Luz natural y su aprovechamiento en los edificios

La luz natural se caracteriza por su alto rendimiento en la reproducción de los colores pero además tiene un efecto pro-activo en el comportamiento de las personas. Los beneficios para la salud son múltiples ya que influye en el ritmo biológico, pero demás permite el ahorro en el consumo de energía asociado a la iluminación natural y mejora la productividad en entornos de trabajo, si se garantiza confort de los usuarios. Pero ¿Qué estrategias de diseño son las más adecuadas y eficientes para conseguir el máximo aprovechamiento de la luz natural para alcanzar estos objetivos? Participa con tus comentarios.

luz natural ahorro energia edificio

Imagen. www.aiatopten.org. Light and air.

15-06-2016

El aprovechamiento de la luz natural y sus efectos

La luz natural influye en la salud y el bienestar de los seres humanos, ya que tiene efectos en el reloj biológico y por lo tanto en el sueño, en la cura de enfermedades, en el estado de ánimo y en las actividades que desarrollan. Además, el aprovechamiento de la luz natural como alternativa a la iluminación eléctrica permite conseguir importantes ahorros en el consumo de energía siempre que se alcance el nivel de iluminación necesario para el desarrollo de las actividades de los usuarios. Si bien es cierto que no siempre se podrá iluminar completamente y de forma satisfactoria simplemente con luz natural, en estos casos será necesario compaginar ambos tipos de iluminación.

En este sentido, el CTE en su documento de Ahorro de Energía, sección HE3 (Eficiencia Energética de las Instalaciones de iluminación), establece en su apartado 2.3 la necesidad de instalar sistemas de aprovechamiento de la luz natural, que regulen proporcionalmente y de manera automática por sensor de luminosidad el nivel de iluminación, en función del aporte de luz natural, de las luminarias de las habitaciones de menos de 6 metros de profundidad, y en el resto de los casos, en las dos primeras líneas paralelas de luminarias situadas a una distancia inferior a 5 metros de las ventana, y en todas las situadas bajo un lucernario, siempre que se cumplan las condiciones indicadas este apartado (Ver condiciones p.49 HE3).

Además también incluye como exigencia que las instalaciones de iluminación dispongan de sistema de control y de regulación para cada zona. Por un lado especifica que todas las zonas dispondrán de al menos de un sistema de encendido y apagado manual, un sistema de encendido por horario centralizado en cada cuadro eléctrico, y que todas las zonas de uso esporádico dispondrán de un control de encendido y apagado por sistema de detección de presencia temporizado o sistema de pulsador temporizado (CTE DB HE3 apartado 2.3).

El confort lumínico de las personas, especialmente en entornos de trabajo, es un factor a tener en cuenta ya que está demostrado que aumenta la productividad, y un sistema de control de alumbrado permite obtener no sólo ahorros en el consumo de energía, sino también mejorar el confort ya que aporta al usuario la sensación de un mayor control sobre su entorno. En este sentido, es importante considerar que el aprovechamiento de la luz natural para iluminar espacios en el interior de los edificios también requiere de elementos de control como pueden ser toldos, cortinas, voladizos, estantes de luz, apantallamientos o celosías entre otros, para evitar efectos no deseados e incluso situaciones molestas como puede ser el deslumbramiento. Algunos de estos elementos pueden ser móviles, y su funcionamiento manual o bien automático.

luz natural estrategias de diseño edificio

Imagen.  Estrategias pasivas > Daylighting.

Estrategias de diseño para el aprovechamiento de la luz natural

La Guía Técnica Aprovechamiento de la luz natural en la iluminación de edificios, desarrollada por el grupo de trabajo Comité Español de Iluminación (CEI) y el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) propone una serie de directrices para el correcto diseño de la iluminación en los espacios interiores de los edificios, como puede ser por ejemplo, la consideración de la iluminación desde los primeros bocetos y no como algo añadido en fases posteriores o el uso de la iluminación como recurso para garantizar el confort y facilitar la comunicación entre las personas entre otras.

luz natural espacio interior edificio

Imagen. Daylighting guidance. www.seventhwave.org

Los parámetros a estudiar para el correcto diseño del edificio y por lo tanto para el control de la calidad de la luz ambiental según esta Guía son fundamentalmente, la elección del emplazamiento, la adecuada orientación del edificio, su forma y sus dimensiones, la selección de huecos y su orientación para la captación de la luz natural,  y por último la consideración de elementos del entorno como puede ser las superficies exteriores de otros edificios o del suelo. El objetivo final consiste en que que el aprovechamiento de la luz natural sea el máximo posible por un lado, pero que por otro también permita controlar ciertos aspectos negativos como puede ser por ejemplo el deslumbramiento o un exceso de radiación solar.

luz natural atrio interior edificio

Imagen. virtualcx.com. Importancia del correcto diseño para el aprovechamiento de la luz natural y la obtención de resultados satisfactorios.

Los elementos arquitectónicos para la captación de luz natural en el interior del edificio además del control de la radiación son diversos. En este sentido la Guía nos aporta un listado explicativo acompañado de imágenes, de cada uno de estos componentes para su integración en el diseño del edificio: ventanas en general pero también galerías, patios, porches, atrios, conductos de luz y conductos solares, muros cortina, techos y fachadas translúcidas, claraboyas, cúpulas y por último membranas.

De todos los componentes de captación de luz natural en el interior de los edificios, la ventana se caracteriza además porque hace posible la relación directa entre el espacio interior y el exterior, ofreciendo vistas de mayor o menor calidad a los usuarios del edificio y sobre todo una percepción real del tiempo (mañana, tarde y noche, estación del año y condiciones climáticas); también sirve como mecanismo de ventilación del aire interior y debe aportar suficiente aislamiento térmico y acústico. El deslumbramiento, como ya se ha comentado, también es otro factor que hay que controlar o la privacidad (ampliar criterios de diseño de ventanas en la Guía Técnica).

Aprovechamiento de la luz natural en LEED

luz natural diseño edificio ahorro energía

Imagen. Whole building design guide. www.wbdg.org.

Daylighting es una práctica que consiste en iluminar espacios interiores de forma efectiva mediante la luz diurna a través de aberturas en la envolvente del edificio. El ahorro de energía es uno de los beneficios inmediatos cuando se aplica esta estrategia de aprovechamiento de la luz natural como alternativa o en combinación con la luz eléctrica, pero los beneficios sobre las salud de las personas no es menos importante, ya que les permite establecer una relación directa con el exterior, mejorando el estado de ánimo de los usuarios y por lo tanto aumentando su productividad y confort.

Para calcular la cantidad de iluminación natural en el interior de un edificio se puede o bien utilizar programas informáticos para realizar simulaciones, que además sirven como herramienta de diseño, o bien realizar mediciones in situ una vez se ha construido el edificio.

luz natural ahorro energia leed daylight

luz natural ASE sDA leed daylight

Imágenes. www.archlighting.com. Annual Daylighting Performance Metrics, Explained

El crédito Daylight en LEED pertenece a la categoría de Calidad del aire interior. La intención de este crédito consiste en conectar a los usuarios del edificio con el exterior, reforzar los ritmos circadianos (reloj biológico) y reducir el uso de la iluminación eléctrica mediante la introducción de la luz natural en los espacios interiores. Los requisitos para su cumplimiento son por un lado proporcionar dispositivos de control del deslumbramiento (manuales o automáticos) para todos los espacios normalmente ocupados, y por otro justificar que se cumple con ciertos factores cuantitativos dentro de un horario y para las zonas regularmente ocupadas: factor de autonomía espacial de luz natural (sDA) y factor de exposición anual de la luz del sol (ASE) a través de una simulación, para la primera opción; nivel de iluminancia a través de una simulación, para la segunda opción; y nivel de iluminancia también pero mediante mediciones in situ para la tercera opción.

Fuentes: www.usgbc.org, www.codigotecnico.org y La Guía Técnica Aprovechamiento de la luz natural en la iluminación de edificios desarrollada por el grupo de trabajo Comité Español de Iluminación (CEI) y el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE).

¿Te ha parecido interesante este artículo? Participa con tus comentarios, y compártelo entre tus contactos en redes sociales.

Si eres certificador energético, date de alta en nuestra web y recibe encargos directos de clientes sin intermediarios.

Aprende a realizar certificados energéticos con este curso online gratis

Artículos relacionados:

El LED en la iluminación eficiente

La iluminación y su eficiencia energética en el nuevo CTE DB HE3

Iluminación en el certificado energético con CE3X v 2.1

DB HE del CTE y cómo justificarlo en 5 pasos

Localización y transporte asociado a los edificios en LEED

Commissioning Authority: funciones y responsabilidades

Diseño inteligente de edificios: agua y energía


Escrito por:

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *