Iluminación natural en arquitectura

La luz sobre el edificio. La iluminación natural ante la arquitectura.

Una adecuada iluminación natural ya no es un propósito a cumplir por el proyectista, es una obligación, y eso lo sabía bien el gran arquitecto Oscar Niemeyer en muchas de sus obras y construcciones.

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,  como requisito de expresión y  significado.

Por lo que podemos considerar, la luz natural tiene más importancia en la arquitectura de la que la mayoría nos pensamos. Hay muchos secretos que debemos descubrir, y te lo explicamos al detalle…

Como prólogo, queremos dejar un vídeo interesante que nos recalca los puntos más esenciales.

Iluminación en arquitectura

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. El proyecto de iluminación en arquitectura debe de ser un  recurso que hay que gestionar de forma coherente.

La siguiente imagen representa a la perfección las emociones que puede transmitir la luz arquitectura, una obra del afamado arquitecto  Tadao Ando.

Muchos arquitectos a lo largo de la historia han defendido la luz natural como un complemento indispensable en la arquitectura y el interiorismo, es más, muchos utilizan diferentes técnicas para fortalecer el estilo de diseño interior adoptada en una vivienda.

Aunque existen muchos arquitectos que trabajan con la luz de forma excepcional, como el anterior nombrando, Tadao Ando o desde el afamado Gaudí con su célebre frase… «La arquitectura es la ordenación de la luz; la escultura es el juego de la luz» un ejemplo de luminosidad palpable lo podemos ver en este vídeo de la Casa Batllo. Hasta el apodado  “el maestro de la luz,” el arquitecto Henning Larsen.

Queremos realzar dos puntos que nos aparecen importantes en base a dos estudios que se han realizado con referencia a la luz natural:

• El estudio de arquitectura mexicano SPACE realizó un estudio de la iluminación natural sobre  la productividad y eficiencia en empresas de cuyos resultados cabe destacar que las personas que trabajan con luz natural son un 20% más rápidas y comenten alrededor de un 15% menos de errores.

• El Grupo VELUX con investigadores de diferentes universidad realizaron el estudio “Daylighting, Artificial Lighting and Non-Visual Effects Study for Residential Buildings”, investigaron las secuelas que se produjeron en la vida real de una familia de cuatro miembros tras renovar su casa instalando ocho ventanas en el tejado para aumentar el alumbrado natural en la vivienda.

Evidentemente los datos arrojaron un ahorro energético, en este caso entre un 16-20% pero la novedad la encontraron en los efectos que producía en sus habitantes, un incremente estimado en un 55% los beneficios sobre los efectos no visuales de sus habitantes, afectó de forma directa a la calidad de bienestar y el sueño mejorándolos de forma contundente.

También podemos ver el artículo de cuáles son las mejores ventanas para casa; PVC o aluminio, de interés para reconocer la necesidad desde dentro de la vivienda.

Tipos de iluminación arquitectura

En concreto, los tipos de luz en arquitectura que nos podemos encontrar ante un edificio o cualquier construcción son los enumerados a continuación, independientemente de los sistemas de iluminación natural artificiales:

• Luz solar directa (CSH)
• Luz solar difusa (CSdf)
• Luz reflejada en obstaculos (CRO)
• Luz reflejada del terreno (CRT)

En el gráfico siguiente podemos comprender mejor los tipos de iluminación natural con referencia a los tipos de luz sobre una superficie:

Rango de niveles de iluminación exterior

Dada la climatología aquí entra la «estabilidad temporal», el nivel luminoso exterior variará según la hora solar, si bien se pueden dar grades fluctuaciones con cielos nubosos por el tránsito brusco entre las nubes y claros.

Se recomienda limitar la fluctuación del nivel luminoso a un factor de 1/3 respecto al nivel medio (Por ejemplo, 100 < 300 > 1.000 lux) en periodos cortos (Segundos). Para mantener estable la luz natural conviene que predomine la lux difusa captada de la bóveda celeste y evitar la luz solar directa diseñando protecciones solares adecuadas.

Para esclarecer un poco la temática y poder tener una visión global hemos realizado un esquema – infografía de los puntos clave en los rangos y  niveles de iluminación exterior y la sensación lumínica según los Lux. (Para entender el concepto de LUX se puede optar por los manuales adjuntos al final del artículo que hablan más del alumbrado con luz natural)

Hay que recordar que la luz y el color juegan un papal importante y que a la vez van aparejados en simbiosis por lo que es necesario conocer los efectos de la iluminación ante el color y el efecto de la luz en un edificio según colores.

En este sentido, realizamos un artículo de interés  color en la arquitectura y edificios donde se intenta desgranar las diferentes técnicas del color a utilizar.

Iluminación interior. Impacto de la luz natural en un espacio

Esta temática implica una serie de conceptos tales como la zonificación de la iluminación, espacios de tránsito ante la luz y el deslumbramiento que la misma provoca ante los ojos. Ante la cantidad de información que representan estos conceptos hemos optado por esquematizar los en la siguiente imagen.

Recuerda que tenemos un excelente artículo sobre iluminación con lámparas led donde aprendemos a base de preguntas todo sobre el uso de las bombillas led.

Un proyecto que nos parece interesante  es el “Daylight design variatons book” que ha sido desarrollado como un conjunto de herramientas para diseñar huecos de luz natural con una iluminación interior relevante (ventanas, claraboyas, lucernarios, etc.).

El objetivo es mostrar un gran número de iluminaciones y su impacto en el espacio de un local, una iluminación natural directa. Es una herramienta muy interesante y que nos aportada diferentes datos de interés sobre el cálculo de la luz:

Además de la visualización también nos propone un análisis detallado del hueco elegido, una comparación entre tipos de huecos y en algunos casos nos reseña fotografías de ejemplos.

Como dato de interés, un artículo que trata la iluminación natural en habitaciones desde AQUÍ.

Estamos hablando de optimizar y realzar los recursos naturales (Sol o luz natural, vegetación, viento, etc) que traerá consigo unos beneficios tangibles, sensaciones, formas  y  otras ganancias  que son adoptados  con un coste relativamente bajo, no debiendo ser olvidadas y desaprovechadas por los proyectistas.

La armonía de la luz natural debería de ser uno de los primeros recursos a tener en cuenta en todo proyecto.

También existen proyectos o ideas con luz que representa un hito de cambio, de creatividad natural y de concepto. Un ejemplo lo vemos desde el artículo creatividad urbana, representado en la siguiente imagen…

El mejor video para aprender sobre arquitectura y luz

Hemos encontrado un video que explica a la perfección desde una perspectiva técnico qué debemos considerar cuando realizamos un proyecto de iluminación natural ¡muy bueno!

Para comprender el alcance y poder «jugar» con la luz de forma razonada hemos recopilado una serie de manuales o guías en luz que nos ayudaran a una mejor comprensión del binomio Luz natural – Arquitectura:

Manuales y guías iluminación natural e interior

• Manual de iluminación (Manual ICARO Muy recomendable su lectura)… AQUÍ.
• Aprovechamiento de la luz natural en la iluminación de Edificios… AQUÍ.
• Técnicas de redirección de iluminación… (AQUÍ – En inglés)

Nota: Un compañero nos ha comentado que faltaría una simulación del sol a lo largo del día para complementar el post, os dejo diferentes herramientas gratuitas de posicionamiento y cálculo del sol que creo que son de interés:

Herramientas y aplicaciones cálculo iluminación natural

1. Herramientas ESRL Global Monitoring (En inglés)
2. Cálculo del Asoleamiento en Ventanas (Programa Excel – Descargar directa)
3. Desde Aquinstal. Descripción: Listado “Software D.A.C.” del portal Aquinstal de la Universidad Nacional de La Plata, con programas disponibles gratuitamente para cálculo de eficiencia energética y Arquitectura Sostentable. AQUÍ. Incluye:
   RADIAC2 Cálculo de la radiación horaria para cualquier plano y orientación. Versión DOS (47 Kb).
   DIAGSOL Gráficos de trayectorias de Sol, diagramas rectangular y ortográfico. Versión DOS (49 Kb).
   RAD-EXTR Cálculo de la radiación solar fuera de la atmósfera. Versión DOS (46 Kb).
   RENTA Cálculo del tiempo de amortización de una inversión en sistemas bioclimáticos por interés simple. Versión DOS (47 Kb).
   Eval_K Evaluación de la calidad térmica de partes constructivas de muros y techos. Versión DOS (46 Kb).
   Eval_G Evaluación de la calidad térmica de edificios. Versión DOS (59 Kb).
   BIOCLIM Herramienta informatizada de apoyo a la enseñanza del diseño bioclimático y solar. Versión DOS (258 Kb).
   ENERNORM Sistema informatizado para la evaluación bioambiental de edificios y sus partes según normas nacionales.

Por otra parte, otro programa de interés más conocido es el SketchUp que posee una versión Gratis y una versión Pro AQUÍ.

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Puntos de interés:

• LighScale Cities
• Bombillas de bajo consumo, la cara y cruz…AQUÍ.
• La arquitectura con contenedores. Análisis ventajas y desventajas… AQUÍ.
• Más de 100 Guías en eficiencia energética… AQUÍ.
• Domótica y eficiencia energética en Edificios… AQUÍ.
• Viabilidad económica de edificios energéticamente eficientes… AQUÍ.
• El edificio perfecto para aprovechar la luz. Green Lighthouse 

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