Ni siquiera sabes calcular correctamente la luz natural y ¿te atreves a llamarte diseñador de iluminación?

En el diseño de iluminación arquitectónica moderna, por más avanzada que sea la tecnología LED, no puede reemplazar completamente la luz natural.

La iluminación natural no solo ahorra energía sino que también mejora la comodidad, la salud y la estética espacial.

Entonces, ¿cómo podemos “utilizar bien la luz natural” en el diseño arquitectónico, en lugar de “abusar de ella”?

Las mayores ventajas de la luz natural son su carácter dinámico y su amplio espectro.

• Dinamismo : A medida que el tiempo y el clima cambian, la luminosidad, el color y las sombras de un espacio varían continuamente. Este "ambiente de luz viva" estimula el interés sensorial, un ritmo a menudo difícil de replicar con luz eléctrica.
• Amplio espectro : La luz natural cubre un espectro visible continuo con una excelente reproducción cromática, presentando los colores de los objetos con total fidelidad. Industrias como galerías de arte, textiles y talleres de impresión han dependido desde hace mucho tiempo de la luz natural para garantizar la precisión del color.

1.2 Mejorar la eficiencia laboral y la salud mental

Numerosos estudios indican:

• Las áreas de oficina con vistas a las ventanas ofrecen una mayor productividad de los empleados y menores tasas de rotación.
• Los pacientes del hospital se recuperan más rápido cuando las habitaciones tienen acceso a la luz natural.
• Mejorar la luz natural en las aulas escolares puede mejorar el rendimiento académico y la concentración de los estudiantes.

1.3 Ritmos circadianos y salud

La luz azul de onda corta, abundante en la luz natural, es clave para regular la secreción de melatonina y el ritmo circadiano.

• La exposición matutina a la luz natural efectivamente "reinicia el reloj biológico";
• La falta de luz matutina retrasa la secreción de melatonina durante la noche, lo que dificulta conciliar el sueño;
• En las regiones de altas latitudes, el diseño de la iluminación es especialmente importante en invierno para compensar la falta de luz natural.

Esto proporciona una base científica para una iluminación saludable: la luz natural afecta no sólo a la visión, sino también a la función endocrina y al estado mental.

1.4 Ahorro de energía y sostenibilidad

Combinada con sistemas de control de iluminación, la iluminación natural puede reducir el consumo energético entre un 30 y un 60 %. Además:

• Por cada 100 W de reducción en la carga de iluminación, también se reducen aproximadamente 30 W en la carga de refrigeración del aire acondicionado;
• El uso de sistemas de vidrio y sombreado de alto rendimiento puede equilibrar la iluminación y el aislamiento, evitando la paradoja en la que la “iluminación energéticamente eficiente” conduce a un mayor consumo de energía de refrigeración.

II. Objetivo del diseño: Equilibrar la comodidad y la eficiencia

 
El objetivo fundamental de la iluminación natural no es “cuanto más luz, mejor”, sino más bien:

• Cumplir con los requisitos visuales y de la tarea : garantizar que tanto la iluminación horizontal como la vertical sean adecuadas;
• Evite el deslumbramiento y la exposición solar excesiva : la luz solar directa no controlada puede provocar incomodidad térmica e interferencias visuales;
• Evite aumentar la carga energética : la iluminación debe optimizarse en coordinación con los sistemas de calefacción/refrigeración.

Esto significa que el diseño de iluminación debe lograr un equilibrio entre la calidad del entorno luminoso y el control del consumo energético.

III. ¿Cómo lograr un buen diseño de iluminación natural?

3.1 Masa y orientación del edificio

• Orientación al sur (hemisferio norte) : el sol de verano en ángulo alto se controla fácilmente con aleros; el sol de invierno en ángulo bajo ayuda a la calefacción, pero requiere rejillas ajustables para evitar el deslumbramiento.
• Orientación al norte : la luz es estable y uniforme, pero tiene los niveles de iluminación más bajos; se utiliza a menudo en estudios de arte y laboratorios.
• Orientación este-oeste : la luz solar en un ángulo bajo puede provocar un fuerte deslumbramiento y carga de calor; adecuada para espacios funcionales secundarios o áreas de transición.

De esta manera, los volúmenes alargados de este a oeste con aberturas de norte a sur facilitan una iluminación más equilibrada.

3.2 Disposición espacial

• Aulas y oficinas : Deberán estar dispuestas orientadas al sur o al norte;
• Pasillos y baños : Se pueden colocar en los lados este u oeste para reducir la demanda de iluminación;
• Atrios/pozos de luz : pueden servir como núcleos de iluminación, canalizando la luz natural hacia áreas más profundas.

3.3 Fachada y sombreado

 
Los sistemas de sombreado son cruciales para el diseño de iluminación:

• Sombreado horizontal (voladizos, repisas de luz) : adecuado para fachadas del sur, bloqueando el sol de verano en ángulo alto;
• Sombreado vertical (lamas, aletas) : adecuado para fachadas de este a oeste, reduciendo la luz solar directa en ángulos bajos;
• Estantes iluminados : reflejan la luz solar hacia el techo, difundiéndola más profundamente en el espacio y reduciendo el contraste entre la ventana y el fondo para una mayor comodidad.

3.4 Selección de materiales y vidrio

 
Las propiedades del vidrio afectan directamente a la calidad de la iluminación:

• Transmitancia visible (VT) : los valores más altos mejoran la eficiencia de la iluminación pero pueden aumentar el riesgo de deslumbramiento;
• Coeficiente de ganancia de calor solar (SHGC) : los valores más bajos reducen la carga de enfriamiento;
• Relación ganancia de luz solar (LSG = VT/SHGC) : el vidrio con alto contenido de LSG es adecuado para climas cálidos, mientras que el vidrio con bajo contenido de LSG es adecuado para climas fríos.
• Vidrio difuso/esmerilado : adecuado para iluminación superior, reduciendo eficazmente las molestias causadas por la luz directa.

3.5 Reflectancia de superficies interiores

 
Una mayor reflectancia mejora la profundidad y la uniformidad de la iluminación. Valores recomendados por IES:

La selección del material debe equilibrar la función, la estética y las propiedades ópticas.

IV. Flujo de trabajo de software y métricas de análisis de luz natural

4.1 Descripción general de las métricas clave

• sDA300/50% : Autonomía espacial de la luz natural: porcentaje de superficie del suelo que recibe al menos 300 lux durante el 50% de las horas de trabajo anuales.
• ASE1000/250 :Exposición anual a la luz solar: porcentaje de superficie del suelo expuesta a más de 1000 lux durante al menos 250 horas al año (limita la sobreexposición).
• DGP (probabilidad de deslumbramiento a la luz del día) : evalúa el deslumbramiento utilizando imágenes de ojo de pez HDR; sensible a la posición de los ojos, la dirección de la vista y los ángulos especulares (a menudo se evalúa con evalglare).
• CBDM (modelado de luz diurna basado en el clima) : utiliza datos meteorológicos anuales locales para cálculos de luz diurna por hora, lo que constituye la base para las métricas dinámicas anteriores.

En la práctica: sDA + ASE cuantifican “utilizable y no sobreexpuesto”, mientras que DGP evalúa “si hay deslumbramiento”.

4.2 Selección de herramientas (por fase)

 
(Esta sección es principalmente una lista de software, se recomienda hacer una tabla en Word)

4.3 Flujo de trabajo recomendado (puede servir como “SOP de entrega”)

• Paso 1 | Análisis de sensibilidad conceptual : utilice CBDM para analizar por lotes la relación ventana-pared, la geometría del sombreado, el vidrio (VT/BSDF), la reflectancia, etc.; genere mapas de calor sDA/ASE y curvas de “área de cumplimiento frente a relación ventana-pared”.
• Paso 2 | Finalización del plan : Realizar evaluaciones DGP desde múltiples puntos de vista (sentado/de pie, mirando hacia/desde atrás/hacia un lado de la ventana), identificando picos de deslumbramiento estacionales/temporales/orientativos; introducir sombreado ajustable si es necesario y recalcular.
• Paso 3 | Coordinación detallada : Utilice OpenStudio/IES VE para evaluar integralmente la iluminación natural, la iluminación eléctrica, el consumo energético y las estrategias de control. Documente las zonas, la altura del sensor, los umbrales de iluminancia (p. ej., 300/500 lux) y las curvas de atenuación en las especificaciones técnicas.
• Paso 4 | Coordinación de iluminación : Utilice AGi32 para generar planos de ingeniería que combinen la iluminación eléctrica con las condiciones típicas de luz natural. Para las métricas anuales, transfiera la geometría a Licaso para agregar DA/UDI/sDA/ASE.
• Paso 5 | Cumplimiento y presentación : Envíe áreas, parámetros y cronogramas de ocupación que cumplan con sDA300/50% y ASE1000/250; incluya capturas de pantalla de DGP y estrategias de control para puntos de vista clave como evidencia del control del deslumbramiento.

4.4 Errores y puntos de control comunes

• Geometría/Cuadrícula : modele parteluces, marcos de ventanas y superficies reflectantes del techo; espaciado de la cuadrícula del sensor ≤0,6 m, mantenga una distancia ≥0,5 m de las paredes para evitar espacios de muestreo.
• Modelos de materiales : se prefiere BSDF para vidrio funcional/con sombreado complejo; usar solo “transmitancia” puede generar imprecisiones.
• Archivos meteorológicos : utilice fuentes EPW/TMY y zonas horarias consistentes; asegúrese de períodos de ocupación idénticos al comparar entre herramientas.
• Puntos de vista del deslumbramiento : DGP es muy sensible a la posición de los ojos y la dirección de la vista; cubre oficinas (sentado), pasillos (de pie) y tanto las ventanas orientadas hacia delante como las alejadas de ellas.

V. Control de todo el proceso: desde el diseño hasta la operación

• Determinar la función del espacio y la iluminación de las tareas;
• Aclarar las tolerancias para el campo de visión y el deslumbramiento;
• Desarrollar objetivos de zonificación espacial e iluminación natural.

3. Profundización del diseño

4. Construcción y Documentación

5. Depuración y operación y mantenimiento

Utilice la luz sabiamente, no sólo en abundancia

 
La iluminación natural es un sistema integral: involucra la forma arquitectónica y la disposición espacial, la ciencia de la iluminación y afecta profundamente la salud y el comportamiento humanos.

 
Un diseño de iluminación natural verdaderamente exitoso no consiste en inundar los interiores de luz, sino más bien:

• Satisfacer necesidades funcionales : proporcionar condiciones visuales confortables;
• Optimizar la salud : apoyar los ritmos circadianos y mejorar el estado mental;
• Lograr la eficiencia energética : reducir el consumo de electricidad y las emisiones de carbono;
• Mejorar la estética : integrar luz y arquitectura.

La luz es el alma de la arquitectura. La mejor manera de que un edificio respire es integrar la luz natural en el espacio.