Uso eficaz de la luz natural en los edificios

La luz del día tiene dos ventajas clave sobre la iluminación artificial. En primer lugar, iluminacion reduce las facturas de la luz porque está disponible de forma gratuita. Además, ofrece un rendimiento de reproducción cromático perfecto, lo que permite apreciar los colores y texturas de los objetos sin distorsión visual. Ninguna fuente de luz artificial puede ofrecer esta combinación de beneficios:

  • Incandescente y la iluminación halógena coincide con el rendimiento de color de la luz del día, pero ambos tipos de iluminación son ineficientes y costosos de operar. Otra desventaja de incandescente y las bombillas halógenas es su corta vida útil, por lo general menos de 1000 horas de uso, lo que significa que se necesitan reemplazos con frecuencia.
  • Las luminarias LED ofrecen un costo operativo muy bajo, pero muchos productos lo hacen a expensas del rendimiento del color. Algunas de las últimas lámparas LED están diseñadas para reproducir la salida de colores cálidos y naturales de iluminación incandescente, pero esto generalmente tiene un precio más alto.

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La iluminación LED es una tecnología de alto rendimiento que ofrece importantes ahorros de energía y mantenimiento a lo largo de su vida útil, pero la luz del día es siempre la opción ganadora cuando está disponible. Sin embargo, hay tres factores importantes a considerar para una implementación de iluminación natural:

  • El sol tiene un efecto de calentamiento y un éxito iluminacion el diseño debe minimizarlo y, al mismo tiempo, permitir que la luz del sol entre en el edificio. Si no se controla la calefacción solar, puede aumentar significativamente las cargas de aire acondicionado, anulando parte de los ahorros potenciales.
  • La luz solar no está disponible durante la noche y es limitada durante los días nublados, por lo que el edificio debe estar equipado con controles que ajusten la iluminación artificial en respuesta a esto. Además, los controles aseguran que se logren ahorros cuando la iluminación natural es suficiente, al atenuar o apagar los accesorios interiores.
  • Diseño de iluminación natural Debe asegurarse de que el sol no sea directamente visible para los ocupantes, ya que el deslumbramiento resultante es insoportable. Lo mismo se aplica a las superficies brillantes que pueden reflejar el sol y que también provocan deslumbramientos.

Iluminación natural es muy recomendable en edificios comerciales, contribuyendo positivamente a la motivación y productividad de los empleados, y además de proporcionar ahorros de energía.

Optimización de la orientación de la ventana para la iluminación natural

Windows juega un papel muy importante en cualquier diseño de iluminación natural, ya que deben colocarse de manera que la luz natural entre en el edificio, pero al mismo tiempo debe evitarse el calentamiento y el deslumbramiento. En general, las ventanas en las caras norte y sur de un edificio funcionan mucho mejor que las que dan al este u oeste.

En Nueva York y otros lugares del hemisferio norte, la mayor parte de la luz solar disponible durante todo el año proviene de la parte sur del cielo. Por lo tanto, las ventanas orientadas al sur son las que reciben la mayor cantidad de luz natural, con un mínimo de resplandor y calefacción porque la elevación del sol sobre el horizonte es alta y la mayor parte de la luz solar se recibe en un ángulo agudo. El sol se encuentra a menor altitud en invierno, lo que aumenta el efecto de calefacción, pero esto es beneficioso porque se reduce la carga total de calefacción. Sin embargo, puede ser necesario controlar el deslumbramiento con cortinas. Las ventanas orientadas al norte también son eficaces para iluminacion porque la mayor parte de la luz solar que reciben durante todo el año es indirecta, lo que significa que se minimizan el deslumbramiento y el calentamiento.

Las ventanas orientadas al este reciben luz solar directa durante la mañana, y lo mismo ocurre con las ventanas orientadas al oeste por la tarde. Para iluminación natural eficaz, el número de ventanas que dan al este o al oeste debe reducirse al mínimo y El uso de sombras a menudo es necesario para evitar el deslumbramiento y el calentamiento excesivo.. En la construcción de poca altura, a menudo es posible utilizar árboles para dar sombra adicional. Si los edificios circundantes son más altos, también bloquean la luz solar directa de manera efectiva.

El deslumbramiento debe evitarse en todas las circunstancias: un ligero deslumbramiento distrae e incomoda, y un deslumbramiento intenso limita gravemente la visibilidad y puede dañar los ojos. La calefacción es bienvenida en el invierno, pero aumenta drásticamente las cargas de aire acondicionado durante el verano. Para lograr los mejores resultados con iluminacion, el área de la ventana debe maximizarse en las caras norte y sur de un edificio y minimizarse para los lados este y oeste.

Tragaluces y ventanas de alta eficiencia

Los tragaluces y las ventanas de alta eficiencia son los dos tipos más comunes de productos de luz natural para edificios. Ambos están diseñados para maximizar la iluminación mientras se mantiene bajo control el efecto de calefacción.

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Los tragaluces permiten que los edificios capturen el calor a través del techo y su geometría está diseñada para minimizar la transferencia de calor al interior del edificio. Los tragaluces tienen el mayor potencial en construcciones de poca altura con una gran superficie en la azotea, donde a menudo es posible apagar por completo el sistema de iluminación artificial. Los almacenes, plantas industriales y centros comerciales son algunos ejemplos de edificios donde los tragaluces tienen un alto potencial.

Los paneles solares son un gran complemento para los tragaluces, ya que se pueden utilizar para rellenar los huecos entre ellos, asegurándose de que se aproveche toda la luz solar que incide en la azotea. La luz del sol que no se usa para iluminación natural se convierte en electricidad y se usa para alimentar otros electrodomésticos, que pueden incluir iluminación artificial.

Los usos potenciales de los tragaluces en la construcción de rascacielos son más limitados, ya que el área de la azotea es pequeña en comparación con el área interior total, y solo los niveles superiores pueden beneficiarse del concepto.

Ventanas de alta eficiencia

Ahora existen productos de fenestración que están diseñados para permitir el paso de la luz solar mientras bloquean una parte significativa del calor, y pueden ser efectivos en diseños de iluminación natural. Por ejemplo, las ventanas de doble panel utilizan dos hojas de vidrio con un espacio entre ellas para minimizar la conducción de calor. El espacio se puede aspirar o llenar con un gas inerte para obtener mejores resultados. Algunas ventanas también utilizan vidrio fotocrómico, que normalmente es transparente pero se vuelve más opaco en respuesta a la cantidad de luz incidente.

La capacidad de una ventana para bloquear el calor se especifica por su Coeficiente de ganancia de calor solar (SHGC), que es una relación entre el calor transmitido y el calor recibido. Por ejemplo, una ventana de alta eficiencia con un SHGC de 0.50 bloquea la mitad de todo el calor solar, mientras deja pasar la mayor parte de la luz.

Automatización de iluminación interior para complementar la iluminación natural

La principal limitación de la luz del día es que la disponibilidad depende de la hora del día y del clima local. El edificio aún necesita un sistema de iluminación artificial, con la diferencia de que se puede apagar o configurar para que funcione con una salida parcial cuando hay luz natural disponible. Cosecha de luz diurna consiste en mantener constantes los niveles de iluminación independientemente de la cantidad de luz natural disponible:

  • Si la iluminación natural puede proporcionar el 100% del nivel de iluminación, los dispositivos de iluminación se apagan.
  • A medida que disminuye la disponibilidad de iluminación natural, la salida de iluminación artificial se controla con atenuadores para compensar la brecha.
  • Durante la noche, los requisitos de iluminación se cumplen plenamente con iluminación artificial.

Es importante tener en cuenta que iluminacion solo proporciona ahorros si el sistema de iluminación artificial se atenúa o se apaga en respuesta a los niveles de iluminación natural. Si los artefactos de iluminación se dejan encendidos todo el día con el máximo brillo, los ambientes interiores se iluminan más de lo necesario y se anulan los ahorros potenciales. De hecho, el consumo de energía puede aumentar debido a que El sistema de aire acondicionado debe eliminar el calor de dos fuentes simultáneamente: la iluminación artificial y el sol.

Controlar el deslumbramiento en el diseño de iluminación natural

Pueden surgir problemas de deslumbramiento en sistemas de iluminación natural, y es importante distinguir entre los dos tipos principales de deslumbramiento:

  • El deslumbramiento incómodo es insoportable y provoca una reacción instintiva de cerrar los ojos y mirar hacia otro lado. Este es el tipo de resplandor que sientes si miras al sol directamente por accidente.
  • El deslumbramiento por discapacidad limita la visión pero no provoca la reacción drástica del deslumbramiento incómodo. Un ejemplo de deslumbramiento por discapacidad es cuando un objeto brillante se refleja en la pantalla de su computadora y dificulta la lectura.

La orientación adecuada de la ventana no solo limita la ganancia de calor, sino que también controla el deslumbramiento. Al minimizar el número de ventanas que dan al este y al oeste y al usar la sombra adecuada, el deslumbramiento se reduce significativamente. El diseño de interiores también juega un papel importante para mantener el deslumbramiento bajo control. Se debe evitar cualquier superficie u objeto que pueda reflejar la luz solar directamente, especialmente si reflejan luces hacia áreas ocupadas.

Observaciones finales

La luz natural puede reducir las facturas de electricidad de manera significativa, al tiempo que ayuda a crear ambientes interiores que se sienten naturales y acogedores. Sin embargo, se recomienda encarecidamente los servicios de diseño profesional antes de intentar cualquier proyecto de iluminación natural, o de lo contrario puede haber problemas con el deslumbramiento o el calentamiento solar excesivo.

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