LA LUZ


LA LUZ NATURAL EN ARQUITECTURA
¿En qué medida los edificios que se han construido y se están construyendo en nuestros espacios y ciudades, en donde nacen y se educan nuestros hijos, se trabaja, se aprende y se enseña, se cuida a los enfermos, se duerme, se come, se envejece, modela nuestro modo de ser y pensar?
Para dar respuesta a esta pregunta nos encontramos con una nueva disciplina llamada neuroarquitectura, siendo esta la unión de la neurociencia y la arquitectura.
Con el auge de las neurociencias en las últimas dos décadas, una serie de estudios, apoyados, a menudo, por las técnicas de neuroimagen, empiezan a ofrecer a los arquitectos pistas fiables para diseñar los espacios y estancias, teniendo presente lo que se sabe sobre el funcionamiento del cerebro y la mente
Tomando como base los conceptos dados por Elsa Punset (2010), en su reportaje “Neuroarquitectura: el reflejo por fuera de lo que somos por dentro”, tenemos que la neuroarquitectura es una disciplina nacida en Estados Unidos que cuenta incluso con una Academia de Neurociencia para Arquitectura, que genera el entendimiento de los espacios como una ciencia neural, es decir explica como nuestros sistemas se ven afectados por el hábitat en el que vivimos y nos desarrollamos tanto física como mentalmente, defendiendo que “desde nuestros ancestros, la vida no nos programó para vivir encerrados en espacios reducidos, diminutos, alejados de la vida natural” .

Además de realizar una arquitectura racional y pragmática, no hay que perder de vista que los elementos y detalles arquitectónicos de los distintos espacios, públicos y privados, afectan al ánimo y a la forma de pensar de sus moradores y usuarios. Aunque esto siempre se ha tenido en cuenta para el diseño y construcción de los grandes monumentos, se ha negado para la arquitectura diaria, aquella que usamos todos los días, sobre todo en estas últimas décadas, en las que la sociedad ha estado tan volcada en la supervivencia de lo físico y en el abandono de lo emocional. Se trata pues de descubrir y reconocer de forma consciente el impacto, positivo o negativo, del espacio que nos rodea en nuestras vidas, en nuestra creatividad, en nuestros ánimos. Es preciso que nuestros hábitats privados y colectivos reflejen y estimulen lo mejor de nosotros mismos.

Actualmente se está investigando la relación entre espacios amplios y luminosos; sobre el poder misterioso de la naturaleza para estimular tanto la concentración, como la curación de las personas tras una enfermedad, sin olvidar en todo momento que las personas somos animales de vida diurna; o sobre el impacto que los edificios y muebles con ángulos afilados tienen sobre la amígdala, implicada en los procesos de defensa y agresión del cerebro.

El espacio de  vivir y trabajar debe ser diseñado con criterios de ergonomía físicos y cognitivos, para permitir una perfecta relación entre trabajadores y residentes.

Las personas  pasan muchas horas o en el lugar de trabajo o en la vivienda. Si se sienten bien allí, aumentará su grado de concentración y su bienestar en ese entorno. Para ello es importante elegir una iluminación adecuada, que potencie la concentración y la relajación cuando sea necesario.

LA LUZ

Se llama luz (del latín lux, lucis) a la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. Comprende la luz infrarroja, que reconocemos como calor, todo el espectro visible, con los siete colores del arco iris y los rayos ultravioletas, responsable entre otros efectos benéficos del bronceado. Las radiaciones visibles, entre 400 y 720 nm (1 nanómetro = 1×10-9 m), son especialmente percibidas por el ser humano gracias a los ojos. Nuestra retina es miles de veces más sensible que los sensores cutáneos, que responden a las bandas invisibles de la luz, la luz infrarroja y la ultravioleta.
Que la luz influye en el estado de ánimo de las personas es algo conocido desde hace tiempo. Desde un punto de vista científico los receptores fotosensibles de las retinas de los ojos son responsables de la producción de determinadas sustancias semiquímicas que controlan nuestro estado de ánimo y nos hacen estar más concentrados y atentos, o bien más tranquilos y relajados.

La creación de un entorno de trabajo estimulante puede ayudar a los trabajadores a relajarse y concentrarse con más facilidad para que saquen el máximo partido de cada día. La iluminación desempeña un papel positivo en este proceso, ya que mantiene la mente despierta y dispuesta a participar.

1.           ESTUDIOS CIENTÍFICOS

Hoy el estado de la investigación en neurociencia permite afirmar que la luz es biodinámica - Ciencia que estudia el efecto de los procesos dinámicos; movimiento, aceleración, ingravidez, etc., sobre los organismos vivos - , pues afecta profundamente al sistema endocrino y a través de él a todos los sistemas biológicos. Especialmente, la ausencia de luz solar influye negativamente sobre el estado de ánimo y afecta a la capacidad del cerebro para el manejo rápido de la información.
Existen estudios que analizan el efecto de la luz sobre el estado de ánimo de las personas, la concentración, el rendimiento y la creatividad. Es especialmente relevante el estudio de empresas de iluminación artificial, como la empresa Philips, pero que nos sirven para explicar el fondo de la cuestión de este artículo. En los estudios de luz artificial, se traslada al interior del edificio la dinámica de la luz natural.

Los resultados dejaron asombrados a los científicos de la empresa Phiplips. El alcance de la atención, la concentración y el comportamiento de alumnos de los colegios mejoraron considerablemente cuando la dinámica de la luz natural se trasladó al aula: no sólo mejoró su rendimiento, también aumentó la velocidad de lectura y se redujo el número de errores cometidos.

Las cifras hablan por sí solas: la velocidad de lectura aumentó en casi un 35% en el experimento. Además, los alumnos leyeron un promedio de 1051 palabras en un periodo definido, comparadas con las 780 de la medición de la línea base. Y los resultados de la prueba de concentración fueron aún más claros. En ella, la frecuencia de los errores se redujo en casi un 45%, de un promedio de 17,45 errores a otro de sólo 9.

Otros estudios revelan también que tener niveles adecuados de luz en las escuelas mejora las calificaciones de los estudiantes. En 1999, un grupo de consultores que se especializa en construir edificios energéticamente eficientes, recolectó las calificaciones de 21 mil niños de escuela primaria de distintos distritos de California, Washington y Colorado (Estados Unidos), además de promediar las cantidades de luz solar de más de 2 mil aulas. Los que estaban en las aulas más soleadas, leían y resolvían problemas matemáticos más rápido (Heschong Mahone Group, 1999).
Más estudios indican, por ejemplo, que la buena iluminación de las residencias de ancianos reduce los síntomas de depresión, que los alumnos de colegios con mejores vistas a la naturaleza se concentran mejor (la disponibilidad de zonas verdes es especialmente beneficiosa para los niños con trastorno por déficit de atención con hiperactividad) y que las estancias mal iluminadas favorecen la relajación y la intimidad.
Estas constantes psico-biológicas, como la capacidad de alerta, concentración y atención, se pueden evaluar cuantitativamente mediante test visuales, no invasivos, determinando el rendimiento físico e intelectual de una persona. La creatividad también es posible evaluarla cuantitativamente mediante el Test Crea.

Es por ello, por lo que se puede deducir que el entorno que nos rodea influye constantemente en nosotros.

2.           DISEÑO
El diseño de un ambiente debe considerar por tanto el ciclo temporal y la cantidad de luz, la luz biodinámica de acuerdo al entorno y el clima. Pero también debe estudiarse la calidad de esa luz, especialmente su color, además del contraste y la distribución espacial, de acuerdo a la ergonomía, según el uso de cada espacio.
La mayor parte de los arquitectos e interioristas no consideran suficientemente el gran impacto que la luz tiene sobre la atención, los reflejos y la capacidad productiva. Por lo tanto el proyectista al diseñar un espacio de trabajo debe valorar, de manera prioritaria, los efectos psicológicos y biológicos de la luz, como nos muestra las investigaciones en neurociencia y fotobiología. La intensidad lumínica y la calidad cromática de un ambiente afectan a clientes y trabajadores. Un entorno luminoso adecuado, con luz biodinámica, mejora el estado de ánimo, produce alerta mental, aumenta las ganas de trabajar y estimula la creatividad.
3.           LA LUZ NATURAL EN LA ARQUITECTURA
La luz natural que atraviesa una ventana puede provenir de diversas fuentes: luz solar directa, cielo claro, nubes, o reflejos en el suelo y edificios cercanos.

Grafico nº1. Distintas fuentes de luz  existente natural
Aunque las condiciones del cielo pueden ser muy variables, es útil entender la luz natural desde las dos condiciones extremas: cielo cubierto y cielo despejado. Es decir un proyecto que funcione en ambas condiciones, funcionará también en las condiciones  atmosféricas restantes.
La mayor dificultad con cielos despejados es la luz solar directa, al ser esta excesivamente brillante y cambiar continuamente de dirección. En consecuencia, para entender la iluminación con cielo despejado, es necesario entender también los movimientos diarios y estacionales del sol, Siendo, por tanto, el reto principal el introducir luz de calidad.
Con cielos cubiertos, el reto principal es introducir la cantidad necesaria y suficiente.
La iluminación natural  en interiores ofrece las siguientes ventajas:

·         -La iluminación natural es provista por energía renovable: es la más obvia y amigable utilización de la energía radiante del sol y del cielo.
·         -La calidad de la luz solar tiene la particularidad de ser dinámica (está continuamente cambiando a lo largo del día y de los meses del año). La visión humana está desarrollada para la luz natural y para estos cambios.
·         -Una iluminación natural bien diseñada cumple con los requerimientos de altos niveles (500lux) de un local interior.

·         -Entre un 60-90% del total de horas hay disponibilidad de luz natural, lo que implica un gran potencial de ahorro en energía eléctrica en edificios de uso diurno (escuelas, oficinas, industrias).

·        - La eficacia luminosa de la luz natural es muy buena. La luz natural es lo que toda luz artificial pretende ser.

·        - La luz natural es más que una mera iluminación: al hacer visible el entorno, asegura una conexión con el ambiente exterior, las radiaciones externas y las condiciones de cielo, y esto promueve una satisfacción a las necesidades biológicas y psicológicas de ritmos naturales.

Las características de la luz del sol dependen de los movimientos de la tierra y del ángulo de los ejes de la tierra. Es decir dependen de la localización geográfica y de la ubicación y orientación de las ventanas.

Diseñar los edificios con la entrada de luz natural adecuada a las zonas de trabajo es un desafío, dada la variabilidad de la luz; día- noche, estaciones, nubes, etc.
La luz natural, además, reduce la energía necesaria para la calefacción y refrigeración y permite el calentamiento pasivo en invierno.
Actualmente la mayor parte del trabajo se realiza en horas de luz natural, como en el caso de oficinas.
En los centros de trabajo se establecen unos requerimientos de luz natural dependiendo de la actividad que se realiza, siendo la iluminación media horizontal el dato significativo a cumplir, dado que la mayoría de las actividades se ejecutan en un plano horizontal .
3.1 PROPUESTAS DE DISEÑO
Los objetivos de diseño, desde el punto de vista de la luz natural,  que se proponen para la nueva arquitectura son los siguientes:

·        - Minimizar el deslumbramiento y los reflejos molestos, evitando los contrastes de claridad excesivos y logrando la iluminación más adecuada para el espacio considerado.
·        - Llevar la luz a la zona más profunda del edificio, tanto para aumentar el nivel de iluminación como para reducir las diferencias de nivel entre las distintas zonas de un espacio.
·         -Evitar deslumbramientos excesivos en ventanas.
·         -Evitar reflejos, sobre todo de la luz cenital.
·         -Difundir la luz de manera que no sea directa y por tanto no provoque sombras oscuras.
De todo lo comentado hasta ahora se concluye que la forma y la orientación del edificio y de los espacios habitables son los dos aspectos más importantes a tener en cuenta en un proyecto de iluminación natural, siendo a continuación las dimensiones de las ventanas y su localización, las características secundarias. Por último se estudiaran las particiones interiores, ya que detienen la difusión de la luz, al menos que sean de vidrio.

3.1.1 ORIENTACIÓN
Normalmente la orientación sur es la mejor en iluminación natural, ya que la fachada sur recibe luz solar con bastante regularidad a lo largo del día y del año. Los mecanismos de control solar son también más efectivos en esta orientación.
La siguiente orientación más adecuada es la norte, por la constancia de la luz. Aunque la cantidad es baja, la calidad es alta, siempre que la luz blanca y fría sea aceptable para el uso que se pretenda. Además no crea problemas de deslumbramiento.
Las peores orientaciones son la este y la oeste por recibir luz sólo la mitad del día y llegan a baja altura, lo que provoca problemas de deslumbramiento y son difíciles de controlar.
Otra orientación es la del techo, es decir iluminación por cubierta, que dan lugar a una luz más uniforme en grandes áreas del interior, mientras que la iluminación natural obtenida con ventanas se limita a una profundidad de 4m de media, con ventanas de hasta 2-2.5m de altura.
3.1.2 PLANIFICACIÓN DEL ESPACIO
Cuánta superficie en planta disfrutará de iluminación natural, será el reto más importante a la hora de planificar el espacio. La planta libre es muy útil para hacer llegar la luz al interior, las mamparas de vidrio pueden ayudar a que la luz penetre sin perder privacidad. Generalmente una zona perimetral de 4m desde la fachada dispone de buena luz natural, y los 4 m siguientes cuenta con luz natural parcial.
3.1.3 EL COLOR
Se debe utilizar colores claros tanto en el interior como en el exterior para reflejar más luz hacia el interior del edificio y hacerla llegar lo más lejos posible. Los interiores con colores claros, no sólo reflejarán la luz a mayor profundidad en el interior del edificio, sino que también la difundirán, reduciendo las sombras oscuras, el deslumbramiento y los contrastes de claridad excesivos.
Las superficies reflectantes son, por orden de importancia, el techo, la pared del fondo, las paredes laterales, el suelo y el mobiliario. El techo debería tener el factor de reflexión más alto posible. El suelo y el mobiliario, como reflectores secundarios, pueden tener factores de reflexión bajos (acabados oscuros).
3.1.4 EL HUECO
Además de la orientación, la planificación de los espacios y el color, el diseño del hueco es,  desde el punto de vista de la luz, uno de los elementos más importantes, sino el que más, a la hora de diseñar un centro docente.
Como principio vital deben utilizarse ventanas altas, lucernarios verticales o claraboyas para conseguir una iluminación natural óptima, y ventanas a la altura de los ojos para disfrutar de las vistas.
3.1.4.1 ESTRATEGIAS PARA UNA VENTANA CONVENCIONAL.
Para comprender las estrategias de la iluminación natural a través de la ventana, se examinará primero la iluminación a través de la ventana convencional (ventana básica, entendida aquella que se ha construido hasta ahora, con persianas y sin criterios de diseño basados en la luz natural).
Como se ha comentado en el estudio realizado por los alumnos del IES Sierra de San Pedro, la iluminación es máxima justamente en el interior de la ventana, y desciende rápidamente hasta niveles inadecuados para la mayoría de las tareas visuales a medida que nos alejamos de ella. La visión del cielo es, con frecuencia, fuente de deslumbramiento, y la luz solar que entra por la ventana produce contrastes de claridad excesiva y recalentamiento en verano. Para eliminar estos inconvenientes de las ventanas convencionales, los proyectistas deberían tener en cuenta las siguientes estrategias:
a)           Situar las ventanas elevadas, distribuidas con generosidad, tanto en tamaño como en número. La penetración de la luz natural en un espacio aumentará con la altura a la que se sitúe la ventana. La profundidad útil de un espacio con iluminación natural se limita aproximadamente 1,5 veces la altura de la parte superior de la ventana.
Siempre que sea posible, la altura del techo debería aumentarse para que las ventanas puedan colocarse en zonas altas.
La iluminación natural estará más uniformemente distribuida en un espacio si las ventanas son horizontales en vez de verticales, y si están separadas en vez de agrupadas.
El área de la ventana casi nunca debería exceder el 20% de área del suelo debido al recalentamiento en verano y las pérdidas de calor en invierno. Ayudadas por reflectores, las ventanas de pequeñas dimensiones pueden captar gran cantidad de luz natural. Sin embargo en climas muy nubosos o fríos, los sistemas de parasoles móviles y las carpinterías y acristalamientos de altas prestaciones permiten aumentar el área óptima de la ventana.
b)           Colocar ventanas en más de una pared siempre que sea posible. Conviene evitar la iluminación unilateral (ventanas en una sola pared) para una mejor distribución de la luz y reducción del deslumbramiento, ya que las ventanas de cada pared iluminan la pared adyacente, disminuyendo el contraste entre ventana y el paño de pared que lo rodea.

c) Colocar ventanas en los paramentos contiguos a las paredes interiores. De esta manera las paredes interiores perpendiculares o contiguas a las ventanas actúan como reflectores que atenúan la claridad y reducen el efecto cegador de la entrada directa de luz natural. También se reduce el deslumbramiento de la ventana al reducirse el contraste entre la claridad de la ventana y el paño que las rodea, al reflejar éste parte de la luz recibida.                                                                                    

d)          Abocinar el hueco de la ventana para reducir el contraste entre ésta y el muro. La ventana deslumbra menos cuando la pared que la rodea no queda oscurecida por contraste. Las ventanas abocinadas crean un espacio de transición de la claridad que las hacen más confortables a la vista.

e)           Filtrar la luz natural. La luz solar puede filtrarse y suavizarse mediante árboles u otros mecanismos, como celosías y pantallas. Sin embargo, el acristalamiento traslúcido o los estores interiores ligeros pueden agudizar el deslumbramiento directo. Aunque difunden la luz solar directa, a menudo se convierten en fuentes de luz excesivamente brillantes.

f)            Proteger las ventanas del exceso de luz solar en verano. Preferentemente, en verano sólo debería admitirse una pequeña cantidad de luz solar a través de las ventanas, y una cantidad máxima en invierno. Y en cualquier época del año, la luz debería poder difundirse por reflexión en el techo. Si esto no es posible, deben colocarse elementos de protección previos a la entrada de luz. Los aleros sobre ventanas orientadas a sur pueden ser un elemento efectivo de control de luz solar estacional. Estos elementos también pueden eliminar la incidencia de luz solar directa, reducir el deslumbramiento e incluso suavizar el contraste entre niveles de claridad a lo largo del espacio. Si se utiliza un alero amplio, macizo y horizontal, su cara inferior debería pintarse de blanco para reflejar la luz del suelo. Un alero de tonos claros, y sobre todo con lamas, reducirá además el contraste de claridad con el cielo. Las lamas verticales u horizontales pintadas de color claro son un elemento muy útil, porque bloquean la luz solar directa y reflejan la luz difusa del cielo hacia la ventana.

g)          Utilizar parasoles móviles. Un ambiente dinámico necesita respuestas dinámicas que respondan a las condiciones variables de la luz natural y solar. La variación de la iluminación natural es especialmente pronunciada en las orientaciones este y oeste, que reciben luz difusa durante la mitad del día y luz solar directa durante la otra mitad. Parasoles móviles, venecianas y cortinas pueden ser la respuesta que requieren estas condiciones tan diferentes. Para reducir la ganancia térmica, los elementos de protección interiores deben ser muy reflectantes. Aunque la protección interior es más sencilla, la exterior es más efectiva. Las venecianas exteriores son más efectivas que las interiores para evitar ganancia térmica, y añaden textura a la fachada.

Las venecianas exteriores pueden resistir el viento, la nieve y el hielo, aunque hay que tener especial cuidado en zonas con riesgo de granizo, ya que pueden deformarse con los golpes del grano. Se fabrican normalmente con aluminio reflectante para reflejar el sol hacia el exterior o hacia el techo.

3.1.4.2 ESTRATEGIAS PARA UNA VENTANA EVOLUCIONADA

Seguidamente se exponen criterios para el diseño de huecos con mejores características que las ejecutadas y diseñadas en los centros docentes hasta ahora, no sólo centrado en la geometría, en dinteles y alfeizares estándar o el uso de la persiana para control solar.

El desafío de llevar la iluminación natural que entra por las ventanas hacia el interior del edificio, conservando su calidad, puede lograrse, por ejemplo, reflejando la luz en el techo. En edificios de una sola planta (normalmente los edificios escolares de infantil son de una planta), las aceras, calzadas, jardines y patios de tonos claros pueden reflejar una cantidad significativa de luz en el techo. En edificios de varias alturas, algunos elementos constructivos pueden utilizarse para reflejar la luz al interior. Los alfeizares o vierteaguas de dimensiones amplias pueden resultar bastante efectivos, pero son una fuente potencial de deslumbramiento. Este problema se puede solucionar si se sitúa una pantalla reflectante horizontal por encima de la altura de la vista. Si el acristalamiento se mantiene por debajo  de la pantalla, será fundamental para permitir las vistas. La pantalla funciona como un alero que evita la entrada directa de luz solar, y con ella la aparición de intensas manchas de luz. También reduce el deslumbramiento al bloquear la visión directa del cielo a través de la ventana baja. El deslumbramiento de la ventana superior puede controlarse mediante lamas o prolongando la pantalla hacia el interior.

Las pantallas horizontales no sólo mejoran la calidad de la luz natural sino que aumentan la profundidad de penetración de la iluminación natural en el espacio interior. Deben ser mucho más profundas en las ventanas al norte. Cada orientación precisa un diseño diferente de ventana. Las orientadas a este y oeste están expuestas a recibir en verano la luz del sol en su posición más baja, por lo que necesitan pantallas reflectoras más profundas, parasoles de lamas, ventanas muy rasgadas, es decir horizontales y poca altura, y ocasionalmente ventanas para las vistas.


Una de las estrategias más efectivas para reflejar la luz del techo es la persiana veneciana interior, o un sistema similar de lamas en el exterior. El principal inconveniente de la persiana veneciana, la acumulación de suciedad, puede evitarse si se coloca entre dos hojas de vidrio.

En todos los casos el techo debería funcionar como reflector, pero los mecanismos que relejan la luz hacia el techo podrían tener un acabado especular (efecto reflejo espejo) para maximizar la profundidad de la penetración de la luz solar.

Un inconveniente de los reflectores especulares es que suelen producir manchas de luz solar excesivamente brillantes en el techo. Los reflectores especulares curvados minimizan este problema al difundir la luz sobre un área mayor del techo. Por otra parte, los reflectores mates crean una distribución de luz homogénea y son mucho menos sensibles a los ángulos solares.


3.1.4.3 ILUMINACIÓN CENITAL

La iluminación cenital es otra manera de introducir luz dentro de los espacios, pudiendo servir en edificios de una planta, pero también se puede aprovechar para la última planta de edificios en altura, más si cabe, que los centros docentes no suelen tener más de dos o tres plantas. La principal ventaja de este tipo de iluminación son la cantidad y calidad. Sin embargo presentan también serios inconvenientes.

No es una estrategia que funcione en edificios altos, como se ha comentado, y tampoco satisface las necesidades de vistas y orientación, por lo que debería suplementar, más que sustituir a las ventanas.

La iluminación cenital puede producir deslumbramiento y reflejos molestos. Los reflejos se evitan manteniendo las fuentes de luz fuera de las zonas críticas. Esto es sólo posible cuando la localización del área visual es fija (como en las aulas con disposición de mobiliario tradicional) y los huecos de cubierta pueden situarse adecuadamente. Por regla general la mejor solución es difundir la luz de  forma que no haya fuentes brillantes causantes de reflejos, bien reflejando la luz en el techo o utilizando pantallas que protejan y difundan las fuentes de luz. Estas estrategias resuelven además el problema del deslumbramiento directo y la incidencia de la luz solar en las superficies de trabajo.



Los lucernarios horizontales se comportan de manera diferente a los verticales y a las linternas.

Primero se tratarán los lucernarios horizontales. Los lucernarios horizontales o claraboyas en general se abren a una gran zona de cielo sin obstrucciones, por lo que transmiten niveles de iluminación muy elevados. Como los rayos de luz solar directa no son deseables en las tareas visuales, la luz del sol que penetra debe difundirse de alguna manera. En las claraboyas, a diferencia de las ventanas, el acristalamiento traslúcido puede ser apropiado, ya que no hay vistas, y el deslumbramiento directo puede evitarse en gran medida. El problema fundamental de las claraboyas es que recogen mucha más luz y calor en verano que en invierno, justamente lo contrario de lo que se necesita. Por ello, siempre que sea posible, es mejor utilizar lucernarios verticales.

A continuación, se enumeran las normas básicas para la colocación de claraboyas:

a)   Distribuir regularmente las claraboyas para conseguir una iluminación uniforme. Si hay ventanas, las claraboyas pueden colocarse más lejos del perímetro.

b)   Abocinar los huecos para incrementar el tamaño aparente de la claraboya. Esta solución proporciona además una mejor distribución de la luz y un menor deslumbramiento.

c)   Colocar la claraboya en la zona más alta de la cubierta. Así permitirá que la luz se difunda antes de llegar al suelo. Se evita en gran parte el deslumbramiento directo, porque la alta claridad e la claraboya se sitúa en el límite o más allá del campo de visión del observador.

d)   Colocar los lucernarios horizontales y las claraboyas cerca de los muros. Especialmente del muro norte, que puede utilizarse como reflector de la luz que entra por la claraboya. Este muro luminoso hará que el espacio parezca más amplio y agradable. El muro norte equilibrará la iluminación desde la ventana sur. Hay que evitar la incidencia de luz solar directa en la parte baja de los muros.

e)   Utilizar reflectores interiores para difundir la luz solar. Una claraboya puede suministrar luz uniforme y difusa si se suspende un reflector bajo el hueco para dirigir la luz hacia el techo.

f)    Utilizar pantallas y reflectores exteriores para mejorar el equilibrio verano/invierno. Apantallar la claraboya frente al sol del verano y utilizar reflectores para aumentar la captación del sol en invierno. Los mecanismos móviles pueden ser más efectivos, y mejor, si se controlan por ordenador dependiendo de hora y estación.

g)   Controles de calidad. Algunos espacios, como aulas de audiovisuales, necesitan controlar el nivel de iluminación natural. Las claraboyas pueden equiparse con lamas regladas mediante fotosensores que mantiene el nivel de iluminación constante.

h)   Utilizar la luz solar para conseguir iluminación efectista. En vestíbulos, pasillos, gimnasios y otros espacios sin tareas visuales críticas, es interesante utilizar la luz solar y las manchas de sol para dar interés al espacio. Las manchas    de luz solar que discurren lentamente a través de las superficies pueden crear efectos espectaculares y manifestar el paso del tiempo. Para minimizar el recalentamiento estival, utilizar lucernarios pequeños. Si son grandes, equiparlos con vidrio reflectante, tramas impresas o células fotovoltaicas para reducir la entrada de sol.

i)     Situar las claraboyas en un plano inclinado para mejorar el equilibrio verano/invierno. Las claraboyas inclinadas hacia el norte o sur suministraran luz más uniforme a lo largo de todo el año. Cuando se aumenta la inclinación, las claraboyas se transforman en linternas o lucernarios descritos a continuación.

Los lucernarios verticales y las linternas son áreas elevadas sobre la cubierta para proporcionar luz al espacio interior. A diferencia de los primeros, las linternas generalmente están abiertas a más de una orientación o son practicables. El acristalamiento vertical o casi vertical de los lucernarios está más cerca de las ventanas que de las claraboyas. Cuando están orientados al sur, tienen el deseable efecto de captar más luz solar en invierno  que en verano, y además pueden protegerse con facilidad de la luz solar directa. Los huecos al norte proporcionan una fuente de luz baja, pero constante, con poco o ningún deslumbramiento. Los huecos al este y al oeste suelen evitarse por la dificultad para apantallar los rayos bajos del sol y por recibir más sol en verano que en invierno.

Otra ventaja de los lucernarios verticales es la naturaleza difusa de la luz, debida a que gran parte de la luz entrante se refleja en el techo. Como la luz puede difundirse fácilmente una vez en el interior, el acristalamiento puede ser transparente. El inconveniente principal de cualquier hueco vertical es que se ve menos cielo que en un hueco horizontal, por lo que recoge menos luz. Como sucede con las claraboyas, el deslumbramiento directo y los reflejos molestos pueden ser importantes. A continuación se describen algunas de las estrategias más comunes para lucernarios verticales y linternas.

a)   Orientación. Abrir los huecos al sur para obtener la mejor iluminación a lo largo del año y también calefacción solar en invierno. Diseñar los huecos con cuidado para evitar problemas de luz solar directa. En climas extremadamente cálidos, carentes de invierno, son preferibles los lucernarios verticales orientados al norte, mientras en climas cálidos con inviernos cortos (nuestra región se asemeja a estas características), podría funcionar mejor una combinación de huecos al norte y sur.

b)   Cubierta reflectante. Utilizar una cubierta blanca de alta reflectancia para reflejar más luz hacia el lucernario. Para maximizar la captación en invierno, pude instalarse en la cubierta un reflector especular cerca del acristalamiento. En el interior la luz debe ser difundida mediante pantallas o bien reflejada en un techo blanco de alta reflectancia.

c)   Deflectores de luz solar. Pueden instalarse en el exterior de los lucernarios, al norte, para aumentar la captación de luz en los días soleados.

Aunque normalmente no son recomendables los lucernarios orientados al este u oeste, sus prestaciones pueden mejorar sensiblemente mediante estos mecanismos. Si la orientación es al este, los deflectores pueden proporcionar un nivel de luz más equilibrado, evitando la entrada de parte de la luz de la mañana y aumentando la luz reflejada por la tarde. Una estrategia similar es aplicable a los lucernarios de poniente.

d)   Reflejar la luz en los paramentos interiores. Los paramentos interiores pueden actuar como difusores extensos de baja claridad. Una pared bien iluminada parecerá alejarse, haciendo que el espacio se sienta más amplio. Además puede evitarse completamente el deslumbramiento por visión directa del cielo.

e)   Pantallas difusoras. Evitan la incidencia de la luz solar en las superficies de trabajo, distribuyen más uniformemente la luz sobre éstas, y eliminan el deslumbramiento del lucernario. La distancia entre pantallas debe calcularse para evitar la entrada de luz directa y el deslumbramiento en el campo de visión por encima de los 45º. Las pantallas deberían tener un acabado mate muy reflectante o ser altamente traslúcidas.

f)    Controles cuantitativos. En espacios que requieran ajuste del nivel de iluminación natural, pueden utilizarse venecianas, estores o cortinas.

3.1.4.4 MATERIALES PARA ACRISTALAMIENTO DE HUECOS

Escoger un vidrio adecuado es crucial para realizar un buen proyecto de iluminación natural, tal como se verá a continuación.

El vidrio transparente puede ser de distintos tipos: claro, tintado, absorbente de calor reflectante y de baja emisividad. Los tintados, absorbentes de calor y reflectantes resultan, en general, poco apropiados para la captación de luz natural, porque reducen la transmisión. A veces se utilizan para controlar el deslumbramiento producido por contraste de claridad excesivo entre ventanas y muros. Sin embargo, estos tres tipos de vidrio no soluciona automáticamente el problema, porque reducen en igual medida la claridad interior y la claridad de las vistas, y en consecuencia los contrastes de claridad no varían lo mismo que el deslumbramiento. El vidrio tintado o reflectante puede reducir el deslumbramiento de las ventanas solo si otras fuentes, como lucernarios, iluminan también el interior. En tales casos, al reducir la transmisión del vidrio, reduce el deslumbramiento porque la menor claridad de la ventana está más próxima a la claridad interior.

No es apropiado utilizar el mismo vidrio en todas las orientaciones. Su elección debe ajustarse a la orientación, la tipología y clima. También hay que evitar los vidrios oscuros, porque pueden crear una atmósfera sombría y reducir la productividad de los trabajadores, en este caso de los alumnos.

La mayor parte de los bloques de vidrio (como el conocido “pavés”) son poco útiles en iluminación natural porque proporcionan poco control sobre la dirección o la calidad de la luz. Además eliminan vistas y tienen un pobre comportamiento térmico. Sin embargo, existen bloques especiales con prismas que reflectan la luz hacia el techo para aumentar su penetración en el interior.

El vidrio traslucido con transmisión de luz muy elevada y superficie reducida no suele ser adecuado para el acristalamiento de ventanas porque se convierte en fuente de brillo excesivo cuando la luz solar incide sobre él. Como difunde la luz equitativamente en todas direcciones, no ayuda mucho a mejorar el gradiente de iluminación a través de la habitación. Y además no permite ver.

Los materiales traslucidos con baja trasmisión de luz pueden emplearse en grandes superficies acristaladas, creando una fuente extensa de baja claridad que proporcionará una significativa cantidad de luz sin deslumbramiento.

Por último existen sistemas que resuelven problemas puntuales o especiales  para edificios existentes o edificios nuevos muy complejos, como puede ser los conductos reflectantes de luz, la fibra óptica por reflexión interna, sistemas prismáticos, suelos de vidrio, membranas traslucidas, etc.
3.1.4.5. RESUMEN
Resumen de las ideas básicas que hay que tener en cuenta en el diseño de huecos y ventanas:
- Los proyectos deberían distribuir la luz uniformemente en el espacio a lo largo del día.
- Huecos de grandes dimensiones con proporciones adecuadas para permitir una distribución más uniforme de la luz.

- La iluminación con orientación sur es la mejor porque es cálida, abundante, fácil de controlar y adecuada a las estaciones (máxima en invierno y mínima  en verano).
-La iluminación desde el norte es la segunda mejor porque es constante y fría.
- Hay que evitar siempre que sea posible iluminar desde el este y el oeste debido al deslumbramiento por los ángulos solares bajos y al recalentamiento en verano.
- La utilización de aleros y  láminas orientables son las mejores soluciones para resolver el control solar.
- Manejar elementos estáticos como alfeizares y dinteles para el control solar, junto a elementos dinámicos como venecianas.
- Utilizar vidrio selectivo para conseguir la iluminación natural fría en las fachadas este y oeste.


 CONCLUSIONES
En estos tiempos donde los términos sostenibilidad y eficacia aparecen en las páginas de todas las revistas de arquitectura no se puede dejar de trabajar con conocimiento de la luz natural. La ciencia ha puesto en nuestras manos instrumentos para hacerlo; disponemos de especialistas que conocen la materia, programas informáticos que desarrollan la mejor iluminación, y en general poseemos más sensibilidad medioambiental.

La luz despierta la atención de muchos profesionales, se habla de lo que nos gusta o disgusta, pero pocos saben trabajar con ella. Se la sabe valorar y apreciar pero, en general, sigue siendo una gran desconocida.

La luz natural en la arquitectura es un asunto determinante a la hora de definir la forma, tamaño y proporción de las ventanas, pero los arquitectos, ocupados en la composición de la fachada o la distribución de los vanos en un volumen, rara vez le otorgan este carácter determinante.
El proyecto no consiste en añadir ventanas a edificios carentes de ellas, en la mayor parte de los casos, no requiere siquiera aumentar el área acristalada. Lo que un proyecto exige es el diseño cuidadoso de los huecos y las ventanas para distribuir adecuadamente y con calidad la luz natural en el interior del edificio. Diseño que tendrá en cuenta, la orientación del edificio, el entorno en el que se sitúa el edificio, el movimiento del sol a lo largo del día, la distribución de los huecos en la fachada, el uso del espacio al que sirve, la ventilación que se le quiere otorgar al espacio; material de la carpintería, del vidrio, del alfeizar, del dintel, de las jambas, y de los elementos de control solar. En definitiva, una larga serie de parámetros y condicionantes a tener en cuenta, que muestran que el diseño del hueco y la ventana no es un mero trámite.
Con el diseño adecuado de los huecos podemos mejorar la distribución, cantidad y calidad de la luz dentro del espacio a iluminar, creando un ambiente bien iluminado, mejorando tal como se ha descrito a lo largo de este artículo la concentración, el rendimiento y la capacidad productiva de los alumnos. También  se conseguirá aumentar la alerta mental, la velocidad para resolver los problemas y la creatividad.
Cierto es, que no sólo la luz adecuada mejora la estancia en un espacio, también existen otros parámetros que influyen para crear un ambiente de trabajo, como los compañeros y sus relaciones sociales, el jefe, el entorno social del centro de trabajo, la familia, etc.,  pero si es cierto que  el estudio de la luz en la realización de cualquier proyecto es el primer paso para ello.

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