Iluminacion Natural
July 3, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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¡La universidad de todos!
Tema: ILU ILUMIA MIACIO CION N NAT NATURA URALL Docente: Juan Candia Carpio
Escuela Profesional ARQUITECTURA
Periodo académico: académico: 2019 2019 - 1 Semestre: 1 B Unidad: I
L A R U T A N N O C I A I M U L I
Una iluminación natural brinda una variedad única y atrae a sus habitantes. un interior que parece sombrío será considerado insatisfactorio por sus usuarios
El ingreso adecuado de iluminación natural a un edificio es calve para producir interiores que sean cómodos, y que den placer a sus ocupantes
El ingreso adecuado de iluminación natural a un edificio es calve para producir interiores que sean cómodos, y que den placer a sus ocupantes
Es clave para este propósito diseñar dimensionar y ubicar ventanas adecuadamente
Para brindar visuales hacia exteriores, mejorar la apariencia general de los interiores y para la iluminación adecuada para tareas visuales
Como se mide la iluminación natural de un espacio?
El factor de luz diurna promedio es usado como la medida de iluminación natural para interiores y es la cantidad de luz natural disponible en el medio ambiente que ingresa aun espacio cerrado
Se debe garantizar que los espacios interiores estén iluminados naturalmente en el día, para lograr esto el factor luz diurna promedio debe ser de al menos 2%
Si el factor de luz diurna promedio en un espacio es de al menos de 5% no se necesitaría iluminación eléctrica durante el día
Si el factor de luz diurna promedio en un espacio es de entre 2% y 5% iluminación eléctrica suplementaria suele ser necesario
Cálculo del Factor de Luz de Día ) Directo (FLDd
= Equivale al área Ag transparente de cada ventana excluyendo marcos
= El valor teta equivale al ángulo de cielo visible
CONTROL DE DESLUMBRAMIENTO SEGÚN EL ANGULO DE INCIDENCIA
cantidad de luz T que atraviesa el =
vidrio
El valor tipo para vidrio claro simple es de 85% a 90% aprox.
A= Equivale a las áreas totales de la superficies de cada habitación, como paredes techo y piso
R= es la reflectancia promedio de las superficies de la habitación
valor de 0.5 para habitaciones con superficies claras
y 0.3 para habitaciones comunes
De acuerdo a la norma los espacios principales de una vivienda Deben cumplir con los siguientes valores de luz diurna
Según estudios realizados por SPACE las personas que trabajan con luz natural
un 20% son mas eficientes y cometen un 15% menos de errores
y cometen un 15% menos de errores
Ejemplo de aplicación: La iluminancia interior de un ambiente dependerá de múltiples factores como el tamaño de la ventana y la posición respecto al punto a calcular, la capacidad reflectante de la superficie que lo rodea, calidad c alidad de vidrio, mantenimiento, entre otros factores
Ejemplo de aplicación: El objetivo es calcular el nivel de iluminación que llega al punto “P”, producto de las ventanas, se encuentra en la zona climática 2. Reflej Reflejancia ancia de Muros 0.5, Piso 0.20, techo 0.7, factor de mantenimiento mante nimiento bueno = 0.8, La carpintería ocupa 10% del Vano y tiene 2% de obstruccione obstru cciones, s, Trasmi Trasmitanci tanciaa 0.85.
Ejemplo de aplicación: Para ello se ubica el punto donde estimamos que es el lugar más desfavorable, es decir con menor ingreso de luz del aula.
Ejemplo de aplicación: Este punto por ningún motivo podrá tener un nivel de iluminación 30% por debajo del valor recomendable, recordemos que el valor se incrementará rápidamente conforme avance el día, estimándose esta recuperación antes de las 10 a.m.
Datos Generales: Aula de: 6.00 m x 8.00 m x 2.80 m y el punto “P” se encuentra a 4.00 m de la ventana 1 y a 2.00 m. de la ventana 2 Ventana 1: Ancho 5.50 m Alf. 0.80 m Altura 2.00 m.
Ventana 2: Ancho 4.50 m Alf. Alf. 2.20 m Altura Altura 0.60 m
Esquema del problema:
CALCULO DE LA VENTA 1
L=
5. 50
M = L/D
1 .3 7 5
h= D=
2. 10 4. 00
T = H/D R=
0 .5 2 5 0 .8 8 5
FLDd =
2.548%
Restar parte del Muro L=
5 .5 0
M = L /D
1 .3 7 5
h=
0.10
T = H/D
0.025
D=
4 .0 0
R=
0 .9 9 9 7
FLDd = FLDd FLD d (CCU)
V1 =
φ =
0.007% 2.541%
14.56°
FLDd FLD d (CCNU)
V1 =
1.633%
CALCULO DE LA VENTA 2
L=
4 .5 0
M = L/D
2 .2 5
h= D=
2 .1 0 2 .0 0
T = H/D R=
1 .0 5 0 .69 0
FLDd =
7.386%
parte del Muro Restar parte L=
4 .5 0
M = L /D
2 .2 5
h=
1 .5 0
T = H/D
0 .7 5
2 .0 0
R=
D=
0 .8 0 0 0
FLDd = FLDd FLD d (CCU)
V1 =
φ =
4.800% 2.585%
41.63°
FLDd FLD d (CCNU)
V1
2.582%
Calculo de áreas : AREA ARE A VENTANA
13 13.7 .70 0
AREA AR EA PIS PISO O
48 48.00 .00
AV/AP =
29% CRI
Mantenimiento Trasmitancia Obstrucciones
1.19%
0.80 0.85% 2%
Carpinteria
10%
Cálculo del Factor de Reducción (FR) FR = Mantenimiento x Transmitancia Transmitancia x Obstrucciones x Carpintería Donde: El coeficiente de Mantenimiento se puede asumir como 0.8. El coeficiente de Transmitancia dependerá del tipo de vidrio que se utilice. El coeficiente de Obstrucciones dependerá del porcentaje de elementos opacos que posea la ventana. El coeficiente de Carpintería dependerá del porcentaje de marco que
posea la ventana.
Cálculo del Factor de Reducción (FR) FR = Mantenimiento x Transmitancia x Obstrucciones x Carpintería
Fac Factor tor de Redu Reduccion ccion 0.8x0.85x0.98x0.90
0.60
FR
0.60
FLDd (CCU)
5.126%
FLDd (CCNU)
4.215%
ZONA BIOCLIMATICA 2
FLDc% =(FLDd + CRI) x FR Iluminancia exterior de la Zona 6,000 luxes
FLDc (CC (CCU)% U)%
3.7896
Luxes:
227.287
Porcentaje respecto al valor rec recomen omendado dado 76% Dentro del limite permitido
Estrategias de transmisión de la luz natural La transmisión de la luz natural está influenciada por las características de las aberturas tales como su posición, su dimensión, su forma y el material de transmisión utilizado en ellas.
Estrategias de transmisión de la luz natural Principio: Transmitir consiste en favorecer la penetración de la luz al interior del local, a través de los elementos arquitectónicos, la geometría y las estrategias de iluminación.
Estrategias de transmisión de la luz natural Principio: El principal elemento arquitectónico transmisor de la luz es la ventana. Ésta permite iluminar, ventilar naturalmente y obtener ganancias solares.
Estrategias de transmisión de la luz natural Principio: De hecho, las condiciones de luz natural y el confort térmico están, a menudo en conflicto entre sí: cuanto mayor es el área de ventanas mayor es la cantidad de luz natural, pero también mayores es la pérdida y ganancias de calor, a menos que se introduzcan otros elementos para contrarrestar estos efectos.
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana
Las aberturas en las fachadas son la componente más utilizada para transmitir la luz natural en edificios.
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana El tamaño, forma y material que la conforman son elementos esenciales para la cuantificación y calificación de penetración de la luz en el edificio. Por lo general, la iluminación natural puede ser:
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana
•
Unilateral, cuando el local tiene aberturas en una de sus paredes.
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana
•
Bilaterales, cuando tiene aberturas
sobre dos de sus
paredes.
La combinación de la iluminación cenital y lateral resulta excelente en cuanto a la distribución y uniformidad de la luz.
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana
•
Multilateral, cuando la sala tiene aberturas en tres de sus
paredes. Se consigue una iluminación mayormente uniforme en el espacio.
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana
Existe una regla básica que limita la profundidad de la luz natural a 1,5 veces la altura de la ventana en relación al suelo.
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana Esta profundidad puede ser incrementada al incorporar en la ventana una repisa de luz (light shelf ), pudiendo extenderse la penetración de la luz a 2 veces la altura de la ventana.
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana En edificios donde las ventanas están restringidas a una pared se recomienda aumentar el porcentaje de ventanas para lograr una mayor profundidad de la luz.
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana La Tabla presenta datos que recomiendan el porcentaje de ventana mínimos en relación a la profundidad de una habitación con
iluminación lateral en una sola pared.
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana En el caso de la iluminación unilateral se puede elevar el aporte de luz por medio de diferentes estrategias tales como elevar el techo en el perímetro o inclinando el cielo hacia la pared interior logrando así que la luz tenga reflexiones
adicionales a través del cielo del espacio. espacio.
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana Ampliar el ancho de la ventana de pared a pared: los muros adyacentes reciben una mayor cantidad de luz y actúan como fuente de luz indirecta, lográndose una mayor penetración de
la luz natural.
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana Ganar luz y vista creando una ventana en el muro divisoria: incrementa la luz día en el espacio entre un 50% a 60% más.
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana Alinear la ventana a cualquier muro divisorio: ayudará a maximizar la luz contribuyendo a obtener una iluminación más uniforme.
Estrategias de transmisión de la luz natural Proporción de la ventana Elevar el cielo junto a la ventana hacia el perímetro: permite una mayor penetración de la luz.
Estrategias de transmisión de la luz natural Características de los cristales La radiación solar incide sobre un vidrio, una parte es reflejada hacia el exterior, exterior, otra es transmitida hacia el interior y la restante es absorbida por la masa del vidrio
Estrategias de transmisión de la luz natural Características de los cristales Para la transmisión de la luz natural a través de los vidrios debemos considerar en su elección dos factores:
•
Transmisión luminosa (TL): coeficiente que expresa el porcentaje de luz
natural que deja pasar el cristal. A mayor coeficiente mayor cantidad de luz
pasa a través del cristal.
Estrategias de transmisión de la luz natural Características de los cristales Para la transmisión de la luz natural a través de los vidrios debemos considerar en su elección dos factores: • Factor solar (FS): energía térmica total que pasa a través del
acristalamiento por consecuencia de la radiación solar, por
unidad de radiación incidente. Mientras su valor es menor tendremos menos ganancias solares.
Estrategias de transmisión de la luz natural Características de los cristales La importancia de estos dos factores radica en que a menudo se requiere que un cristal permita la máxima transmisión de luz con una baja transmisión de calor radiante solar; es decir decir,, que el vidrio tenga una alta transmisión luminosa con el mínimo de factor solar posible. En la Tabla siguiente se observa algunos valores de referencia de los diferentes tipos de cristales.
Estrategias de transmisión de latipos luz natural Valores más típicos para diferentes de vidrios.
Objetivo El objetivo es maximizar la transmitancia de la luz (TL) mientras se mantiene un bajo coeficiente de factor solar y conducción térmica (U).
Diagrama energético de diferentes tipos de vidrios.
Diagrama energético de diferentes tipos de vidrios.
Diseño de ventana En el diseño de una ventana es importante tomar en cuenta el tipo de marco que dará forma a la estructura de la ventana. Por lo general los marcos reducen el área de superficie vidriada y pueden alterar la visión al exterior, y como consecuencia pueden disminuir la cantidad de luz recibida en el interior del recinto.
Diseño de ventana
En el caso de considerar un marco fijo, dicha estructura es delgada lo que permite un mejor aprovechamiento de la luz. Sin embargo, si se requieren ventanas que se abran para satisfacer las necesidades de ventilación, se deberán cuidar la modulación y el material que se elija.
Diseño de ventana
Variaciones del porcentaje de área vidrio con diferentes marcos.
Diseño de ventana
Variaciones del porcentaje de área vidrio con diferentes marcos.
Estrategias de distribución de la luz natural La repartición de la luz representa un factor clave cla ve para asegurar una buena calidad de iluminación. Una distribución armónica de la luz en el interior de un edificio puede ser promovida a través de diferentes factores tales como: los elementos de distribución de luz, la repartición de las aberturas, las características de las superficies interiores y finalmente la organización del espacio interior i nterior..
Estrategias de distribución de la luz natural
Distribuir la luz natural consiste en dirigir y transportar los rayos luminosos de manera de crear una buena repartición de la luz al interior de un recinto.
Estrategias de distribución de la luz natural Elementos de distribución de la luz La luz natural en un recinto puede entrar de manera directa o indirecta. La luz directa presenta el inconveniente de generar posibles riesgos de deslumbramiento y su repartición luminosa en el espacio es muy
irregular debido a la dinámica propia de la luz lu z natural
Estrategias de distribución de la luz natural Elementos de distribución de la luz En el caso de la luz indirecta su distribución luminosa es más homogénea ya que se utilizan las reflexiones de los rayos luminosos sobre una o más superficies. Este tipo de iluminación genera una protección contra el
deslumbramiento y frecuentemente repartición luminosa muy uniforme
una
Estrategias de distribución de la luz natural Elementos de distribución de la luz En la di dist stri ribu bució ción n in inte teri rior or de un edificio es importante considerar zonas de distribución luminosa que permitan repartir la luz natural hacia otros lugares del edificio. Existen elementos arquitectónicos que pueden ser incorporados desde el inicio del proyecto, algunos de
ellos se describen a continuación continuación::
Estrategias de distribución de la luz natural Repisas de luz Para
intentar
ocasionados
delimitar
por una
los
problemas
ma l a
distribución
luminosa en un espacio podemos emplear ciertos elementos arquitectónicos que favorecen la penetración y distribución de la
luz tales como como:: las repisas o estantes de luz luz..
Estrategias de distribución de la luz natural Repisas de luz Las repisas son elementos generalmente colocadas horizontalmente en la ventana por encima del nivel de los ojos, las cuales se dividen en una sección superior y otra inferior . Estas permiten aumentar la iluminación en el fondo del recinto
Estrategias de distribución de la luz natural Función de las Repisas de luz Reflejar la luz que incide sobre ella hacia la superficie del techo interior logrando una mayor penetración de la luz y una distribución más uniforme. Al mismo tiempo protegen las zonas inferiores próximas
a
la
ventana
contra
la
radiación
solar
directa
proporcionando sombra en verano verano..
Estrategias de distribución de la luz natural Función de las Repisas de luz
Repisa de luz exterior monolítica;
Repisa de luz con una estructura tipo celosía;
Estrategias de distribución de la luz natural En zonas de alta densidad urbana.
Repisa de luz más parte superior de lacelosías ventanaen y la cortina interior en la parte inferior de la misma.
Estrategias de distribución de la luz natural Forma de la ventana La forma de las ventanas influye en la repartición luminosa. En el caso de una ventana continua la distribución de la luz será de manera homogénea en el espacio. En el caso de disminuir el tamaño de la ventana y tener más de dos ventanas la iluminación se vuelve
menos uniforme creándose zonas de contraste entre ellas
Estrategias de distribución de la luz natural Forma de la ventana
Estrategias de distribución de la luz natural Características de las superficies interiores
La característica de las superficies in inte terriores, su material, color y textura, influyen directamente en la reflexión y distribución de la luz.
Estrategias de distribución de la luz natural Características de las superficies interiores La capacidad de reflejar la luz se mide por el coeficiente de reflexión basado en una escala de 0 al 100, donde 0 corresponde a la luz totalmente absorbida (color negro) y es 100 cuando la totalidad
de la luz es reflejada (color (color blanco) blanco)..
Estrategias de distribución de la luz natural Características de las superficies interiores
La textura influye directamente en el grado de dispersión de la luz.
Reflexión especular Permite ver la imagen exacta de la fuente.
Los espejos pueden caracterizarse mediante su coeficiente de reflexión especular
Reflexión difusa: Permite difundir la luz de manera homogénea, más uniforme.
Las superficies mate, tales como pinturas mate pueden ser descritas mediante su coeficiente
de reflexión difusa
Reflexión difusora o dispersa:
Se tiene las superficies de baja y de alta dispersión Las superficies de baja dispersión reflejan la luz de un modo más suave que los espejos; las superficies de alta dispersión permiten poco control de la reflexión de la
luz pero pueden proporcionar protección contra el deslumbramiento
Tabla de Valores reflectancias de superficies interiores.
Recomendaciones No utilizar grandes áreas de color oscuro: impiden la penetración No utilizar grandes áreas de color oscuro: impiden la penetración
de luz natural y causan
de luz natural y causan
deslumbramiento cuando se ve
deslumbramiento cuando se ve junto a superficies brillante.
junto a superficies brillante. Cielo : > 70% Muros : 50 - 70%
Pisos : 20 - 40 40% % Muebles : 25 - 45 45% %
Criterios generales de iluminación. En el ejemplo anterior, se aprecia un buen porcentaje de área de ventana respecto al área de piso, siendo la distribución resultante buena. Las construcciones de un piso tienen ventajas desde el punto de vista lumínico, ya que permiten aprovechar de iluminación cenital, así como la facilidad de de acceso a discapacitados. En los casos de dos
niveles o más, se podrían utilizar conductos de sol y repisas.
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