¿CÓMO INTEGRAR LA LUZ NATURAL EN EL DISEÑO DE VIVIENDA ASEQUIBLE PARA LOGRAR EFICIENCIA ENERGÉTICA?

¿CÓMO INTEGRAR LA LUZ NATURAL EN EL DISEÑO DE VIVIENDA ASEQUIBLE PARA LOGRAR EFICIENCIA ENERGÉTICA?
enero 11, 2017 Antonio L. Gárate

MAXIMICE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA DE SU PROYECTO INTEGRANDO EL PODER DE LA LUZ NATURAL

La luz natural es una característica clave en la arquitectura y el diseño de interiores que puede transformar los espacios, hacerlos más saludables y reducir sus costos de electricidad. “Daylighting”—la integración controlada de luz natural en un edificio para reducir la iluminación eléctrica y ahorrar energía—es un recurso importante para los arquitectos que se esfuerzan por hacer que sus proyectos de viviendas asequibles sean energéticamente eficientes.

La iluminación puede ser uno de los aspectos más costosos de cualquier proyecto de construcción– costoso para quienes pagan las facturas y para el medio ambiente. Los arquitectos, por lo tanto, tienen la responsabilidad de incorporar estrategias de luz natural en sus diseños.

El aumento de la luz natural puede ahorrar energía, aumentar la calidad del entorno visual, mejorar la satisfacción del usuario y reducir los gastos operativos. Aspectos cruciales para el éxito de un proyecto de vivienda asequible.

“Daylighting” o la integración controlada de luz natural, va más allá de la ubicación estratégica y el tamaño de las ventanas. Es un concepto de diseño integrado que involucra el edificio completo y que tiene en cuenta el clima, la orientación, la orientación, la planta, el diseño y los controles de la iluminación interior.

BENEFICIOS DE LA INTEGRACIÓN DE LUZ NATURAL PARA EL AHORRO ENERGÉTICO

Además de reducir los costos de electricidad para los propietarios de edificios, la integración de luz natural reduce las emisiones de carbono, por lo cual los sistemas de calificación de edificios ecológicos como lo es LEED (la organización de Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental), y del Consejo de la Construcción Ecológica de Estados Unidos (USBCG, por sus siglas en inglés), fomentan estos sistemas de integración y recolección de luz natural que ajustan los niveles de luz eléctrica según la disponibilidad de luz diurna para poder mantener un nivel de luz objetivo que dependa de la ocupación del espacio.

¿Cuánta energía se puede ahorrar? La iluminación generalmente representa del 25% al ​​40% del consumo de energía en un edificio típico. Según una serie de estudios, el promedio del ahorro de energía varía entre el 24% y el 80%.

TÉCNICAS DE ILUMINACIÓN 

La naturaleza dinámica de la luz natural durante todo el día y durante todo el año, plantea numerosos desafíos a la hora de diseñar edificios que se aprovechen de la luz natural y ahorren energía. A continuación les presentamos algunas de las técnicas disponibles para el uso de los arquitectos:

  • tamaño de ventana, forma, posición y orientación
  • ensamblajes de ventanas (marco y vidrio) con valores U bajos (se refiere a la medida de la ganancia o pérdida de calor a través del vidrio debido a la diferencia entre las temperaturas del aire interior y exterior) y el coeficiente de ganancia térmica solar bajo (SHGC por sus siglas en inglés)
  • mecanismos de protección solar que generan sombra
  • estantes de luz
  • techos inclinados
  • tragaluces y luces de techo
  • espacios de atrio
  • pozos de luz
  • redes de cable de fibra óptica conectadas a trampas de luz en el techo
  • dispositivos tubulares de luz natural (tubos solares)
  • superficies reflectantes o pintadas de color pálido y decoración interior
  • controles eléctricos de iluminación que reaccionan dependiendo de la luz del día

12 MANERAS DE INCORPORAR LA LUZ NATURAL EN SU PROYECTO

Las estrategias de integración de luz natural y control solar son más efectivas cuando se aplican adecuadamente en el diseño general de un edificio durante las etapas de planificación y antes de la construcción, no como una idea de último momento o algo que se atenderá más adelante.

Durante el proceso de diseño, las siguientes estrategias deben ser consideradas:

1. AUMENTA LAS ZONAS DE LUZ

Extiende la huella del perímetro del edificio para maximizar el área de iluminación natural utilizable.

2. CONTROLA LA ILUMINACIÓN ARTIFICIAL PRIMERO

Los sensores de ocupación y de luz natural deben utilizarse para que las luces interiores se atenúen o se apaguen cuando no sean necesarias.

3. UTILIZA MATERIALES Y COLORES APROPIADOS PARA TERMINAR LOS ESPACIOS

La integración de luz natural se beneficia de las superficies interiores de colores claros y suaves que reflejan la luz.

4. PERMITE LA ENTRADA DE LUZ DESDE ESPACIOS ALTOS

Las ventanas ubicadas en lo alto de una pared, en el techo con un monitor corrido asimétrico o en las ventanas de la habitación, permite la entrada de luz profunda y reducen la probabilidad de que entre una claridad excesiva.

5. REFLEJA LA LUZ SOLAR DENTRO DE UN ESPACIO PARA AUMENTAR LA CLARIDAD EN LA HABITACIÓN

Un estante de luz, si está diseñado adecuadamente, tiene el potencial de aumentar la claridad de la habitación y disminuir el deslumbramiento.

6. INCLINA LOS TECHOS PARA DIRIGIR MÁS LUZ HACIA UN ESPACIO

La inclinación del techo, lejos de dónde se encuentran las ventanas ayuda a aumentar la claridad de la superficie del techo en un espacio.

7. FILTRA LA LUZ DEL DÍA

La luz directa se puede filtrar con vegetación, cortinas y persianas, entre otros métodos.

8. CONSIDERA LA ORIENTACIÓN DEL EDIFICIO

Recuerda que las diferentes orientaciones requieren diferentes estrategias de luz natural. Los estantes de luz, que son efectivos en las fachadas del sur, a menudo son ineficaces en las elevaciones de edificios al este o al oeste.

9. TEN EN CUENTA EL CLIMA Y LA GEOGRAFÍA

Los estantes de luz colocados en el interior son más efectivos en lugares de climas soleados que se encuentran en latitudes medias y que están orientados hacia el sur. Para controlar los rayos de sol que entran a un ángulo bajo, usa ventanas con cristales oscuros y protección solar en el interior además de los estantes de luz, o dispositivos de protección solar para el exterior. En lugares que se encuentran en latitudes más altas, las ventanas se vuelven más grandes y están orientadas hacia el ecuador, mientras que en latitudes más bajas las ventanas se hacen más pequeñas, especialmente en el lado este y oeste, donde el sol es más bajo en la mañana y en la tarde.

10. POSICIONA LAS LUMINARAS PARA LOGRAR MAYOR EFICIENCIA

La iluminación que se complementa y se adapta con la luz solar se incorpora perfectamente con las estrategias de integración de luz natural. Las luminarias se deben dividir en zonas y colocarse paralelas a las ventanas.

11. CONSIDERA EL TRAGALUZ

Aunque esta estrategia de iluminación natural se considera una fuente potencial de aumento excesivo de calor y pérdida de calor en el invierno, la instalación adecuada de los tragaluces puede reducir estas molestias y mejorar sus beneficios principales. El uso de translúcido en las ventanas puede reducir potencialmente el deslumbramiento. Un difusor de techo colocado en la parte inferior del eje del tragaluz puede ayudar a mejorar la distribución uniforme de la luz. Los tubos solares—un tragaluz en forma de cúpula en el techo y un tubo cubierto con un material reflectante para llevar la luz al interior—pueden ser beneficiosos, especialmente en edificios existentes para reducir el impacto en el ambiente.

12. UTILIZA SISTEMAS DE RECOLECCIÓN DE LUZ NATURAL

Los sistemas de recolección de luz natural te permitirán monitorear y controlar la iluminación eléctrica, así como maximizar el ahorro de energía.

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EL PODER DE AHORRO DE ENERGÍA DE LA RECOLECCIÓN DE LUZ NATURAL

Para lograr la eficiencia energética en viviendas asequibles, la iluminación eléctrica debe ser controlada. La forma más sencilla es asegurarse de que haya una saturación adecuada de luz solar para que la iluminación eléctrica se use principalmente durante la noche. La manera más compleja implica la recolección de luz natural mediante el uso de sensores fotográficos, temporizadores u otras estrategias centrales de control electrónico.

Un sistema de recolección de luz natural utiliza tecnología que atenúa o aumenta la iluminación interior de forma automática y gradual a medida que el nivel de luz solar cambia a lo largo del día. Estos controles también pueden ajustar la temperatura de color de la luz para imitar la iluminación natural del exterior y aportar a la comodidad de los ocupantes mientras se ahorra energía.

A diferencia de la detección de ocupación, que apaga las luces cuando el espacio permanece desocupado, la recolección de luz solar ajusta la iluminación eléctrica según la cantidad de luz natural que entra a la habitación o la cantidad total de luz—natural y eléctrica—en un espacio determinado. Para rastrear e interpretar los cambios en la luz solar, los sistemas de recolección de luz natural necesitan datos proporcionados por sensores, pero en lugar de usar sensores de movimiento, utilizan sensores fotográficos.

La recolección de luz natural es una de las técnicas más poderosas para reducir el uso de la iluminación eléctrica y aumentar el ahorro de energía. Hasta la estrategia de recolección de luz natural más simple es un gran paso hacia la eficiencia energética y la sostenibilidad en viviendas asequibles.

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PARA IMPLEMENTAR SISTEMAS EFICIENTES DE RECOLECCIÓN DE LUZ NATURAL, LOS DISEÑADORES DEBEN SEGUIR ESTOS PASOS:

  1. Realiza una simulación de luz natural y utiliza esa información al diseñar el sistema de iluminación y sus controles.
  2. Prepara planos que documenten las zonas de luz natural y establece zonas de control independientes que funcionen de manera óptima con estos patrones.
  3. Localiza el sensor fotográfico en los planos de los techos reflejados y las elevaciones interiores.
  4. Identifica la iluminación que es controlada por sensores de movimiento u otros controles.
  5. Escribe una descripción de los controles de integración de luz natural.
  6. Requiérele al contratista que envíe los planos basados ​​en documentos de diseño y la descripción de los controles de integración de luz natural para su revisión.
  7. Incluye como requisito en las especificaciones, la calibración de los controles y solicita que el contratista someta los registros de calibración.
  8. Provee un curso de operación del edificio por parte del fabricante de controles.

La recolección de luz natural bien hecha demuestra que el diseño verde es un buen negocio.

BENEFICIOS ADICIONALES DE LA LUZ NATURAL

Los beneficios de la luz natural van más allá del ambiente y el ahorro de energía. La luz tiene un efecto mayor en cuanto a la experiencia de una persona dentro de un espacio más que cualquier otro elemento de diseño arquitectónico, según expertos de la industria.

La luz natural contribuye a la salud, la productividad y la sostenibilidad. Estudios muestran que los empleados son más felices, productivos y enfocados en los espacios de trabajo con mucha luz natural. Los empleados felices se quedan y las tasas de retención más altas reducen los costos asociados con la rotación de empleados. Los empleados cómodos y felices también son más productivos, lo cual lleva a mayores ganancias.

La integración de luz natural no solo mejora la satisfacción, el desempeño y el aprendizaje de los empleados, sino que también puede afectar las ventas minoristas. Un estudio realizado por Heschong Mahone Group encontró que las ventas minoristas eran hasta un 40% más altas en las tiendas con tragaluces en comparación con las tiendas minoristas que no integraban la luz natural.

CUANDO LA HISTORIA Y LA INNOVACIÓN SE CONOCEN

La integración de luz natural no es un fenómeno moderno. La luz natural ha sido un elemento esencial en el diseño de edificios y la arquitectura durante siglos. Las catedrales góticas son grandes ejemplos de la integración de luz natural.

Sin embargo, la luz natural no está libre de problemas, y esos problemas deben atenderse para obtener un diseño verdaderamente exitoso. Algunos de esos problemas son:

  • Deslumbramiento
  • Sobrecalentamiento
  • Variabilidad
  • Problemas de privacidad

Para reducir el deslumbramiento, la luz solar debe mantenerse fuera del campo de visión de los residentes del edificio mientras se les protege de los reflejos incómodos. El sobrecalentamiento se puede tratar añadiendo un sombreado exterior adecuado y filtrando la radiación solar entrante. Resolver problemas de privacidad requiere formas creativas para bloquear o alterar los patrones de luz y compensar con otras fuentes de luz.

Se han hecho avances y seguramente ya están en marcha. Los arquitectos innovadores encontrarán nuevas formas de incorporar la luz natural en sus diseños, simularán sus efectos en interiores y controlarán la iluminación eléctrica para contribuir a la comodidad, el bienestar y la satisfacción de los residentes y de quienes pagan las facturas de la electricidad.

Las prácticas efectivas de incorporación de luz solar y de recolección de luz natural en el desarrollo de viviendas asequibles— junto con un buen diseño, objetivos modestos, un mantenimiento constante y seguimiento—deberían resultar en ahorros de energía significativos y clientes satisfechos.

VEA CÓMO INTEGRAMOS EXITOSAMENTE LAS PRÁCTICAS EFICIENTES DE RECOLECCIÓN DE LUZ NATURAL EN EL PROPIO DISEÑO DE NUESTRA OFICINA CORPORATIVA:

 

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