arbitraria, y en la mayoría de
ILUMINACION NATURAL
43
ocasiones, no podrás ampliarlas por cuestiones de permisos legales. Ahora
bien, si quieres resaltar la iluminación visual, te aconsejo pintar el marco de
tus ventanas de color blanco con una pintura especial para ello.
- Elige los complementos y acabados adecuados: Si estás pensando en
cambiar de muebles, procura elegirlos con acabados lacados, pues las
superficies satinadas consiguen multiplicar la sensación de claridad y brillo.
Procura no obstruir el paso de los rayos solares con ningún mueble; así
pues, distribúyelos alrededor de las estancias, arrimados a la pared.
3.17.Fenómenos ópticos
3.17.1.Refracción:
Se produce cuando la luz pasa de un medio de propagación a otro con
una densidad óptica diferente, sufriendo un cambio de rapidez y un
cambio de dirección si no incide perpendicularmente en la superficie. lo
que indica que la luz se propaga entre dos puntos siguiendo la trayectoria
de recorrido óptico de menor tiempo.
3.17.2.Dispersión:
Cuando un haz de luz blanca del sol atraviesa un prisma de cristal, las
distintas radiaciones son tanto más desviadas por la refracción cuanto
menor es su longitud de onda. De esta manera, los rojos son menos
desviados que los violáceos y el haz primitivo de luz blanca, así
ensanchado por el prisma, se convierte en un espectro electromagnético
en el cual las radiaciones se hallan expuestas, en el orden de su longitud
de onda, que es el de los 7 colores propuestos por Newton: violeta, índigo,
azul, verde, amarillo, anaranjado y rojo (Así como, en ambos extremos
del espectro, el ultravioleta y el infrarrojo, que no son visibles por el ojo
humano.
3.17.3.La reflexión:
Es el cambio de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la
superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al
medio inicial. En una reflexión total el ángulo de incidencia es igual al
ángulo de reflexión.
3.17.4.Difusión:
La difusión de la luz es la dispersión de la luz directa, haciéndola pasar a
través de un material no transparente o cuando rebota en una superficie
semi-reflectante. La difusión de la luz es comúnmente utilizada por los
fotógrafos a crear una luz más "suave". Esto es favorecedor para los
sujetos que están siendo fotografiados, arrojando menos sombras duras.
Difusión
ILUMINACION NATURAL
44
4. CONCLUSIONES
Los sistemas de iluminación natural conllevan una serie de beneficios, que a modo
de resumen se podrían condensar en:
 Económicos:
 Reducción del consumo de electricidad.
 Gracias a que no generan calor se reduce el gasto en climatización.
 La vida útil de la instalación eléctrica se alarga y además se reducen los
gastos de mantenimiento.
 Reducción del absentismo laboral.
 Mejora de la productividad gracias a un entorno lumínico más agradable.
 Ayudas y subvenciones para su instalación, así como condiciones
favorables de financiación.
 Retorno de la inversión en un reducido de tiempo.
 Sociales y medioambientales:
 Permite alcanzar un mejor nivel de eficiencia energética
 Reduce las emisiones de CO2
 Mejora la calificación energética del edificio.
 Las condiciones de trabajo, salud y seguridad se ven favorecidas.
 Su implantación favorece la sostenibilidad
ILUMINACION NATURAL
45
5. BIBLIOGRAFÍA
 https://es.wikipedia.org/wiki/Iluminaci%C3%B3n_natural
 https://es.wikipedia.org/wiki/Luz
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luz.html
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design/11698-iluminacion-arquitectonica
 http://ovacen.com/iluminacion-natural-en-arquitectura/
 http://www.arqhys.com/contenidos/luzdifusa-dirigida.html
 http://www.eoi.es/wiki/index.php/Radiaci%C3%B3n_directa,_difusa_y_reflej
ada_en_Ecomateriales_y_construcci%C3%B3n_sostenible

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ILUMINACION NATURAL

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  • 2. ILUMINACION NATURAL 2 INDICE INDICE....................................................................................................................................2 1. INTRODUCCION................................................................................................................5 2. LA LUZ................................................................................................................................6 2.1 DEFINICIÓN .................................................................................................................6 2.2 PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LA LUZ..................................................7 2.2.1) ABSORCIÓN:........................................................................................................7 2.2.2) REFLEXIÓN:.........................................................................................................8 2.2.3) TRANSMISIÓN: ....................................................................................................8 2.2.4) REFRACCIÓN ......................................................................................................9 2.2.5) DISPERSIÓN: .....................................................................................................10 2.2.6) DIFRACCIÓN:.....................................................................................................10 3. LA ILUMINACION NATURAL...........................................................................................11 3.1 HISTORIA...................................................................................................................11 3.2 DEFINICION ...............................................................................................................12 3.2.1 OBJETIVOS DE LA ILUMNACION NATURAL....................................................13 3.3 CARACTERISTICAS ..................................................................................................13 3.3.1 FUENTES DE ILUMINACION NATURAL ...........................................................13 3.3.2 TIPOS DE ILUMINACION....................................................................................14 3.3.3 VENTAJAS DE LA ILUMINACION NATURAL ....................................................14 3.4. COMPONENTES:......................................................................................................15 3.5. EFECTOS..................................................................................................................16 3.5.1 LA LUZ Y SUS EFECTOS BIOLÓGICOS...........................................................16 3.5.2 EFECTOS PSICOLÓGICOS ...............................................................................17 3.5.3 EFECTOS TÉRMICOS ........................................................................................18 3.5.4. EFECTOS DE LA LUZ SOBRE LA ACTIVIDAD ................................................19 3.5.5. EFECTOS DE LA LUZ SOBRE LOS OBJETOS Y LAS SUPERFICIES...........20
  • 3. ILUMINACION NATURAL 3 3.6. ABERTURAS .............................................................................................................21 3.6.1. ARQUITECTURA SOLAR PASIVA ....................................................................22 3.6.2. CLARABOYAS ....................................................................................................23 3.6.2.1. VENTAJAS ...................................................................................................24 3.6.2.2. CLARABOYAS FIJAS ..................................................................................24 3.6.2.3. CLARABOYAS DE APERTURA MANUAL ( HUSILLO Y MANIVELA).......24 3.6.2.4. CLARABOYAS CON APERTURA TELESCÓPICA PARA ACCESO.........25 3.6.2.5. CLARABOYAS CON APERTURA ELÉCTRICA .........................................25 3.6.2.6. CLARABOYAS CON APERTURA DE HUMOS ..........................................26 3.6.3. VENTANAS DE TEJADO....................................................................................26 3.6.4. TUBO SOLAR .....................................................................................................28 3.7. LA INFLUENCIA DEL MEDIO AMBIENTE ..............................................................29 3.7.1.El cambio la variedad:..........................................................................................29 3.7.2. El cambio la variedad:.........................................................................................29 ................................................................................................................................30 3.7.3. El cambio constante según las condiciones del clima .......................................30 ................................................................................................................................30 3.8. CRITERIOS DE DISEÑO ..........................................................................................30 3.8.1.Ejemplo.................................................................................................................31 Arquitectura con luz diurna ...........................................................................................31 3.8.2.Acentuación de la exposición ..............................................................................31 3.8.3.Acentuación del espacio ......................................................................................31 3.8.4.Escenario: Objetos expuestos .............................................................................32 3.9. DISEÑO DE ILUMINACION ......................................................................................32 3.10. PARÁMETROS DE DISEÑO...................................................................................34 3.11. TIPOLOGÍAS DE ESPACIOS .................................................................................35 3.12.TIPOS DE ILUMINACIÓN NATURAL ......................................................................35 3.13.Iluminación natural de espacios interiores ...............................................................38 3.14.Objetivos de diseño ..................................................................................................38 3.15.Sistemas de iluminación natural...............................................................................39 3.15.1.Iluminación lateral: .............................................................................................39 3.15.2.Iluminación cenital:.............................................................................................41 3.16.Importancia Iluminación natural ...............................................................................42
  • 4. ILUMINACION NATURAL 4 3.17.Fenómenos ópticos ..................................................................................................43 3.17.1.Refracción: .........................................................................................................43 3.17.2.Dispersión:..........................................................................................................43 3.17.3.La reflexión:........................................................................................................43 3.17.4.Difusión:..............................................................................................................43 4. CONCLUSIONES.............................................................................................................44 5. BIBLIOGRAFÍA.................................................................................................................45
  • 5. ILUMINACION NATURAL 5 1. INTRODUCCION Iluminación natural es la práctica de colocar las ventanas u otras aberturas y superficies reflectantes a fin de que durante el día la luz natural ofrezca una eficaz iluminación interior. Se presta especial atención a la iluminación natural en el diseño de un edificio, cuando el objetivo es maximizar el confort visual y para reducir el uso de energía eléctrica. El ahorro de energía puede lograrse, ya sea a partir de la reducción del uso de la iluminación artificial, a partir de energía solar pasiva o de calefacción o refrigeración. Iluminación natural es un término técnico dado por siglos, independientemente de la geografía y la cultura. Durante el siglo XX los arquitectos encontraron que se estaba haciendo un uso inadecuado y reformularon el concepto, generando una línea de investigación que se volcó en bibliografía específica. En el presente siglo con cuestiones tales como el calentamiento global y la necesidad de reducir drásticamente la demanda de energía el tema tiene una gran vigencia. No hay luz directa del sol sobre la pared lateral polar de un edificio desde el equinoccio de otoño al equinoccio de primavera en las partes del mundo al norte del Trópico de Cáncer y en partes del mundo al sur del Trópico de Capricornio. Tradicionalmente, en estos sitios con cielos mayormente nublados, las casas fueron diseñadas con un mínimo de ventanas en el lado polar, pero más grandes en el lado ecuatorial. El lado soleado de las ventanas, al menos, reciben la luz directa del sol en cualquier día soleado del año. Por lo que son eficaces en las áreas de iluminación natural de la casa junto a las ventanas. Aun así, durante mediados del invierno, la incidencia de luz es muy direccional y arroja sombras. Esto puede ser parcialmente mejorado a través de la luz y la difusión a través de un poco de reflexión de las superficies internas.
  • 6. ILUMINACION NATURAL 6 2. LA LUZ 2.1 DEFINICIÓN Se llama luz (del latín lux, lucis) a la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. En física, el término luz se usa en un sentido más amplio e incluye todo el campo de la radiación conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la radiación en el espectro visible. La luz, como todas las radiaciones electromagnéticas, está formada por partículas elementales desprovistas de masa denominadas fotones, cuyas propiedades de acuerdo con la dualidad onda partícula explican las características de su comportamiento físico. Se trata de una onda esférica. La luz es la radiación visible del espectro electromagnético que podemos captar con nuestros ojos. Se ha demostrado teórica y experimentalmente que la luz tiene una velocidad finita. La primera medición con éxito fue hecha por el astrónomo danés Ole Roemer en 1676 y desde entonces numerosos experimentos han mejorado la precisión con la que se conoce el dato. Actualmente el valor exacto aceptado para la velocidad de la luz en el vacío es de 299 792 458 m/s.
  • 7. ILUMINACION NATURAL 7 La velocidad de la luz al propagarse a través de la materia es menor que a través del vacío y depende de las propiedades dieléctricas del medio y de la energía de la luz. La relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en un medio se denomina índice de refracción del medio. 2.2 PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LA LUZ 2.2.1) ABSORCIÓN: Al incidir un rayo de luz visible sobre una superficie negra, mate y opaca, es absorbido prácticamente en su totalidad, transformándose en calor.
  • 8. ILUMINACION NATURAL 8 2.2.2) REFLEXIÓN: Cuando la luz incide sobre una superficie lisa y brillante, se refleja totalmente en un ángulo igual al de incidencia (reflexión especular). Si la superficie no es del todo lisa, y brillante, refleja sólo parte de la luz que le llega y además lo hace en todas direcciones, como en el caso de los reflectores fotográficos de poliespán. A este fenómeno se le conoce con el nombre de reflexión difusa, y es la base de la Teoría del Color, que dice que: al incidir sobre un objeto un haz de ondas de distinta longitud, absorbe unas y refleja otras, siendo estas últimas las que en conjunto determinan el color del objeto. 2.2.3) TRANSMISIÓN: Es el fenómeno por el cual la luz puede atravesar objetos no opacos. La transmisión es directa cuando el haz de luz se desplaza en el nuevo medio íntegramente y de forma lineal. A estos medios se les conoce como transparentes. La transmisión es difusa, si en el interior del cuerpo el rayo se dispersa en varias direcciones, tal como ocurre en el vidrio opal, ciertos plásticos, papel vegetal, etc. A estos materiales se les denomina translucientes. Existe un tercer tipo de transmisión, la selectiva que ocurre cuando ciertos materiales, vidrios, plásticos o gelatinas coloreadas dejan pasar sólo ciertas longitudes de onda y absorben otras, como es el caso de los filtros fotográficos.
  • 9. ILUMINACION NATURAL 9 2.2.4) REFRACCIÓN Es un fenómeno que ocurre dentro de la transmisión. Cuando los rayos luminosos inciden oblicuamente sobre un medio transparente, o pasan de un medio a otro de distinta densidad, experimentan un cambio de dirección que está en función del ángulo de incidencia (a mayor ángulo mayor refracción), de la longitud de onda incidente (a menor longitud de onda mayor refracción), y del índice de refracción de un medio respecto al otro. Este fenómeno tiene mucha importancia en fotografía, ya que la luz antes de formar la imagen fotográfica ha de cambiar frecuentemente de medio: aire, filtros, vidrios de los objetivos, soporte de la película. Ya dijimos que la luz disminuye su velocidad en función de la densidad del medio que atraviesa. En el caso de los vidrios ópticos, viene a ser aproximadamente de unos 195.000 Km/seg. Si un rayo de luz incide perpendicularmente sobre la superficie del vidrio, sufre una disminución de su velocidad, pero no se desvía. por el contrario, si lo hace oblicuamente, la parte del rayo que llegue primero sufrirá un frenazo y continuará avanzando a inferior velocidad, mientras que el resto del rayo continua todavía unos instantes a mayor velocidad.
  • 10. ILUMINACION NATURAL 10 2.2.5) DISPERSIÓN: Como acabamos de ver, uno de los factores que afectaban a la refracción, era la longitud de onda de la luz incidente. Como la luz blanca es un conjunto de diversas longitudes de onda, si un rayo cambia oblicuamente de medio, cada una de las radiaciones se refractará de forma desigual, produciéndose un separación de las mismas, desviándose menos las de onda larga como el rojo y más las cercanas al violeta. Un prisma produce mayor difracción porque además, al no ser sus caras paralelas, los rayos refractados han de recorrer un camino aún mayor que provoca, al salir el rayo, una refracción más exagerada . En la práctica la dispersión determina el color del cielo y por tanto la iluminación natural, así como las aberraciones cromáticas y el diseño de las lentes que veremos más adelante. A primera vista, el estudio de la luz puede parecernos más de física que de fotografía, pero en realidad su perfecto conocimiento resulta imprescindible para dominar el proceso fotográfico y utilizar adecuadamente los objetivos, filtros, iluminación, etc. 2.2.6) DIFRACCIÓN: Es la desviación de los rayos luminosos cuando inciden sobre el borde de un objeto opaco. El fenómeno es más intenso cuando el borde es afilado. Aunque la luz se propaga en línea recta, sigue teniendo naturaleza ondulatoria y, al chocar con un borde afilado, se produce un segundo tren de ondas circular, al igual que en un estanque. Esto da lugar a una zona de penumbra que destruye la nitidez entre las zonas de luz y sombra.
  • 11. ILUMINACION NATURAL 11 3. LA ILUMINACION NATURAL 3.1 HISTORIA La influencia del sol en los aspectos del bienestar térmico y la iluminación en las viviendas y edificios ya fue destacada desde los tiempos de Sócrates, según deja testimonio escrito senofontes, 400 años antesde cristo. Es incuestionable que la historia de la arquitectura es la historia de los seres humanos y que la luz natural forma parte de nuestro planeta desde sus primeras manifestaciones , convirtiéndose en la fuente de iluminación más antigua y el verdadero medio de nuestro percepción visual.se puede afirmar entonces, que la luz solar en la arquitectura se remonta a las cuevas que refugiaron nuestros antepasados , y más tarde, con el desarrollo técnico culturales y herramientas , surge la segunda fuente que es la luz artificial, que la ha dispuesto en un segundo plano, pero que de ninguna forma aporta la sutileza y matices de la primera. La luz natural cobra autonomía y actúa como un material de construcción, ciertamente el más económico que existe. Cierra, delimita espacios, crea ambientes, y cuya combinación con las sombras que la hacen sólida, aporta un carácter plástico siendo el elemento que en mayor medida contribuye a la expresión arquitectónica despertando sensaciones y emociones: de amplitud, de bienestar. ´´Es pues, la luz natural, la que nos da felicidad´´ (José Luis Barrero Peñalver) En la época moderna de Mies Van der Rohe, Le Corbusier, Frank Lloyd Wright y L.Kahn, cada uno a su peculiar estilo, consideraron fundamentalmente climática en el diseño arquitectónico. El primero dio importancia al cerramiento utilizando vidrio, sin considerar la orientación, lo que trajo como consecuencia altos costos de calefacción y aire acondicionado Le Corbusier llega a definir la arquitectura como ´´ el sabio y correcto juego de volúmenes bajo la luz ´´ L.kan a su vez afirma que ´´un espacio nunca asumirá un lugar en la arquitectura sin luz natural´´, concuerdan así que la iluminación es uno delos elementos que más contribuye a la expresión arquitectónica.
  • 12. ILUMINACION NATURAL 12 Panteón de Roma 3.2 DEFINICION La Iluminación Natural consiste en emplear Luz Natural para iluminar interiores de edificios. Debido a la naturaleza cambiante de la luz natural, se acompañará generalmente de dispositivos de control y sistemas de luz artificial para mantener un nivel de iluminación estable. El gran arquitecto Oscar Niemeyer quien utilizaba la luz natural en interiores no solo como un medio de ahorro, de mejora de la salud del ocupante o habitabilidad del espacio, sino amplificaba su valor a una herramienta para la clasificación de los espacios y formas, cómo requisito de expresión y significado. Por lo que podemos considerar que la luz natural tiene más importancia en la arquitectura de la que la mayoría nos pensamos El concepto de iluminación arquitectónica como “espacio modelado por la luz” debe de ser una de las premisas para el diseño ambiental luminoso más cuidada. La iluminación natural en edificios es uno de los factores ambientales que más condicionan el diseño arquitectónico y constructivo de cualquier edificio. “La arquitectura es la ordenación de la luz; la escultura es el juego de la luz” GAUIDI.
  • 13. ILUMINACION NATURAL 13 3.2.1 OBJETIVOS DE LA ILUMNACION NATURAL El objetivo principal de la iluminación natural es proporcionar un apropiado ambiente visual, es decir garantizar el confort visual y cumplir con los requerimientos para realizar las tareas visuales sin dificultad según la función del local. Koshino house – Tadao Ando kimbell art museo , luis kahn, Texas 1972 3.3 CARACTERISTICAS  la calidad de la luz solar tiene la particularidad de ser dinámica ya que eta continuamente va cambiando a lo largo del día y del año  la visión humana está desarrollada para la luz natural para estos cambios  una iluminación natural bien diseñada cumple con las necesidades de altos niveles en un local  es posible aprovechar entre un 60 -90 % del total de las horas de luz natural, lo que nos brinda un gran potencial de ahorro en energía eléctrica en edificios de uso diurno como escuelas, oficinas, industrias, entre otras.  La iluminación puede variar con el clima, la época del año, la calidad del aire y la situación. 3.3.1 FUENTES DE ILUMINACION NATURAL Así como la iluminación eléctrica cuenta con fuentes de luz conocidas como lámpara, la luminaria de la iluminación natural influye el cielo, sol, el ambiente natural, y las edificaciones construidas por el ser
  • 14. ILUMINACION NATURAL 14 humano, la luz de cada fuente varia tanto en cantidad como en cualidad. 3.3.2 TIPOS DE ILUMINACION  Luz solar directa (CSH): es aquella que proviene directamente del sol e incide en un lugar específico. Entre sus propiedades principales se puede mencionar su cambio de dirección y su temperatura de color.  Luz solar difusa (CSdf). Es la luz proveniente de la bóveda celeste, sin considerar el sol. Posee la m misma intensidad en diferentes direcciones.  Luz reflejada en obstáculos (CRO): es aquella que incide en un lugar determinado por reflexión. Habitualmente es reflejada en paredes, muros y cielo raso.  Luz reflejada del terreno (CRT): Es la radiación procedente de las superficies del entorno que están debajo del horizonte, ocupando la mitad del hemisferio visible desde una fachada vertical. Puede tener intensidad elevada según su coeficiente de reflexión medio (albedo) y la radiación que reciba del cielo 3.3.3 VENTAJAS DE LA ILUMINACION NATURAL  Proviene de una fuente de energía renovable.  Involucra ahorro de energía  Puede proporcionar niveles de iluminación más elevados en las horas diurnas.  Introduce menos calor por lumen que la mayoría de fuentes de iluminación eléctricas  Tiene la particularidad de ser dinámico  Integra factores que favorecen la satisfacción de necesidades biológicas y psicológicas.  La adecuada provisión de luz natural puede incrementar el valor comercial de las obras arquitectónicas.
  • 15. ILUMINACION NATURAL 15 3.4. COMPONENTES: La disponibilidad y características de la luz natural dependen de la latitud, meteorología, época del año y del momento del día. Es sabido que la cantidad de luz natural recibida en la tierra varía con la situación, la proximidad a las costas o tierra adentro. El clima y la calidad del aire también afectan a la intensidad y duración de la luz natural. De ahí que, según los climas, la luz natural pueda ser predecible o muy impredecible. La luz natural consta de tres componentes: • El haz directo procedente del sol; • La luz natural difundida en la atmósfera (incluyendo nubes), que constituye la componente difusa del cielo; • La luz procedente de reflexiones, en el suelo del propio interior y en objetos del entorno exterior. Como se acaba de ver, estas componentes se ven influenciadas por una gran cantidad de factores. De ahí que los estudios desarrollados sobre la luz natural sugieran que se requerirían al menos treinta “zonas de diseño de alumbrado con luz natural” para cubrir la variación de las aportaciones de luz natural en toda la Unión Europea.
  • 16. ILUMINACION NATURAL 16 3.5. EFECTOS La luz es el “marcador temporal” de nuestro reloj biológico; un estímulo que influye en el estado de ánimo, tanto desde el punto de vista psicológico como fisiológico. Mediante una adecuada iluminación, las personas son capaces de rendir más y mejor, pueden avivar su estado de alerta, pueden mejorar su sueño y en resumen su bienestar. Las exigencias, recomendaciones y normas de iluminación deberán, por tanto, basarse no sólo en las puras necesidades fisiológicas sino también en las biológicas del ser humano. 3.5.1 LA LUZ Y SUS EFECTOS BIOLÓGICOS Aunque el efecto beneficioso de la luz natural es bien conocido desde la antigüedad, dado que la helioterapia y el posterior empleo de la fototerapia fueron muy populares hasta principios del siglo XX, la extensión masiva de los productos farmacéuticos hizo abandonar prácticamente este tipo de terapias. Gracias a los avances en investigación médica y biológica, ha vuelto en nuestros días a darse la importancia debida al carácter beneficioso de la luz (ya sea natural o artificial) para la salud y el bienestar. Pero a pesar de ello, el conocimiento de los efectos de la luz que penetra a través del ojo humano (la denominada “luz ocular”) no se ha divulgado suficientemente. Tras las investigaciones en curso en fotobiología es evidente que la luz ocular actúa de mediadora y controla numerosos procesos fisiológicos y psicológicos del ser humano. Así, los efectos se agrupan y asocian a: • Control del reloj biológico. • Efectos de la luz sobre el sueño, la cura de enfermedades y el estado de ánimo. • Influencia sobre la actividad de las personas. En un ambiente natural, la luz ocular sincroniza el reloj corporal con el ciclo de luz/oscuridad de 24 h de la tierra. Así, en ausencia total de luz, el reloj biológico inicia un funcionamiento autónomo que dura aproximadamente 24 horas y 15 minutos, y por tanto se va desviando (desincronizando) cada vez más del tiempo del reloj ambiental. Los síntomas que se presentan son similares a los del desfase que se produce después de viajar por distintas zonas horarias (en inglés “jet lag”).
  • 17. ILUMINACION NATURAL 17 Pasados unos días, los síntomas desaparecen y la regulación circadiana se restablece porque la luz (el nuevo ciclo diario luz/oscuridad) reajusta el reloj corporal y propicia la consecución de la nueva sincronización. De acuerdo con esto, la luz artificial también puede emplearse para acelerar los reajustes en el caso del desfase horario, así como para optimizar la adaptación a los turnos de trabajo nocturno. Igualmente, se conocen los efectos de la estimulación directa por la luz exterior en verano y en invierno, pero también los efectos de la luz en ambientes de interior (trabajo). 3.5.2 EFECTOS PSICOLÓGICOS Ha quedado ampliamente reconocido que los seres humanos son capaces de experimentar la composición, cantidad y variación de la luz natural. El estado de ánimo es un reflejo de las sensaciones de una persona. Factores que se sabe influyen en el estado de ánimo son el tiempo atmosférico y las estaciones, así como las condiciones visuales y el entorno (visual). Un factor emocional muy importante es el contacto visual con el exterior. De hecho, actualmente algunos fabricantes de sistemas de alumbrado artificial producen entornos luminosos artificiales dinámicos capaces de simular las condiciones exteriores, para el tratamiento, tanto curativo como preventivo, de problemas tales como sueño, fatiga, motivación reducida, etc.. Aunque el objetivo principal de esta Guía es el ahorro de energía mediante la promoción del uso de la luz natural, se ha de considerar que quizás los ahorros indirectos, mediante una buena aplicación de la luz natural, que conducen a un entorno más satisfactorio y de una mayor calidad, son incluso más importantes que los ahorros de energía directos. Por ello es extremadamente importante que la luz natural en los lugares de trabajo sea aplicada de un modo confortable y ergonómico, asegurándose de que los usuarios aceptan la luz natural aplicada y los distintos sistemas de control relacionados teniendo en cuenta las tareas que han de realizar.
  • 18. ILUMINACION NATURAL 18 3.5.3 EFECTOS TÉRMICOS Las ventanas y los sistemas de iluminación con luz natural influyen no sólo en la distribución de la luz natural, sino también en la carga térmica de un edificio. La utilización de la luz natural como sistema de iluminación puede ayudar a reducir las aportaciones caloríficas del edificio debido a la favorable relación lúmenes por vatio de la luz natural y, por tanto, a ahorrar energía de refrigeración. El control de alumbrado en respuesta a la luz natural se
  • 19. ILUMINACION NATURAL 19 combina a menudo con el control térmico. Cuando no hay ocupantes en una sala, el control térmico reducirá las ganancias caloríficas en verano cerrando los apantallamientos durante el día para mantener fuera el calor y abriendo las pantallas o cortinas durante la noche para enfriar por radiación. Esta actuación puede invertirse en invierno. 3.5.4. EFECTOS DE LA LUZ SOBRE LA ACTIVIDAD Muchos de los efectos positivos obtenidos mediante el empleo de la luz artificial proceden de la elaboración de proyectos de investigación médicos y biológicos que demuestran que la luz eléctrica puede ser tan efectiva como la luz natural. Sin embargo, en un espacio interior, los niveles de iluminación son generalmente mucho menores que los mínimos en el exterior, donde los niveles oscilan entre los 1000-2000 lux en un día gris y los 100.000 lux de un día soleado. Otra diferencia entre la luz diurna y la eléctrica es la variación de nivel de iluminación y de temperatura de color de la primera en el transcurso del día, factores que se echan de menos en una actividad llevada a cabo en un interior con iluminación eléctrica (sin ventanas). De las citadas investigaciones, se extraen conclusiones como la de que los cambios de nivel y temperatura de color en la luz diurna tienen efectos positivos sobre el estado de ánimo y la estimulación de las personas; y se han llevado a cabo pruebas que indican que estas influencias positivas pueden duplicarse con una iluminación artificial de interior dinámica, no sólo en los cambios de niveles sino también en los cambios de temperatura de color (ambiente con luz más cálida o más fría). La conclusión en este sentido es evidente: mejorar todas las instalaciones actuales teniendo en cuenta los criterios de calidad de iluminación más recientes es el primer paso para dotar al lugar de trabajo de una luz saludable y dinámica. Así pues, como resumen de esta breve introducción a la influencia de la luz sobre la salud, basten unas cortas frases llenas de contenido: • La luz desempeña una importante función biológica, distinta de la reproducción de imágenes, que contribuye a la salud y el bienestar del ser humano. • La luz es fundamental para controlar el reloj biológico y los ritmos fisiológicos y psicológicos durante el día y las estaciones. • La luz induce efectos estimulantes directos e influye sobre el estado de ánimo.
  • 20. ILUMINACION NATURAL 20 • La tecnología aplicada en la producción de luz artificial puede igualar e incluso superar con creces los efectos beneficiosos de la luz natural. • Las futuras instalaciones de alumbrado artificial gozarán de la flexibilidad suficiente para hacer que tanto la actividad de las personas como su estado de ánimo y bienestar alcancen niveles muy superiores a los actuales. 3.5.5. EFECTOS DE LA LUZ SOBRE LOS OBJETOS Y LAS SUPERFICIES Tanto la luz natural como la artificial tienen un efecto negativo sobre los colores y acabados superficiales de paramentos y objetos, que se denomina decoloración (o “fading” en inglés). Este efecto se debe a que ambos tipos de luz contienen radiación ultravioleta, que a través de reacciones fotoquímicas puede decolorar rápidamente el pigmento de los objetos coloreados. Este efecto puede observarse en los objetos textiles expuestos en escaparates que permanecen durante mucho tiempo en una misma posición y que al retirarlos del citado escaparate y comparar con otras partes del objeto no expuestas a la luz evidencian la diferencia de pigmentación. Este efecto negativo puede paliarse mediante el empleo, bien en el acristalamiento (cuando se trata de luz natural) o bien en las lámparas empleadas para la instalación de alumbrado artificial, de filtros contra la radiación UV. Hay otro efecto de índole negativa que se genera como consecuencia de la exposición de objetos a la luz natural o artificial, que es el calentamiento de dichos objetos. Este puede llegar hasta puntos extremos en los que puede deteriorarse la superficie expuesta de los objetos. Este efecto es debido fundamentalmente a la emisión de radiación infrarroja que acompaña en casi todos los casos a la luz que incide sobre los mismos. También puede evitarse mediante filtros, situados bien en los acristalamientos o bien en las lámparas o luminarias de la instalación de alumbrado artificial. La radiación infrarroja, aportada por la luz natural y por las fuentes de luz artificiales, es la causante principal del calentamiento de los espacios interiores de los edificios, con el consiguiente desequilibrio térmico en verano que obliga al empleo adicional de acondicionamiento de aire.
  • 21. ILUMINACION NATURAL 21 3.6. ABERTURAS La luz natural puede ser aprovechada para iluminación de interiores mediante ventanas, claraboyas o lucernarios reflectantes, con los beneficios que ello supone en la calidad de vida de los habitantes o usuarios de la vivienda y aprovechando la luz natural contribuimos a un sistema de ahorro energético sostenible. Aun con toda la tecnología que se puede aplicar en la iluminación moderna, nada es comparable con los encantos de la luz natural, la luz es fundamental para generar una sensación de mayor espacio, un clima cálido y confortable donde podamos relajarnos y descansar. Lo cierto es que la iluminación artificial ha avanzado mucho en los últimos años, y la tecnología led nos ofrece múltiples opciones en iluminación estética y practica, pero nada comparable con la luz natural, que nos permite optimizar el aprovechamiento de este recurso natural, allí donde por medios y técnicas arquitectónicas tradicionales, no es posible.
  • 22. ILUMINACION NATURAL 22 El aprovechamiento de la luz natural puede suponer hasta un ahorro de un 40% del consumo eléctrico y hay que pensar que es el recurso natural más abundante de nuestro planeta. La utilización de la luz natural siempre ha sido un factor clave en el diseño arquitectónico y es por eso que en la arquitectura bioclimática el diseño de las viviendas y edificios atiende al aprovechamiento de los recursos disponibles para reducir el impacto medioambiental y disminuir el consumo de energía. Es en la iluminación natural donde aprovechamos los rayos de sol para crear huecos en nuestra vivienda por donde pase la luz, mediante ventanas u otro tipo de aberturas como claraboyas o superficies reflectantes. En el mercado podemos encontrar infinidad de tipos de ventanas y claraboyas, para techo o fachada, fijas o apertura manual o eléctrica, para ventilar la vivienda ( la ventilación también es importante, dependiendo del lugar donde se ponga, como un aseo o cocina). 3.6.1. ARQUITECTURA SOLAR PASIVA La arquitectura solar pasiva aprovecha la energía solar que es captada a través de ventanas, claraboyas o de los muros, patios etc. para mantener las mejores condiciones de bienestar térmico en el interior de las viviendas y poder reducir el consumo energético en sistemas de climatización, cuidando aspectos como la orientación del edificio, la morfología y los materiales que se emplean, así como la ubicación en el terreno. El aprovechamiento de las ventanas que tenemos en la vivienda, o el acristalamiento de las terrazas es la mejor forma de conseguir iluminación natural, pero a veces necesitamos crear nuevas entradas de luz, y aquí proponemos algunos sistemas que nos pueden ayudar a crear nuevos ambientes.
  • 23. ILUMINACION NATURAL 23 3.6.2. CLARABOYAS La iluminación natural de las claraboyas supone un considerable ahorro energético y esto unido a su bajo coste hacen que las claraboyas sean una de las mejores elecciones para la iluminación de espacios donde haya poca luminosidad. Las claraboyas normalmente se fabrican con cúpulas de metacrilato de extrusión o de colada con espesores que pueden variar entre los 3 y 5 mm. Se fabrican con cúpulas monovalvas o bivalvas, es decir una sola cúpula o doble cúpula, aunque es aconsejable para casos donde queramos una mayor eficiencia energética y un mayor aislamiento térmico utilizar doble cúpula, que podemos combinar con cúpula exterior en color Opal y la interior incolora o cristal, la claraboya bivalva también es aconsejable en lugares donde pueda existir riesgo de condensación, como puede ser el baño o la cocina, ya que entre ambas cúpulas hay una cámara de aire que impide la condensación de agua. Para permitir una mayor difusión lumínica y evitar molestias para la visión, es aconsejable el color opal o blanco hielo reduciendo la concentración de rayos solares. Las cúpulas se pueden instalar con o sin zócalo, aunque para grandes dimensiones de luz, es aconsejable que se utilice el zócalo. Las claraboyas pueden ser cuadradas, rectangulares y circulares, con una sola cúpula (monovalva) o doble cúpula (Bivalva), pueden ser fijas o de apertura manual o eléctrica (con pulsador o mando a distancia).
  • 24. ILUMINACION NATURAL 24 Las de apertura pueden ser de husillo (utilizadas normalmente para ventilación), apertura telescópica o de acceso (abre hasta 90º y dependiendo del tamaño, nos permite acceder al exterior). Actualmente también las hay con cúpulas de policarbonato celular. 3.6.2.1. VENTAJAS  Las claraboyas permiten aprovechar la luz natural.  Mejoramos la ventilación.  Hay diferentes tamaños para adaptarse a sus necesidades, y con formas cuadradas, rectangulares y circulares.  Se pueden fabricar en Incoloro u Opal o incluso en una amplia gama de colores.  Arquitectónicamente aportan un diseño moderno y vanguardista. 3.6.2.2. CLARABOYAS FIJAS Las Claraboyas Fijas pueden colocarse con zócalo o sin zócalo, aunque se aconseja la utilización del mismo para dar mayor estabilidad y aislamiento, aunque también puede instalarse la cúpula directamente a la obra. 3.6.2.3. CLARABOYAS DE APERTURA MANUAL ( HUSILLO Y MANIVELA) Las claraboyas con apertura de husillo están provistas de un husillo sinfín que se acciona manualmente con una manivela tipo toldo, permitiendo la apertura de la claraboya de hasta unos 20 cm. Este tipo de claraboya es aconsejable para dar ventilación en cuartos de baño,
  • 25. ILUMINACION NATURAL 25 pasillos, vestuarios. etc. En Claraboyas de grandes dimensiones se utiliza un husillo doble. 3.6.2.4. CLARABOYAS CON APERTURATELESCÓPICAPARA ACCESO Las claraboyas con apertura telescópica son utilizadas para poder acceder al exterior. Estas dependiendo del tamaño de la misma disponen de uno o dos amortiguadores para permitir la apertura. Permiten la apertura de la claraboya hasta 90º. No es el sistema adecuado para utilizarlo como ventilación, ya que en el caso de apertura y con ráfagas de aire, corremos el riesgo de rotura de la cúpula. 3.6.2.5. CLARABOYAS CON APERTURAELÉCTRICA Cuando las claraboyas se instalan a distancias donde no es posible llegar con la manivela, o simplemente por comodidad, podemos poner una claraboya con apertura eléctrica que llevan instalado un motor eléctrico preparado para accionarse con un pulsador desde la pared o mediante un mando a distancia, permitiendo regular la apertura hasta el angulo deseado, permitiendo regular la altura máxima de apertura, de forma que el motor puede abrir hasta 20 cm o podemos regularlo para que pueda abrir hasta 40 cm.
  • 26. ILUMINACION NATURAL 26 3.6.2.6. CLARABOYAS CON APERTURADE HUMOS Este tipo de claraboya está destinada a la evacuación de humos en caso de incendio mediante la apertura automática de la claraboya. Esta se acciona mediante unos amortiguadores telescópicos que en caso de incendio y mediante un fusible térmico tarado a 91ºC hace que estos amortiguadores se abran automáticamente. Aunque este sistema se recomienda en grandes superficies como hipermercados, centros comerciales, grandes almacenes etc. 3.6.3. VENTANAS DE TEJADO Los grandes ventanales pueden proporcionar una bonita vista pero pocas veces dejan pasar, por sí mismas, suficiente luz natural. En combinación con unas ventanas de tejado, estratégicamente bien colocadas, puede crear una perfecta combinación de iluminación y transformar el espacio a iluminar completamente. Hay una amplia gama de ventanas de tejado, con diferentes modelos, tipos de aperturas y acristalamientos,con cortinas y persianas disponibles para responder a las necesidades de cada proyecto, ofreciendo una estética vanguardista, funcional, cómoda y elegante. Las ventanas para techo en madera o PVC, están diseñadas tanto para casas nuevas como de renovación, son el complemento ideal en instalación superpuesta para una mayor luminosidad en la vivienda y que responden perfectamente a las
  • 27. ILUMINACION NATURAL 27 expectativas de los usuarios en términos de prestaciones energéticas, de diseño y comodidad de utilización. Pueden ser Fijas o de Apertura (Rotación sobre el eje central de la ventana) y disponen de una amplia variedad de protecciones solares exteriores e interiores para regular la luminosidad, la temperatura de la habitación y complementar la decoración interior con el fin de conseguir mejor bienestar y confort. Las Ventanas de Tejado disponen de una cantidad de accesorios y combinaciones, desde optimizar la luz natural, hasta proporcionar oscuridad para dormir o protegerse del calor en verano y están disponibles con accionamiento manual o eléctrico.
  • 28. ILUMINACION NATURAL 28 3.6.4. TUBO SOLAR Si hacemos un buen uso de la distribución de espacios, colores y acabados podemos canalizar y aprovechar la luz. Cuando esto no es posible, existen en el mercado sistemas como los tubos solares que mediante la captación de los rayos solares, podemos transportar la luz natural a los lugares más recónditos de la vivienda. Los tubos solares, son sistemas diseñados para proporcionar luz natural en espacios interiores mediante la canalización de la luz natural hacia espacios más oscuros de cualquier edificio, sin gasto de energía ni aporte de calor, Espacios que antes sólo podían iluminarse artificialmente y donde no es posible instalar una ventana para tejados. Estos productos innovadores son aplicables en viviendas y edificios comerciales, industriales, también para cualquier rincón que no se comunique con el exterior. Están disponibles con sistemas de ventilación, con luz, y se pueden poner tanto en la cubierta como en el lateral de la fachada, y mediante tubos podemos transportar la luz a cualquier lugar hasta 25 ml. Principios del funcionamiento: captación, conducción, reflexión y difusión de la luz extendida y directa.
  • 29. ILUMINACION NATURAL 29 Los rayos de luz, procedentes del sol atraviesan la cúpula y por efecto de la refracción o de la reflexión producidas para los prismas presentes sobre su superficie externa, los orienta en el conducto, comportándose como un embudo óptico. 3.7. LA INFLUENCIA DEL MEDIO AMBIENTE Diversos aspectos del medio ambiente afectan al aspecto interior del edificio han sido identificados. 3.7.1.El cambio la variedad: El aspecto más importante de la luz del día es la capacidad de cambios, que conduce a una infinita apariencia de la luz interior. El cambio es la escancia de la luz natural, los humanos tienen capacidad de adaptación (particularmente en visión) y necesitan ejercitar esta propuesta. 3.7.2. El cambio la variedad: El cambio constante según las condiciones del clima a) En el caso de cielo despejado, la luz solar directa genera sombras netas en la proyección de los volúmenes. La fachada se destaca como más iluminada que el fondo. b) Para el caso de una fachada orientada al sur, el cielo puede llegar a ser más brillante que la propia fachada y solo se han de percibir la proyección de un suave sombreado.
  • 30. ILUMINACION NATURAL 30 c) Bajo un cielo cubierto, toda la luz es difusa originando la ausencia de sombras y el edificio aparece chato sin interés 3.7.3. El cambio constante según las condiciones del clima El diseño arquitectónico dependerá de las condiciones climáticas que hay en la zona. 3.8. CRITERIOS DE DISEÑO Como ya se ha explicado, la luz natural procedente de la bóveda celeste consta de tres componentes: • El haz directo procedente del sol. • La luz natural difundida en la atmósfera (incluidas nubes), que es la componente difusa del cielo. • La luz procedente de reflexiones en el suelo y objetos en el entorno exterior. A . B . C . NUBLADO. SOLEADO
  • 31. ILUMINACION NATURAL 31 El color de la luz natural o diurna resulta de la mezcla aditiva de la luz coloreada procedente de cuatro fuentes: el cielo azul; la luz solar, de color más amarillo; el suelo o terreno, que si está cubierto de vegetación es verde; y finalmente las otras superficies reflectantes, de variados colores. Además, los trayectos recorridos por el sol producen una serie de efectos variables en el interior de los edificios, como consecuencia de la penetración de la luz a través de sus aberturas. 3.8.1.Ejemplo Arquitectura con luz diurna La luz diurna otorga al vestíbulo la iluminación básica. El bañado de paredes adicional crea amplitud visual. En virtud de la distribución uniforme de la luminosidad en las paredes y el suelo, la sala transmite una sensación clara y neutra. A fin de dotar a los objetos sobre los pedestales de una mayor atención y un mejor modelado, se crea una discreta acentuación mediante la luz dirigida y de haz estrecho de los proyectores. 3.8.2.Acentuación de la exposición La concentración de la iluminación sobre las islas con los objetos expuestos sitúa en un segundo plano la importancia del espacio. La luz sobre los cilindros textiles, que incrementa la translucidez del tejido mediante luz tenue procedente de proyectores, dirige la mirada hacia la exposición. La franja de luz en la escalera conduce al visitante a la zona posterior, de forma análoga a una alfombra desplegada. El suave resplandor en el fondo sugiere que el espacio se prolonga en profundidad. 3.8.3.Acentuación del espacio La iluminación exclusiva de las paredes centra la atención en el espacio y las superficies que lo engloban. Los objetos expuestos retroceden visualmente en la oscuridad y adquieren una importancia subordinada. En virtud de las paredes posteriores claras, pueden identificarse como silueta los contornos de los objetos. Sin embargo, no se aprecian detalles de las formas.
  • 32. ILUMINACION NATURAL 32 3.8.4.Escenario: Objetos expuestos Por la noche, el vestíbulo se transforma en un escenario negro, cuyos límites espaciales se difuminan casi completamente en la oscuridad. Únicamente los objetos expuestos se hallan bajo el foco escénico. El cono luminoso estrecho dibuja claramente las formas y genera puntos de brillantez sobre las superficies resplandecientes. El resplandor al final de la pared lateral confiere profundidad espacial a la escenificación. Por lo tanto: Los criterios fundamentales en iluminación que determinan el ambiente o entorno luminoso son: • Distribución de luminancias. • Iluminancia. • Uniformidades de iluminancia. • Deslumbramiento. • Direccionalidad de la luz o modelado. • Color en el espacio visual. • Efectos perjudiciales sobre la visión. 3.9. DISEÑO DE ILUMINACION Como base de partida para la consideración de un correcto diseño de iluminación de un edificio, deben resolverse una serie de premisas, entre las que pueden destacarse las siguientes: 1-El haz directo procedente del sol. 2-La iluminación debe facilitar la orientación y definición de la situación de una persona en el espacio y en el tiempo. Debido a que los ambientes totalmente iluminados artificialmente
  • 33. ILUMINACION NATURAL 33 sin aporte alguno de la luz natural las personas encuentran dificultad para orientarse en el edificio. 3- La iluminación debe integrarse en el diseño arquitectónico, proveer un confort general todo el tiempo, y adicionalmente requerimientos específicos para una determinada tarea visual. 4-Las diversas opciones de forma, color y materiales de la iluminación deben reforzar los objetivos del diseño arquitectónico y de interior en vez de actuar independientemente. 5- La iluminación debe crear una sensación y atmósfera adaptadas a las necesidades y expectativas de las personas (formal, íntima, oficial, sobria, económica, brillante, atenuada, hogareña, valiosa, amplia, acogedora, hostil, etc.). Por ejemplo para un plano de trabajo en oficinas la Iluminación promedio es de 500lux1. 1 El lux es la unidad para medir el nivel de iluminación.
  • 34. ILUMINACION NATURAL 34 6- La iluminación debe facilitar y promover la comunicación entre las personas. 7- La iluminación debe definir principios y transmitir mensajes que vayan más allá de la simple claridad; debe expresar algo. Una de las características para poder lograr esto es el deslumbramiento y asombro son efectos sinónimos y mutuamente equivalentes. Asombrar es también poner en sombra. Así la iluminación aclara, pone en luz y el deslumbramiento oculta, oscurece, pone en sombra. 8- La iluminación debe ser original en sus formas básicas de expresión; no debe ser un producto de masas que simplemente reproduzca lo ya existente. 9- La iluminación debe facilitar la percepción y reconocimiento del entorno de las personas. 3.10. PARÁMETROS DE DISEÑO A fin de controlar la calidad de la luz ambiental, el diseñador debe manejar un conjunto de parámetros relevantes, que incluyen. •­ La elección del lugar, orientación, forma y dimensiones del edificio, para aprovechar las ventajas de la aportación de luz natural e impedir sus inconvenientes inherentes a la presencia del sol y de su trayectoria. •­ La selección de la abertura de penetración de la luz natural y su orientación, factor esencial para el control de la calidad de iluminación; por ejemplo, un diseñador sabe que la luz norte, rica en azules procedente de la parte de cielo sin sol, está relacionada con la sensación de “frío”, por el hecho de que la temperatura de color es mayor que la del haz solar directo. •­ Las superficies exteriores de los edificios actúan entre ellas. Los parámetros superficiales, que son
  • 35. ILUMINACION NATURAL 35 una variable de diseño para un edificio, resultan restrictivos para los edificios contiguos; esto es debido al hecho de que el color de la luz reflejada desde las superficies de un edificio está influenciado por el color de las otras superficies reflectantes. •­ Las superficies del suelo que rodean al edificio, cuya contribución es importante en días de cielos descubiertos, sin nubes, porque la luz incidente sobre las fachadas es reflejada desde el suelo. 3.11. TIPOLOGÍAS DE ESPACIOS Hay dos niveles tipológicos que condicionan el diseño de la edificación desde el punto de vista de la iluminación de interiores: • la interacción entre el edificio y el espacio abierto iluminado con un cielo luminoso y • la relación entre el edificio y la sala interior iluminada que recibe su luz del exterior.  El diseño de luz natural debe comenzar en la etapa de distribución del lugar de ubicación, antes de considerar en detalle las ventanas. La razón para ello es que los grandes obstáculos que rodean al edificio pueden tener un impacto tanto en la cantidad de luz que alcanza las ventanas como en la distribución de la luz dentro de una sala.  La implantación del lugar de edificación es también el factor más importante que afecta a la disponibilidad de luz solar dentro de un edificio. Para el diseño solar pasivo, que constituye la mayoría de las ganancias solares en invierno, es especialmente importante considerar el grado de obstrucciones u obstáculos. 3.12.TIPOS DE ILUMINACIÓN NATURAL Los tipos de iluminación se clasifican según la forma en que llega el flujo de luz. Dicho flujo puede llegar directa o indirectamente mediante su reflexión en muros y techos; la proporción de luz y la forma en la que se proyecta es la que determina el tipo de iluminación.
  • 36. ILUMINACION NATURAL 36 Bajo estos criterios podemos identificar 5 tipos de iluminación: La iluminación directa, que se produce cuando todo el flujo luminoso esta orientado hacia el suelo; se obtiene utilizando luminarias directas. Una de sus ventajas es que ofrece mayor rendimiento luminoso pero esta a su vez produce alto riesgo de deslumbramiento. Iluminación semi-directa; se origina cuando la mayor cantidad de luz se dirige hacia el suelo y el resto se refleja en muros y techos. Este tipo de iluminación posee menor grado de deslumbramiento puesto que produce sombras más tenues. No es conveniente utilizarlas en techos muy altos con entrada de luz natural ya que la luz reflejada en el techo se disiparía.
  • 37. ILUMINACION NATURAL 37 La iluminación difusa es aquella donde el flujo luminoso se distribuye en 50% de luz directa y 50% de luz indirecta; tiene la particularidad de no crear sombras en los objetos, a su vez le proporciona un aspecto uniforme al espacio donde se utiliza y tiene escasa probabilidad de deslumbramiento. Si la mayor parte del flujo de luz procede de paredes y techos obtenemos la llamada iluminación semi-indirecta. En este caso la luz producida es de buena calidad y genera bajos deslumbramientos. Las desventajas de esta clase de iluminación radican en un alto consumo energético debido a que la potencia eléctrica de las luminarias aumenta, al igual que las pérdidas de flujo por absorción. La iluminación Indirecta o reflejada se genera cuando cerca de todo el flujo luminoso se dirige al techo; es poco utilizada puesto que incurre en altos costos. Para prevenir las pérdidas por absorción de la luz en techo y paredes es preciso pintarlas con colores blancos que contengan elevados niveles reflectantes. Por otro lado, las sensaciones relacionadas a los tipos de iluminación no solo tienen que ver con los mismos sino que también intervienen factores como la intensidad, el color y la posición de la luz. Por ejemplo, en espacios de trabajo como oficinas donde queremos incentivar la concentración en una actividad específica, utilizamos la iluminación directa, color frío y abundancia de luz, de esta forma favorecemos la producción de hormonas que estimulan la atención y laboriosidad. Una iluminación semi-indirecta o semireflejada, acompañada de una luz de color cálido y de poca intensidad provoca en las personas sensación de alivio y calma, por eso es recomendable en ambientes donde queremos lograr que el usuario se sienta cómodo para descansar y relajarse, como en centros de estética y spa.
  • 38. ILUMINACION NATURAL 38 3.13.Iluminación natural de espacios interiores En el desarrollo preliminar del diseño de un edificio, así como en el diseño de los elementos que han de captar, dirigir y distribuir la luz natural, el criterio visual interior y los requerimientos básicos de iluminación deben ser prioritariamente conocidos y definidos. Esto nos remite a las normas y recomendaciones efectuadas a escala regional o internacional. Los diseñadores deben determinar los parámetros de disponibilidad de luz natural para la localidad donde se empleara en el edificio, para poder predecir entonces la contribución de iluminación para varios esquemas. 3.14.Objetivos de diseño El diseño debe procurar optimizar la orientación de las plantas de los edificios para permitir, dentro de las posibilidades de los terrenos, el acceso de la luz natural a la mayoría de los espacios. En cuanto a las ventanas utilizadas para el mejor aprovechamiento de la luz natural en la iluminación de interiores, lo objetivos son: - Maximizar la transmisión de luz. - Controlar la penetración de luz solar directa sobre el plano de trabajo. - Controlar el contraste de claridad dentro del campo visual de los ocupantes. - Minimizar el efecto de reducción de ingreso de radiación debido al ángulo de incidencia de la luz- efecto reducción por coseno. Lo que significa que aventanamientos ubicados en la parte alta de los muros producen más iluminancia que una ventana en la parte baja de la misma área. - Minimizar el delumbramiento de velo sobre los planos de trabajo, resultante de la visión directa de la fuente de luz en las ventanas superiores. - Minimizar las ganancias de calor diurno durante el periodo de verano. - Maximizar las ganancias térmicas diurnas en invierno para permitir la calefacción natural de los espacios. - Proveer sombra sobre las áreas vidriadas para evitar sobrecalentamientos estacionales o deslumbraminetos según la orientación de la fachada donde está ubicada la ventana.
  • 39. ILUMINACION NATURAL 39 Figura: indicación sobre los distintos tipos de protección a utilizar sobre las ventanas 3.15.Sistemas de iluminación natural Llamamos sistema de iluminación natural al conjunto de componentes que en un edificio o construcción se utilizan para iluminar con luz natural. La cantidad, calidad y distribución de la luz interior depende del funcionamiento conjunto de los sistemas de iluminación, de la ubicación de las aberturas y de la superficie de las envolventes. Básicamente son tres los sistemas de iluminación natural utilizados: - Iluminación lateral - Iluminación cenital - Iluminación combinada 3.15.1.Iluminación lateral: La luz llega desde una abertura ubicada en un muro lateral, y es por eso que la iluminancia del plano de trabajo cercano a la ventana tiene un nivel alto y aporta en forma importante a la iluminación general. Si nos movemos, alejándonos de la ventana, el valor de la iluminación directa decrece rápidamente y la proporción relativa de la componente indirecta (reflejada y difusa) se incrementa. Sin embargo, como se muestra en la figura, la cantidad y distribución de la luz que ingresa lateralmente a través de una abertura en un muro depende fundamentalmente de la orientación del muro donde la misma está emplazada, debido a que en general, las ventanas orientadas al Norte reciben sol (iluminación directa) desde el amanecer hasta el atardecer, las orientadas al Este solo permiten el ingreso de la radiación directa desde el amanecer hasta el mediodía. Las ubicadas hacia el Oeste desde el
  • 40. ILUMINACION NATURAL 40 mediodía hasta el atardecer y las orientadas hacia el sur no reciben aporte de iluminación directa, solo reciben iluminación difusa y reflejada. Figura: diferencias entre curvas de insolux resultantes en el mismo espacio. En diseños de edificios que utilizan energía solar pasiva para su acondicionamiento térmico, la misma superficie vidriada (ganancia directa solar) puede ser utilizada para calefaccionar durante los meses de invierno, y enfriar por ventilación cruzada natural y meterializar el sistema de iluminación natural. La ganancia térmica solar directa en fachadas verticales orientadas al norte, potencial causa de deslumbramiento, se puede controlar con un alero fijo o con sombra vegetal, bloqueando la radiación directa sobre las áreas vidriadas en los meses de verano, ingresando por lo tanto sólo iluminación difusa a los interiores. En la situación de invierno, lo que se desea es el ingreso del sol en el espacio para ganancia térmica, cosa que ocurre naturalmente, ya que el sol tiene ángulos bajos
  • 41. ILUMINACION NATURAL 41 y el alero que sombreaba en verano (ángulo solar alto) permite el total asoleamiento de la superficie vidriada. Para evitar también el delumbramiento y en consecuencia las molestias visuales, que produce el ingreso del sol directo en invierno a través de la ventana ubicada en la fachada norte, se puede difundir el rayo solar mediante estantes de luz interiores ue redirijan o difundan la luz solar directa para iluminar, una vez que ya ingreso al espacio para calefaccionar, acumulándose en los elementos constructivos con masa (muro y pisos). Figura: control de la solar directa proveniente de las aberturas ubicadas al norte. 3.15.2.Iluminación cenital: Se utiliza generalmente en las localidades con predominio de cielos nublados. El plano de trabajo es iluminado directamente desde la parte más luminosa de estos
  • 42. ILUMINACION NATURAL 42 tipos de cielos, el cenit. La proporción de iluminación indirecta generalmente no excede el 25%. El l figura se indica la distribución de las aberturas según su relación con la altura del local. Figura: esquemas de aberturas para lograr iluminación natural y cenital. 3.15.3Iluminación combinada En la iluminación combinada hay aperturas en muros y en techos. En un interior donde la envolvente no está claramente dividida en muros y techos, por ejemplo en cerramientos abovedados, se la considera como iluminación lateral si la abertura es más baja que 2.5 m, por encima de esta altura se considera iluminación cenital o superior. En la figura se indica la mejor distribución en el espacio de las aberturas combinadas. En una iluminación combinada, la relación de la componente directa e indirecta de la iluminación puede ubicarse entre los dos extremos mencionados anteriormente. 3.16.Importancia Iluminación natural Los beneficios de mantener tus espacios iluminados con luz natural son muchos. Entre otras ventajas, optimizarás el consumo de energía y conseguirás renovar la vitalidad de tu casa. La claridad natural es uno de los factores que más pueden ayudar a que te sientas bien en tu vivienda; por ello es importante que aprendas a sacarle el mayor rendimiento posible. - Elige bien los colores: Tanto si son para revestimientos como si lo son para textiles, al potenciar la luz en tu vivienda, decántate por una gama de colores como los crudos o los blancos en cualquiera de sus variantes. - No obstaculices las entradas de luz: Las entradas de luz son las que son; no podemos crear nuevas de forma arbitraria, y en la mayoría de
  • 43. ILUMINACION NATURAL 43 ocasiones, no podrás ampliarlas por cuestiones de permisos legales. Ahora bien, si quieres resaltar la iluminación visual, te aconsejo pintar el marco de tus ventanas de color blanco con una pintura especial para ello. - Elige los complementos y acabados adecuados: Si estás pensando en cambiar de muebles, procura elegirlos con acabados lacados, pues las superficies satinadas consiguen multiplicar la sensación de claridad y brillo. Procura no obstruir el paso de los rayos solares con ningún mueble; así pues, distribúyelos alrededor de las estancias, arrimados a la pared. 3.17.Fenómenos ópticos 3.17.1.Refracción: Se produce cuando la luz pasa de un medio de propagación a otro con una densidad óptica diferente, sufriendo un cambio de rapidez y un cambio de dirección si no incide perpendicularmente en la superficie. lo que indica que la luz se propaga entre dos puntos siguiendo la trayectoria de recorrido óptico de menor tiempo. 3.17.2.Dispersión: Cuando un haz de luz blanca del sol atraviesa un prisma de cristal, las distintas radiaciones son tanto más desviadas por la refracción cuanto menor es su longitud de onda. De esta manera, los rojos son menos desviados que los violáceos y el haz primitivo de luz blanca, así ensanchado por el prisma, se convierte en un espectro electromagnético en el cual las radiaciones se hallan expuestas, en el orden de su longitud de onda, que es el de los 7 colores propuestos por Newton: violeta, índigo, azul, verde, amarillo, anaranjado y rojo (Así como, en ambos extremos del espectro, el ultravioleta y el infrarrojo, que no son visibles por el ojo humano. 3.17.3.La reflexión: Es el cambio de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al medio inicial. En una reflexión total el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. 3.17.4.Difusión: La difusión de la luz es la dispersión de la luz directa, haciéndola pasar a través de un material no transparente o cuando rebota en una superficie semi-reflectante. La difusión de la luz es comúnmente utilizada por los fotógrafos a crear una luz más "suave". Esto es favorecedor para los sujetos que están siendo fotografiados, arrojando menos sombras duras. Difusión
  • 44. ILUMINACION NATURAL 44 4. CONCLUSIONES Los sistemas de iluminación natural conllevan una serie de beneficios, que a modo de resumen se podrían condensar en:  Económicos:  Reducción del consumo de electricidad.  Gracias a que no generan calor se reduce el gasto en climatización.  La vida útil de la instalación eléctrica se alarga y además se reducen los gastos de mantenimiento.  Reducción del absentismo laboral.  Mejora de la productividad gracias a un entorno lumínico más agradable.  Ayudas y subvenciones para su instalación, así como condiciones favorables de financiación.  Retorno de la inversión en un reducido de tiempo.  Sociales y medioambientales:  Permite alcanzar un mejor nivel de eficiencia energética  Reduce las emisiones de CO2  Mejora la calificación energética del edificio.  Las condiciones de trabajo, salud y seguridad se ven favorecidas.  Su implantación favorece la sostenibilidad
  • 45. ILUMINACION NATURAL 45 5. BIBLIOGRAFÍA  https://es.wikipedia.org/wiki/Iluminaci%C3%B3n_natural  https://es.wikipedia.org/wiki/Luz  http://iluminacionfoto.fullblog.com.ar/caracteristicas-y-propiedades-de-la- luz.html  https://books.google.com.pe/books?id=0bMTSyEjNIUC&pg=PA204&dq=AR QUITECTURA+ILUMINACION+NATURAL+CARACTERISTICAS&hl=es- 419&sa=X&ved=0ahUKEwji7K321YfRAhXESyYKHb2lDUoQ6AEIKzAA#v=o nepage&q=ARQUITECTURA%20ILUMINACION%20NATURAL%20CARAC TERISTICAS&f=false  file:///D:/Usuario/Downloads/ta765.pdf  http://ovacen.com/iluminacion-natural-en-arquitectura/  https://books.google.com.pe/books?id=0bMTSyEjNIUC&pg=PA203&dq=ILU MINACION+NATURAL+ARQUITECTURA&hl=es- 419&sa=X&ved=0ahUKEwjO7qGgyYfRAhUDOSYKHT6QAYIQ6AEIKTAA# v=onepage&q=ILUMINACION%20NATURAL%20ARQUITECTURA&f=false  http://www.realestatemarket.com.mx/articulos/interiorismo-y-home- design/11698-iluminacion-arquitectonica  http://ovacen.com/iluminacion-natural-en-arquitectura/  http://www.arqhys.com/contenidos/luzdifusa-dirigida.html  http://www.eoi.es/wiki/index.php/Radiaci%C3%B3n_directa,_difusa_y_reflej ada_en_Ecomateriales_y_construcci%C3%B3n_sostenible