Luz cenital en arquitectura: Criterios de diseño de lucernarios
- Autores: Ignacio Javier Acosta García
- Directores de la Tesis: Jaime Navarro Casas (dir. tes.), Juan José Sendra Salas (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2012
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Alberto Campo Baeza (presid.), Ángel Luis León Rodríguez (secret.), Francisco Javier Neila González (voc.), Jesús Feijó Muñoz (voc.), Teófilo Zamarreño García (voc.)
- Materias:
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- Resumen
RESUMEN DE TESIS LUZ CENITAL EN ARQUITECTURA. CRITERIOS DE DISEÑO DE LUCERNARIOS.
DATOS Autor: Ignacio J. Acosta García Contacto: iacosta@us.es Codirector: Jaime Navarro Casas Codirector: Juan José Sendra Salas Departamento de Construcciones Arquitectónicas 1. Universidad de Sevilla.
Máster en Ciudad y Arquitectura Sostenibles.
Línea de Investigación: La sostenibilidad desde lo técnico, lo tecnológico y lo productivo INTRODUCCIÓN La iluminación natural juega un papel trascendental en la arquitectura actual. Un correcto aprovechamiento de la luz solar permite un mayor confort visual en los edificios, además de un notable ahorro energético, procurando una mayor independencia de la iluminación artificial. En el campo de la iluminación natural, numerosos estudios han analizado la funcionalidad de las ventanas, dada su gran presencia en la arquitectura. No obstante, los lucernarios o aberturas cenitales se han obviado de dichos ensayos.
Los lucernarios permiten una iluminación mucho mayor que las ventanas, provocando que la luz alcance estancias de fachadas ciegas y generando una distribución luminosa mucho más homogénea que la de cualquier abertura vertical. En consecuencia, resulta trascendental analizar el comportamiento de los lucernarios, en función de su forma y proporción.
ANTECEDENTES En la arquitectura clásica, los estudios de iluminación referidos a los edificios se limitaban a tratados sobre soleamiento como el de Vitrubio, así como reglas básicas de proporción y medida de las ventanas. El cálculo de la distribución luminosa en el interior de una estancia estaba muy condicionado, dado que la complejidad de la formulación y la dispersión casi infinita de la energía luminosa no permiten realizar un estudio exhaustivo sobre el comportamiento de la luz.
En los años 60 aparecen los primeros estudios modernos sobre iluminación natural, como es el compendio ¿Daylighting¿ de Hopkinson. En ellos se estudian las condiciones del cielo y se exponen reglas empíricas sobre dimensionado de ventanas y lucernarios. Más tarde, en el año 70, la ¿Commission Internationale de l¿Eclariage¿ expone más de 50 métodos de cálculo de iluminación natural, dejando patente la complejidad e inexactitud de dichos procedimientos. Actualmente, la informática ha permitido el acceso a los cálculos de iluminación en el interior de una estancia. No obstante, no existe uniformidad de resultados entre los diferentes programas, ya que siguen parámetros de cálculo muy diferentes.
HIPÓTESIS Y OBJETIVOS El objetivo fundamental de esta tesis es aproximar al arquitecto al comportamiento de la iluminación natural, de forma que adquiera la capacidad de diseñar lucernarios, aberturas y espacios habitables aprovechando la luz del cielo a través de aberturas cenitales.
Para procurar la comprensión de la conducta de la luz en el interior de un espacio, se pretende establecer reglas sencillas, definidas a partir de las adecuadas proporciones de la abertura en relación al espacio que ilumina. De este modo, el arquitecto no tendrá que recurrir a programas de cálculo, apoyados en métodos complejos y de resultados cuestionables, pues podrá utilizar relaciones elementales para utilizar la luz natural como mejor le convenga.
METODOLOGÍA Para desarrollar la investigación, se realiza un contraste inicial de los programas de cálculo de iluminación, para averiguar cuál es el que resulta más preciso en los resultados obtenidos. Dado que dicho comparativo se realizó en el Proyecto Fin de Máster, las conclusiones del mismo servirán de apoyo para elegir la herramienta de cálculo. Complementando al programa elegido, se realizarán comprobaciones de los resultados obtenidos con otro programa de simulación, que utilice un motor de cálculo diferente, de forma que los resultados sean lo más categóricos posibles.
Sobre una serie de diseños de lucernarios se realizarán diferentes ensayos, variando la forma y proporción de la lucerna en relación al espacio que ilumina, para observar cómo afecta a la iluminación de un recinto las diferentes variables de cálculo.
A partir del conjunto de ensayos se pretende observar las proporciones y formas óptimas de lucernarios para el diseño en la arquitectura.
PLAN DE TRABAJO Previa a la inscripción del Proyecto de Tesis se ha realizado una exhaustiva búsqueda de información, para comenzar a concretar el Estado del Arte. Se pretende que un corto plazo, tanto los objetivos como el estado del conocimiento queden debidamente finalizados. Posteriormente, en un plazo máximo de tres meses, se pretende comenzar con los ensayos de cálculo de los diferentes lucernarios, que se resolverán en un plazo de ocho meses. Las conclusiones y la maquetación final del trabajo se podrán realizar en el último mes. La dedicación por el autor al desarrollo de la tesis es prácticamente exclusiva, por lo que se pretende avanzar a un ritmo adecuado.
RESULTADOS En base a los resultados obtenidos con el programa de simulación, se establecen diferentes criterios para diseñar lucernarios. Entre los diferentes principios de diseño, se concluye: ¿ Las proporciones óptimas de las diferentes formas de claraboya, de forma que se aproveche la luz natural.
¿ La interdistancia adecuada entre aberturas, para lograr una iluminación uniforme sobre el plano del suelo.
¿ Métodos predictivos para cuantificar la iluminación máxima y promedio en el interior de una estancia dotada con un lucernario.
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