ILUMINACIÓNLa luz es vital en el desarrollo del ser humano, sin luz no hay percepción de los volúmenes, sin luz no hay visión, y sin esta la comunicación es inocua y se relega a otros medios como el habla y la escritura.

La visión no es más que el reflejo de la luz sobre los objetos; son partículas inmateriales llamadas fotones, que se mueven de forma ondulatoria (ondas)

1.Se mueven el cualquier medio y como toda onda se puede reflejar y absorber.2.Se mueven en las tres dimensiones, por eso se dice de un objeto luminoso que es un “foco”3.Se transmite a distancia.

Biblioteca UJTL. Daniel Bermúdez. Revista Materiales & Sistemas. LEGIS. No. 1

Se debe considerar:1.Frecuencia.2.Longitud de onda (ℓ).3.Espectro visible: variedad de ℓ que se manifiestan como diferentes colores, desde le rojo hasta el violeta, el blanco es la mezcla de todos.

Reflexión, absorción y refracción.A. Reflexión: cuando una onda viaja a través de

un medio y choca con otro, parte de la onda se regresa al primer medio, lo que se conoce como. Puede ser difusa, semidifusa, especular (espejos) o mixta.

B. Refracción: Parte de la onda pasa al segundo medio, con las mismas características de la primera onda, pero con una nueva dirección.

Cuando pasa todo el rayo se puede decir que hay transmisión dirigida, puede producir deslumbramiento; si el rayo pasa y se dispersa, se produce transmisión difusa.

C. Absorción: Muchas veces, parte de esta onda incidente es absorbida por el medio o cuerpo con el que choca.

Ángulo de incidencia.Normal.Reflexión en el ángulo critico.Reflexión total.

Combinaciones fenómenos cuando la luz incide sobre un cuerpo Genera la percepción de color por parte del ojo humano.

Negro = absorbe toda la radiación de luz (espectro)Azul = refleja la ℓ del espectro.

El color captación de energía.

Medición de la LuzLumen: unidad fotométrica que mide el flujo luminoso, que es la radiación emitida por una fuente de luz en todas direcciones. Esta se emite en W-luz (Watts) que son distintos a los watts consumidos por una bombilla. 1 Watts-Luz (con longitud de onda de 555nm) = 683 lúmenes

Iluminancia: es la relación entre el lumen y la extensión de la superficie que está iluminando.

Se mide en luxes, y

un lux = iluminación de una superficie de un metro cuadrado (1 m2) que está iluminada uniformemente por un fluido luminosos de un lumen a una distancia de 1 metro.

P. Ej., si se tiene una superficie de 1 m2 y se le aplican 4 lúmenes a 1 metro de distancia, se dice que la iluminancia es igual a 4 luxes. Si la distancia aumenta, la iluminancia disminuye cuadraticamente.

En los espacios lo que se mide son los luxes, por lo tanto es indispensable:

1. Estudiar la necesidad de iluminancia en un espacio según su uso o función.2. Estudiar la ubicación y distancia de las fuentes de luz a los planos de

trabajo.3. Estudiar la ubicación, orientación y área de las vanos, y tipos de vidrios a

usar en ventanas. 4. Estudiar la sensación de claridad, la que se da solo cuando la luz choca

contra un objeto o cuerpo y este lo refleja y/o lo absorbe en distintas cantidades, direcciones y ángulos.

5. Contemplar la luminancia, que es el grado que los objetos tienen para dejarse ver con menor o mayor claridad, así todos estén iluminados de manera similar.

6. Otra propiedad asociada a los objetos y que nos permiten verlos como los percibimos, es la reflactancia, que consiste en la capacidad de reflejar la luz, y depende en gran medida de su textura, color, acabado y brillo, entre el cuerpo refleje más luz, más se verá y con mejor claridad. Se expresa en una unidad que puede asumirse como un porcentaje.

Estado FISOLOGICO: Necesitamos luz para ver.

Estado anímico: EMOCIONAL - AMBIENTES ILUMINACION

Deben considerarse en un espacio interior , tanto la luz natural como la luz artificial.

La luz artificial pude usarse como sustituto de la luz natural para la correcta visibilidad o para crear ambientes que satisfagan aspectos emocionales.

Componentes del Factor de Luz Natural (FNL). Tomada del documento A.C.E. Eficiencia Lumínica en Arquitectura. Pág. 60

LA LUZ NATURAL

La luz natural, tanto en calidad como en cantidad, que ingresa a un espacio interior se determina como el FACTOR DE LUZ NATURAL (FLN) y tiene tres determinantes o componentes, a saber:

1.Los rayos que entran directamente al espacio.2.Los rayos reflejados por otros cuerpos o planos ubicados en el exterior.3.Los rayos reflejados por las paredes u objetos ubicados en el interior

FLN = porcentaje .50 = 50 % de la luz natural ingresa al espacio

FNL (inglés)

Dualidad:

Térmico – Iluminación = efecto invernadero p.ej.

46% solar es visible y el resto: espectros infrarrojos y ultravioleta

No se ve pero es energía calórica.

Para lograr un máximo FLN:

1.Orientación de la edificación y de las fachadas de los espacios donde más se requiere iluminancia, esto sin olvidar los problemas que puede generar el deslumbramiento y el efecto invernadero.

2. Dispositivos de luz natural, elementos que poco se implementan en la vivienda; el uso de estos dispositivos se relega a edificios de uso público, institucionales, como bibliotecas, galerías de arte, colegios, fabricas, centros comerciales, entre otros. Para la vivienda se trabajan los vanos de puertas y ventanas, los patios descubiertos o cubiertos con materiales permeables a la luz natural (traslucidos)

Para aprovechar la luz solar se pueden apropiar los anteriores dispositivos y hacerse más eficientes considerando:

Su tamaño en relación al espacio a iluminar.

Su orientación solar.

La reflexión de los materiales usados en el exterior e interior de la edificación, así como la transparencia de los materiales usados en algunos dispositivos.

La distancia del dispositivo a los planos de trabajo.

El vano se puede considerar como el dispositivo para luz natural más sencillo y básico; a la hora de diseñar o decidir las características de los vanos es bueno que el arquitecto tenga en cuenta los siguientes puntos:

1. Una persona debe recibir al menos 1000 luxes durante una hora al día, de no ser así la productividad se podrá ver afectada, así como el estado anímico.

2. Es recomendable que al menos el 50% de la fachada sea ventana, así se evitan contrastes.

3. A mayor luz natural, menor consumo energético.

4. Alargar el perímetro del edificio mejora la iluminación interior.

5. Inclinar la cubierta mejora la entrada de Luz Natural por las ventanas.

6. Llevar las ventanas hasta el techo, eliminando el dintel, mejora la reflexión de la Luz Natural (LN).

15000 día soleado, esta luz natural, al ingresar por el vano, disminuye de forma cuadrática.

Estudiar la relación entre el vano y la profundidad de un espacio, para aprovechar al máximo la iluminación solar.

Así mismo los objetos de la arquitectura, mobiliario público o arborización ayudan a mermar la incidencia y la cantidad de iluminación hacia el interior.

Ábaco aprovechamiento de la luz natural:Vano.1.Luxes exteriores.2.Distancia del plano de trabajo al vano.

Cruzando los datos de la derecha (luxes exterior) con la distancia desde el vano, expresado en altura de vano (ver corte), nos determina un punto sobre la curva de luxes exteriores, este punto se traslada a los datos de la izquierda y nos representa los luxes.

1. En grupo de dos: indagar cuatro dispositivos de luz natural.

Definición. Ubicación. Explicación de su funcionamiento (dibujos, cortes, plantas y fotografías. Trabajo a presentar el día del primer corte, previa corrección.

3. Usando el Ábaco de iluminación natural, se hará un pequeño análisis de la iluminancia en el estudio o alcoba de uno de los estudiantes integrantes del grupo. Se presentarán cortes, planta y la interpretación del ábaco.

Radiación Incandescente: Radiación térmica en forma de rayos infrarrojos, luego radiación continua visible (luz permanente) y por último radiación calorífica o incandescencia (azul).

Radiación Fluorescente: Son transformadores de radiación, absorben una radiación de cierta longitud de onda y producen otra radiación de diferente longitud de onda. La fluorescencia es generalmente menor de 0.1 segundos, esto es la causa de la vibración casi imperceptible en estas luminarias. Las sustancias fluorescente son: Volfromatos, Sulfuros, Boratos, Silicatos, Fosfatos Halogenados.

Radiación Luminiscente a descarga de gas: Descargas eléctricas dentro de gases y vapores ionizados. Los gases son mercurio o sodio a baja presión.

ILUMINACIÓN ARTIFICIAL

1. La bombilla incandescente tiene un filamento, que actúa como una resistencia, calentándose a temperatura estable, produciendo calor y luz; este filamento esta dentro del bulbo o bombilla, casi siempre al vacío, evitando que la incandescencia entre en contacto con el oxigeno.

2. De descarga de Gas (Halógenas), que gracias a la ionización (carga eléctrica en átomos y moléculas por falta o exceso de electrones), cuando entran en contacto con una descarga eléctrica, producen luminiscencia; los gases usados son mercurio, neón y últimamente el sodio, que se puede trabajar a mayor presión.

Descarga eléctrica se esparce por el gas o la luminiscencia producida en filamentos (balastos) es la que se esparce por dicho gas

LAMPARAS

3. Fluorescentes, (se pueden incluir en el anterior grupo) es una luz que vibra casi imperceptiblemente al ojo humano y emite una temperatura máxima de 25º C. La pared interior del tubo se encuentra recubierta con una capa de sustancia fosforescente o fluorescente, que convierten los rayos ultravioleta, generados al interior del tubo, en radiaciones de luz visible; los gases dentro del tubo se mueven gracias al choque eléctrico produciendose los fotones ultravioletas.

4. LED: (Lighting Emitting Diode) Diodos Emisores de Luz; una corriente eléctrica, al pasar por un medio (interior del led) pierde energía la que se transforma en fotones.

Su color depende del material semiconductor (silicio + Galio, Aluminio, Boro, Carbono, Nitrógeno, Fósforo, Arsénico y Germanio) y los hay en todo el espectro: ultravioleta – visibles - infrarrojos.

No tienen filamento. No requieren reflectores, emiten luz directa (lineal), ni materiales para dar el color, el semiconductor dentro del tubo lo da.

90% Iluminación10% Calor

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Luminaria: Aparato de Luz + Lámpara

Materiales:Reflectores: esmaltes, papel

pergamino, vidrio, aluminio, níquel o cromo.

Transmisores: vidrio (lentes y prismas), papel, textiles,

Difusores: esmalte, metal mate, vidrio esmerilado, papel pergamino, textiles.

A.C.E. Eficiencia Lumínica en Arquitectura…

Aparato de Luz•Sujetan la lámpara y los conductores eléctricos.•Protegen la lámpara.•Guían, conforman y filtran el flujo luminoso acorde con los requerimientos y siempre buscando disminuir pérdidas.•Impiden el deslumbramiento•Filtran la luz

Los materiales luminotécnicos se caracterizan por tener:

Grado de Reflexión: Relación del flujo luminoso reflejado y el flujo que incide.

Grado de Transmisión: Relación del flujo luminoso que atraviesa el material y el flujo que incide.

Grado de Absorción: Relación del flujo luminoso que es absorbido y el flujo que incide.

Iluminación directa: entre el 0% y el 10 % del flujo luminoso se concentra en el espacio superior, el resto se concentra en el inferior.

Iluminación semidirecta superior: entre el 10 % y el 40% del flujo luminoso se concentra en el espacio superior.

Iluminación semidirecta inferior: entre el 10 % y el 40% del flujo luminoso se concentra en el espacio inferior.

Iluminación indirecta: entre el 90% y el 100 % del flujo luminoso se concentra en el espacio superior.

Iluminación uniforme: se garantiza la misma proporción de flujo luminoso en el espacio superior y el inferior.

Luminaria: Aparato de Luz + Lámpara

LUZ ARTIFICIAL[1]

Temperatura de color: es la temperatura que debe elevar un cuerpo para lograr la misma clase de color de luz del foco luminoso (luminaria), esto con el fin que el cuerpo refleje la misma cantidad de flujo lumínico que le llega, es decir para evitar cuerpos negros.

Es entonces por este concepto que se presenta lo que puede parecer una paradoja, se dice de un flujo luminoso, que es: FRÍO (blanco azulado), temperatura mayor a 5000ºK - Se requiere que el cuerpo eleve su temperatura a 5000ºK para que refleje toda la luz que le llegaINTERMEDIO (blanco), temperatura 3300 – 5000ºK CÁLIDO (blanco rojizo), temperatura menor a 3300ºK

[1] C. E. Grupo de Investigación en Arquitectura, Ciudad y Educación. Universidad de los Andes, Departamento de Arquitectura. Eficiencia Lumínica en Arquitectura. Ediciones Uniandes, Bogotá, 2004. Resumen capitulo 4.

Cruzando el espacio en estudio, y el tipo de iluminación (incidencia), se puede hacer uso de las siguientes tablas y por medio de éstas seleccionar el tipo de luminarias y de iluminación para cada espacio.

Tablas tomadas de: LEGIS. Informe Especial de Iluminación en Revista Construdata No 114 marzo-mayo 2000.

Iluminancia media (E med)Es la Iluminancia esperada sobre el plano de trabajo, es recomendable seleccionar siempre la óptima.

Acogedor: viviendas, bares, tabernas sitios nocturnos, teatros, descanso.Neutros: Galerías, museos, laboratorios, bibliotecas, comercioEstimulante: aulas, estudios, restaurantes (alimentación), oficinas, comercio Frío: cocinas, escenarios – tarimas, No Natural: no recomendable, en lo posible.

Factor de mantenimiento MUso o limpieza del local o espacio a mayor limpieza mayor indicie de mantenimiento. Es adimensional y un poco presupuestable o subjetiva, es el aseo que se espera realicen al espacio; debe contemplarse aquí el tipo de acabado, unos no requieren menor aseo pero esto no significa que el índice de mantenimiento disminuya o aumente.