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• Ariel Herbas

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La LUZ en la configuración del espacio arquitectónico Objetivo de la clase: -- Identificar qué arquitectónico

roles

cumple

la

luz

en

el

diseño

-- Analizar las herramientas tecnológicas disponibles para el manejo de la luz.

CURSO 2011

¿ QUÉ ROL JUEGA LA LUZ EN EL ESPACIO ARQUITECTÓNICO?

CURSO 2011

¿ QUÉ ROL JUEGA LA LUZ EN EL ESPACIO ARQUITECTÓNICO?

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¿ QUÉ ROL JUEGA LA LUZ EN EL ESPACIO ARQUITECTÓNICO?

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INCIDENCIA EN LA CONFIGURACIÓN DEL ESPACIO ARQUITECTÓNICO

La luz se integra en la etapa de diseño de la arquitectura En el espacio arquitectónico resultante, la luz:

Define los componentes materiales que dan forma al diseño Contribuye a comunicar sus cualidades Determina las condiciones de uso del espacio

Se definen sistemas de control / generación de iluminación. CONFORT LUMÍNICO – respuesta funcional + INTENCIÓN EXPRESIVA

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INCIDENCIA EN LA CONFIGURACIÓN DEL ESPACIO ARQUITECTÓNICO

1. ¿Qué es la luz? 2. ¿Cuáles son las fuentes de luz? 3. ¿Qué efectos producen las diferentes fuentes de luz? 4. ¿Cómo interactúa la luz con la materia?

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¿Qué es la luz?

energía radiante capaz de ser distinguida por el ser humano como sensación visual.

LUZ:

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DEFINICIONES: MAGNITUDES

Flujo luminoso: potencia emitida en forma de radiación luminosa a la que el ojo humano es sensible. (medida de la potencia luminosa percibida)

Iluminancia : flujo luminoso que incide sobre una superficie por unidad de área.

Luminancia: relación entre la intensidad luminosa y la superficie aparente vista por el ojo en una dirección determinada

FOTOMÉTRICAS:

DEFINICIONES: VARIACION

DE LA INTENSIDAD

La variación de la intensidad de la luz con la distancia se rige por: LEY

DEL

INVERSO: I

CUADRADO

= 1/d2

¿Cuáles son las fuentes de luz?

2 Clasificación de las fuentes de luz Según la distribución espacial de la luz

Según la naturaleza CURSO 2011

fuentes de luz Luz dirigida

Luz difusa

La luz dirigida emana de fuentes de luz puntuales:

Emana de grandes superficies luminosas:

-el sol (caso de fuente natural)

- Amplias fuentes de luz (firmamento con luz diurna o techos luminosos)

- lámparas de construcción compacta (fuente artificial)

- Reflejo de la luz incidente desde la fuente (frecuente en espacios interiores, en techos y paredes iluminados) CURSO 2011

Luz dirigida / Luz difusa NATURAL: - relación 5:1 (cielo nublado) - relación 10:1 (cielo claro) ILUMINACIÓN ARTIFICIAL: Se elige la relación de acuerdo a las condiciones de iluminación deseadas. - Recurso útil para la presentación de objetos - Aplicable para iluminación de ambientes (diseño particular si se CURSO 2011 pretende resaltar un efecto dramático del espacio).

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EFECTOS:

Crea sombras Provoca reflejos sobre objetos brillantes Variables en que se puede incidir: - elección de ángulo - dirección de irradiación IMPORTANTE: La luz dirigida posibilita la información sobre la disposición espacial de objetos. Un exceso de modelación puede ocultar informaciones (que quedan en la zonas en sombra)

Luz dirigida

EFECTOS: Crea una iluminación uniforme y suave, que da luminosidad y claridad a todo el espacio. Prácticamente no origina sombras o reflejos.

IMPORTANTE: La ausencia total de luz dirigida imposibilita la información sobre la disposición espacial de objetos.

Luz difusa

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¿Cómo interactúa la luz con la materia?

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DEFINICIONES: FENÓMENOS

ÓPTICOS

1. REFLEXIÓN REFLECTANCIA: relación del flujo luminoso reflectante al flujo luminoso incidente

2. TRANSMISIÓN TRANSMITANCIA: relación entre el flujo luminoso transmitido y el incidente

3. ABSORCIÓN Se transforma la luz en energía de otra naturaleza: es necesario evaluar sus efectos en el confort del espacio.

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LUZ NATURAL

¿POR QUÉ INTEGRAR LA LUZ NATURAL AL DISEÑO ARQUITECTÓNICO? Por sus VENTAJAS respecto a la LUZ ARTIFICIAL:

-Proviene de una fuente de energía renovable -La calidad de la luz natural permite una excelente reproducción de colores. -Las personas se sienten más estimuladas en ambientes naturalmente alumbrados. -Su característica dinámica colabora en la orientación temporal así como en la percepción espacial de los objetos y su entorno

LUZ NATURAL Por sus VENTAJAS respecto a la LUZ ARTIFICIAL:

- Un buen diseño con luz natural permite obtener un nivel de iluminación apropiado para actividades de complejidad media en un 60 a 90% del total de horas de luz diurna: ahorro energético -Puede permitir alcanzar mayores niveles de iluminación en el día que los que resultan de la luz artificial. -Introduce menos calor que la mayor parte de las fuentes de luz artificial.

LUZ NATURAL

COMPONENTES DE LA LUZ NATURAL

Fuente de luz compuesta: PRIMARIA + SECUNDARIAS COMPARACIÓN CON UNA LUMINARIA ARTIFICIAL: - LÁMPARA: sol - LUMINARIA: bóveda celeste, objetos que rodean el punto de interés (naturales y artificiales)

LUZ NATURAL/ componentes

Fuente de luz secundaria: Fuente de luz primaria: - Luz solar directa: caracterizada por Dirección variable Probabilidad de ocurrencia

-Luz solar indirecta: reflexión de la luz solar directa en las diferentes superficies: - DIRIGIDA - DIFUSA - Luz difusa: de la bóveda celeste

LUZ NATURAL / asoleamiento

1. Fuente de luz primaria: ESTUDIO DEL ASOLEAMIENTO ¿Qué es? La determinación de los períodos del año y horas del día en que una determinada localización recibe directamente radiación solar. ¿Para qué se estudia el asoleamiento? Para conocer en qué momentos y durante cuánto tiempo se recibe radiación solar, de manera de evaluar las condiciones que pueden promover los efectos deseados y las condiciones de confort buscadas. Herramienta de diseño (durante anteproyecto) Herramienta de mejora de la calidad de lo existente.

LUZ NATURAL / asoleamiento

ESTUDIO DEL ASOLEAMIENTO: se realiza considerando el recorrido aparente del sol. Define la trayectoria solar que varía en el día y a lo largo del año. Para cada latitud se define un grupo de trayectorias características

LUZ NATURAL / asoleamiento

ESTUDIO DEL ASOLEAMIENTO: Se requiere conocer la posición del sol para cada localización y momento determinado. Se define: Altura (H): ángulo formado por la recta que une el Sol con el punto P y su proyección sobre el plano horizontal. Acimut (Z): ángulo formado por dicha proyección sobre el plano horizontal y la dirección N-S; se mide a partir del N, positivo hacia el Este y negativo hacia el Oeste.

LUZ NATURAL / asoleamiento

ESTUDIO DEL ASOLEAMIENTO: se realiza considerando el recorrido aparente del sol. Se requiere conocer la posición del sol para cada localización y momento determinado.

Métodos gráficos: Diagramas solares en Proyección estereográfica

Métodos instrumentales: HELIODÓN SOLARSCOPIO GLOBOSCOPIO SIMULADOR SOLAR RELOJ DE SOL

LUZ NATURAL / asoleamiento

Métodos gráficos: Diagramas solares en Proyección estereográfica

consiste en representar la porción de bóveda celeste, con sus obstrucciones, que se ve desde un punto P, para poder determinar así los momentos en que dicho punto recibe sol.

LUZ NATURAL / asoleamiento

Métodos gráficos: Proyección estereográfica

LUZ NATURAL / asoleamiento

Métodos instrumentales:

HELIODÓN: programa de diseño solar interactivo (Benoit Beckers & Luc Masset)

Permite estudiar los trayectos solares desde cualquier punto del globo y analizar la incidencia de la luz solar directa en cualquier edificio o zona urbana, teniendo en cuenta el enmascaramiento producido por otros edificios u obstáculos naturales.

http://www.farq.edu.uy/joomla/index.php?option=com_content&task=view&id=299&Itemid=366

Métodos instrumentales:

RELOJ SOLAR

Fue diseñado por Pleijel para el estudio de las sombras – asoleamiento que se producen en cualquier momento del año y del día.

Se coloca sobre un plano horizontal y se orienta según el norte, indicando la hora y el día mediante la sombra producida por la cabeza del alfiler. Se utiliza conjuntamente con una maqueta, orientando correctamente el reloj y la misma y exponiendo el conjunto al sol o a una lámpara de rayos paralelos. http://www.farq.edu.uy/joomla/images/stories/termico/acond_termico_rep1.pdf

Métodos instrumentales:

RELOJ SOLAR

LUZ NATURAL / Aporte difuso: bóveda celeste

2. Fuentes de luz secundarias: ESTUDIO DEL APORTE DIFUSO

Bóveda Celeste Se estudia según la distribución de Luminancia (relación entre la intensidad luminosa y la superficie aparente)

Depende de las condiciones del cielo Depende de las condiciones de turbidez de la atmósfera (por ejemplo presencia de smog)

LUZ NATURAL / Aporte difuso: bóveda celeste

Condiciones del cielo: -Cielo cubierto: definido como aquel cubierto 90 % por nubes sin sol visible (Gran Bretaña), proporción de nubes variable entre 70 y 100 % (otras clasificaciones). -Cielo parcialmente despejado: definido como cielo con presencia estacional de sol alternado con períodos de nubosidad variables (es el que ofrece mayores dificultades para predecir su comportamiento). -Cielo claro: definido como aquel no obstruido por nubes u obstruido en un porcentaje menor a 30 %.

LUZ NATURAL / Aporte difuso: bóveda celeste En Uruguay se trabaja con modelos de predicción: “cielo de diseño”, basado en datos metereológicos de frecuencia de días claros y con nubes

LUZ NATURAL iluminancia (lx) sobre el plano horizontal libre de obstrucciones Cielo Claro uniforme

LUZ NATURAL / aporte de las superficies del entorno

2. Fuentes de luz secundarias: ESTUDIO DEL APORTE DIFUSO

Por reflexión de las superficies del entorno Se estudian las alternativas de los diferentes materiales y tratamientos superficiales y su Incidencia en los puntos de interés. Se cuantifica en condiciones de cielo CC nublado en función de: (CC + CRE + CRI) CRI

CC: componente del cielo CRE

P

CRE: componente reflejada exterior

CRI: componente reflejada interior

LUZ NATURAL / aporte de las superficies del entorno

2. Fuentes de luz secundarias: ESTUDIO DEL APORTE DIFUSO

Por reflexión de las superficies del entorno Se estudian las alternativas de los diferentes materiales y tratamientos superficiales y su Incidencia en los puntos de interés

INCIDENCIA EN LA CONFIGURACIÓN DEL ESPACIO ARQUITECTÓNICO ¿En qué etapa?

La luz se integra en la etapa de diseño de la arquitectura

Luz incide en el espacio arquitectónico

Define los componentes materiales que dan forma al diseño Contribuye a comunicar sus cualidades Determina las condiciones de uso del espacio

Se definen sistemas de control / generación de iluminación. CONFORT LUMÍNICO – respuesta funcional + INTENCIÓN EXPRESIVA

Diseño de Sistema de Iluminación implica el diseño de un

Conjunto de componentes que se utilizan para obtener las condiciones deseadas de iluminación (cantidad, calidad y distribución) empleando las diferentes fuentes de luz disponibles Entornos posibles:

INTERIOR – EXTERIOR Principios operativos:

A. SISTEMAS DE CONTROL DE LA INCIDENCIA DE LA LUZ B. SISTEMAS DE CAPTACIÓN Y REDIRECCIÓN DE LA LUZ

Diseño de Sistema de Iluminación

A. SISTEMAS DE CONTROL DE LA INCIDENCIA DE LA LUZ 1. PROTECCIONES SOLARES Tipos: Móviles / fijas

Son elementos aplicados para reducir el pasaje de energía incidente. Colaboran en minimizar efectos no deseados.

Exteriores / interiores / (asociadas a cerramientos transparentes)

Diseño de Sistema de Iluminación

PROTECCIONES SOLARES Protecciones exteriores horizontales fijas:

Para nuestra latitud, ¿en que orientación son efectivas?

Diseño de Sistema de Iluminación PROTECCIONES SOLARES

Diseño de Sistema de Iluminación

PANEL VELTHEC: doble acristalamiento que lleva incorporada en su interior una persiana veneciana accionada externamente por un dispositivo magnético

Diseño de Sistema de Iluminación

SISTEMAS DE CONTROL DE LA INCIDENCIA DE LA LUZ 2. CONTROL DE LA TRANSMISIÓN Avances en el control de transmisión: -vidrios con tratamientos superficiales -Vidrios múltiples con cámara -Cristales líquidos . . .

Diseño de Sistema de Iluminación

Instituto del Mundo árabe en Paris. 1990, Arq. Jean Nouvel Diseño de celosía accionado por células fotoeléctricas que definen la apertura / cierre de la celosía (a semejanza del obturador de una cámara fotográfica)

Diseño de Sistema de Iluminación

B. SISTEMAS DE CAPTACIÓN Y REDIRECCIÓN DE LA LUZ Ejemplo: pueblo de RATTENBERG - AUSTRIA Problema: desde noviembre hasta mediados de febrero, sus habitantes no pueden ver el Sol, cuyos rayos bloquea la colina situada al norte. Hoy sólo viven en Rattenberg 450 habitantes, la migración es según las encuestas causada por la falta de luz natural.

Solución: Sistema de Iluminación Natural en base a 30 helióstatos situados a 400 metros de la villa que redirigen la luz solar de forma muy precisa hacia reflectores secundarios (concentradores ópticos), que iluminan zonas concretas de la ciudad mediante elementos de distribución.

Diseño de Sistema de Iluminación SISTEMAS DE CAPTACIÓN Y REDIRECCIÓN DE LA LUZ NATURAL

Cúpula del Reichstag: Norman Foster Cono de espejos que redirigen la luz solar al interior de la sala ubicada bajo nivel de piso

CURSO 2011

“la Arquitectura es el juego sabio, correcto y CURSO 2011 magnífico de los volúmenes bajo la luz”