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sep. 30 de 2011
Sostenibilidad
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Resumen:

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 determinativo.

 

Jonas Salk Institute, La Jolla, California

Jonas Salk Institute, La Jolla, California. Arquitecto: Louis Kahn. 1959-65. Fotografía tomada de: http://www.all-art.org/Architecture/25-14.htm.

Si tuviera que mencionar un arquitecto cuya obra sea el reflejo genuino de un auténtico y profundo interés por la luz y los materiales, ese sería Louis Isadore Kahn. Así pues, no podría haber encontrado un mejor preámbulo para este artículo que unas palabras suyas:

“Cuando veo un proyecto debo verlo como si fuera una sinfonía que brota del mundo de los espacios al de la construcción y de la luz. (…) En cuanto veo un proyecto que intenta proponerme espacios sin luz lo rechazo con la máxima tranquilidad, porque entiendo que está equivocado. Por tanto los falsos profetas, como las escuelas carentes de luz natural, son decididamente anti-arquitectónicos. Pertenecen a lo que yo llamo el mercado de la arquitectura, pero no a la arquitectura propiamente dicha”.

Con frecuencia se olvida que la razón de ser de una ventana es permitir la visual, la iluminación y la ventilación naturales, no obstante, el cálculo de la iluminación de los espacios interiores es hoy un pilar fundamental de la arquitectura sostenible.

Luz y Arquitectura

La luz natural es uno de los elementos que en mayor medida contribuye a la expresión arquitectónica; por su carácter variable e impredecible introduce un componente temporal en los edificios y gracias a ella se dan distintas manifestaciones ambientales, tanto en espacios interiores como exteriores.

La luz es un poderoso vehículo de expresión arquitectónica, al punto de haberse dicho que la arquitectura es una máquina óptica, una manera de destilar la luz, en definitiva, un destacado elemento de diseño que Jean Nouvel define como material indisoluble de la arquitectura y de cuyas cualidades en muchas ocasiones depende el carácter de un sitio.

¿Qué arquitecto no ha comprendido la importancia de la luz en sus proyectos? Le Corbusier entendía la arquitectura como el juego de la luz en el espacio. Los  grandes arquitectos de este siglo han construido lecciones admirables de composición creativa de la iluminación natural, vinculando sus proyectos con el mundo a través de la luz: vanos, ventanas, calados, lucernarios y claraboyas son algunos de los artefactos por los que este milagro ocurre en sus edificios.
Podríamos entender metafóricamente la historia de la arquitectura como la lucha de la humanidad por atrapar la luz.

Fundamentos físicos

La intensidad del flujo luminoso en un recinto depende de dos variables principales:

Uno, el recurso lumínico de la bóveda celeste, que determina la cantidad de luz disponible en el sitio.
Y dos, las relaciones geométricas que se establecen entre cada punto del espacio y la fuente lumínica o abertura por la cual ingresa la luz natural.

De manera que la iluminación de cada punto dentro de un local depende de múltiples factores: la intensidad de la iluminación exterior, la orientación y espesor de la fachada, el tamaño de los huecos (distancia, posición y tamaño), tipos de acristalamiento, presencia de dispositivos de control solar, forma y dimensiones del local, color y reflectancia de las superficies internas y presencia de obstáculos en el entorno exterior.

Normalmente, los estudios y cálculos de iluminación suelen hacerse sobre un plano horizontal a una altura entre 70 y 100 centímetros sobre el suelo, sin embargo, la altura y orientación del plano pueden variar pues el tipo de análisis depende íntimamente de la destinación del espacio que se diseña.

Cada país reglamenta los niveles mínimos de iluminación, pero un nivel que suele considerarse apropiado para desarrollar la mayor parte de las actividades  corresponde a 500 luxes (intensidad lumínica apropiada para leer).

Jonas Salk Institute, La Jolla, California

Jonas Salk Institute, La Jolla, California. Arquitecto: Louis Kahn. 1959-65. Fotografía tomada de: http://www.all-art.org/Architecture/25-14.htm

Simulación de las calidades lumínicas de un espacio

La iluminación es un fenómeno complejo, producto de la interacción de condiciones ambientales caracterizadas por su impredecible variabilidad y las propiedades superficiales y geométricas que posee la obra arquitectónica.

La complejidad misma del  cálculo de la iluminación explica, al menos en parte, la razón por la cual los métodos para el estudio del comportamiento estructural de un edificio, sus propiedades acústicas o su desempeño solar, tuvieron un desarrollo más temprano.

Los métodos creados por los productores de luminarias para simular la iluminación artificial difieren sustancialmente de los apropiados para el estudio de la iluminación natural: la luz natural no puede ser vendida y por este motivo el desarrollo de procedimientos para su simulación haya sido más lento.

En la última década la necesidad de propiciar un ahorro energético en cualquier tipo de edificación, es un llamado a que los arquitectos reemplacemos o combinemos la luz artificial con la luz natural. El sistema de fachadas de doble piel para la Facultad de Ingeniería de la Universidad Pontificia Bolivariana en Medellín, es un caso donde todo el diseño de ventanales y envolventes se basó en un estudio minucioso de la luz.

En este momento, el poco desarrollo de los métodos de cálculo comienza a demostrar sus debilidades, pues como todo fenómeno climático, la luz natural es aleatoria, impredecible y no reúne las condiciones necesarias para garantizar un nivel fijo de iluminación en un recinto.

Los días oscuros y las condiciones nocturnas impiden entregar toda la responsabilidad de iluminación a las ventanas; creer que la luz natural es capaz de atender todas nuestras necesidades es imprudente, pero entregar toda la responsabilidad de iluminación de una obra a la luz artificial es irresponsable.

El  consumo energético de muchos edificios contemporáneos tiene como uno de sus principales contribuyentes la luz artificial; si a ello le sumamos el aumento en las cargas de aire acondicionado generado por las luminarias instaladas dentro del edificio, tenemos que la luz artificial se paga dos veces: la primera para iluminar y la segunda para evacuar, mediante el equipo de aire acondicionado, el calor producido.

Plaza de la Luz (Cisneros), Medellín

Plaza de la Luz (Cisneros), Medellín, Colombia. Arquitecto: Juan Manuel Pelaez. Fotografía: Verónica Echeverry.

Instrumento de análisis

El cálculo de la distribución de luz natural se ha hecho con procedimientos gráficos que permiten, con algún grado de precisión, estimar la forma en que se distribuirá la luz natural al interior de un espacio.

Ningún método considera la totalidad de las variables involucradas, pero trabajar con modelos  a  escala permite integrar un mayor número de ellas (ubicación y orientación del proyecto, influencia del paisaje, las reflexiones  generadas  por  los acabados interiores), para llegar a una mejor comprensión de los fenómenos lumínicos que ocurrirán en el interior del proyecto.

El estudio riguroso de las condiciones lumínicas de un espacio requiere atender los dos componentes básicos de los que depende la iluminación natural: el lugar y el objeto arquitectónico. El primero comprende el estudio del recurso lumínico del sitio para establecer los niveles de luminancia característicos, el segundo es la obtención de los factores de distribución lumínica, característica inherente a cada espacio que depende de las características geométricas de sus envolventes y de las propiedades lumínicas de sus acabados.

The National Assembly Building, Bangladesh

The National Assembly Building, Bangladesh, India. Arquitecto Louis Kahn. Fotografía tomada de: http://www.all-art.org/Architecture/25-14.htm.

El estudio de ambos componentes permite identificar las zonas que tendrán condiciones de iluminación similares y los sectores que resultarán más pobremente iluminados, permitiendo generar información sobre distribución lumínica y niveles de intensidad de la luz natural en condiciones reales.

Un arquitecto que pretenda satisfacer compromisos ambientales deberá integrar en sus proyectos las características del recurso lumínico disponible en el sitio, atenuando las desventajas propias de la luz natural, pero aprovechando sus ventajas.

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Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.

"El cálculo de la iluminación de los espacios interiores es hoy un pilar fundamental de la arquitectura sostenible".

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Conclusión

Combinar ambas calidades lumínicas permite disminuir el consumo de energía eléctrica de las lámparas próximas a las fachadas y lucernarios para obtener una luz más confortable, más descansada, más vívida y con un mejor índice de reproducción de colores.

Esto obliga a que el nivel de cálculo de la luz natural sea más sofisticado, pues solo equiparando el grado de precisión alcanzado en el cálculo de la luz artificial será posible garantizar un ambiente lumínico equilibrado, capaz de sacar provecho de las posibilidades que ofrecen las estrategias de iluminación conjugada, en las cuales las luminarias de un proyecto entran a ser trabajadas como iluminación de refuerzo.

 

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