Oscar Hales EAD 361201 Tarea 8

De Casiopea
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TítuloOscar Hales EAD 361201 Tarea 8
AsignaturaMetodologia de la investigacion en arquitectura y diseño
Del CursoMetodología de la Investigación 2020 S1
CarrerasArquitectura
8
Alumno(s)Oscar Hales


Copelec11.jpg
Copelec22.jpg

Edificio Copelec y las magnitudes que iluminan un interior

La lucarna como un elemento central

Introducción

La iluminación natural de un interior es uno de los elementos fundamentales de la arquitectura, En palabras de Juan Borchers, arquitecto del edificio Copelec, la luz es la cuarta dimensión dentro de esta disciplina. Mantener el balance perfecto entre la luz y la sombra es un menester para el confort ideal en un interior. Para esto es imperioso tener como prioridad permitir la transmisión de la luz natural a través de distintas estrategias, tomando con principal consideración aquellas que tomen en cuenta una mejora en la eficiencia energética del hábitat. El edificio Copelec es un ejemplo de esto. La obra construida en la década de los 60 por los arquitectos Juan Borchers, Jesús Bermejo e Isidro Suárez, es uno de los principales representantes de la arquitectura moderna en nuestro país. El volumen construido completamente de hormigón se hace de distintas ventanas, traga luces y lucarnas para iluminar los distintos interiores, en la búsqueda también de elogiar y resaltar la forma.

Problema de Investigación

Esta especial iluminación que encontramos dentro del edificio Copelec es entregada por una configuración precisa de la lucarna, donde los elementos que intervienen la ecuación lumínica son la altura de la lucarna y el diámetro de la abertura. Esta ideal relación deja en un punto en el que el espacio no se encuentra bajo penumbra, pero tampoco encandila, prácticamente un espacio de recogimiento.

Pregunta de Investigación

¿Cuál es la geometría que encausa la luz que llena un espacio?

Hipótesis

Dentro del edificio Copelec se reconoce una especial iluminación que tiene como fuente una de sus lucarnas. Una luz tenue pero que permite una claridad precisa donde todo es identificable y que además baña suavemente al entorno con tinte anaranjado, sin distraernos de la materialidad, la cual es siempre puesta en valor. Esta particular iluminación es entregada por una configuración precisa de los elementos constitutivos de la lucarna.

Objetivo General

El objetivo principal de este estudio es, a través de la observación de las lucarnas del edificio Copelec , establecer una solución de lucarna que mejore las condiciones lumínicas de un espacio interior y que además signifique una notable mejora en la eficiencia energética.

Objetivos Específicos

  1. Identificar la medida de estos parámetros que construyen la lucarna. Para esto se tomarán las medidas originales de la lucarna y se verá si es que estas responden a alguna razón o proporción geométrica.
  2. a través de una fase más experimental se irán modificando los distintos factores para verificar la existencia de un rango o umbral.
  3. Generar un modelo definitivo aplicable a una generalidad de espacios

Metodología

Para esta investigación se utilizarán herramientas cuantitativas. En una primera instancia, se identificarán las dimensiones de la lucarna objeto de esta investigación en conjunto con los mismos datos, pero de otras lucarnas presentes en el edificio. Para seguir con la investigación adelante se tratará con modelos a escala como modo de experimentar con la luz. Se estudiará la lucarna principal del estudio en conjunto a otras a seleccionar del mismo edificio para poder generar comparativas en cuanto capacidad lumínica y espacios. La información recopilada de esta manera será además contrastada con soluciones mas modernas y literatura al respecto para proceder a la siguiente etapa del estudio. A partir de la información y los datos que se recopilen de este trabajo previo se irán proponiendo nuevos modelos los cuales también serán probados en maqueta y/o software computacional de modelado en 3D para verificar además las variables relacionadas con la cardinalidad y posición del sol.

  1. Observación y medición de objeto de estudio
  2. Construcción de modelos
  3. Comparación y estudio de modelos
  4. Contraste de modelos con soluciones modernas y literatura existente

Marco de Estudios

Estudios sobre la lucarna y su rol en el marco de la eficiencia energética

En cuanto a literatura al respecto, no se encuentra una gran cantidad de estudios recientes relacionados directamente a las lucarnas, pero si se pueden encontrar distintas referencias e información relacionada a la iluminación de interiores en revistas especializadas de arquitectura y diseño y en artículos de divulgación que tocan el tema pero desde perspectivas desde un enfoque mas ingenieril y estadístico .También se irá complementando el estudio con información relacionada a las distintas estrategias de eficiencia energética en los hogares y espacios industriales.

La sustentabilidad y la luz natural en interiores

Con el alza del costo de la vida en nuestro país y la dependencia energética respecto a otros países vuelven menester la implementación de estrategias que ayude a disminuir el consumo energético en el hogar en cuanto a iluminación y calefacción. Para esto en el terreno nacional se ha estado implementando un nuevo estándar denominado Passivhaus que ayuda a disminuir el consumo y por ende el gasto monetario en energía “Sin duda, las construcciones que logran el estándar "Passivhaus" tienen un costo de inversión inicial más alto que una construcción tradicional, pero, por otro lado, una casa "Passivhaus" tiene un costo de operación aproximadamente de un 80% más bajo que una vivienda tradicional.”[1]

Estas estrategias van más orientadas a reducir el margen de perdida y ganancia de calor producto de las superficies vidriadas, consideraciones que también se pretenden tomar en cuenta en el estudio, pero este se quiere enfocar mas en un ahorro y eficiencia lumínica. Para esto en la actualidad existen tecnologías utilizadas en la construcción de lucarnas que incorporan materiales altamente reflectantes como el aluminio para la iluminación de interiores a los cuales no accede la luz solar a través de ventanas normales, ayudando a disminuir el consumo de energía eléctrica.

Parámetros actuales de estudio de la luz natural

Estudios en relación con la iluminación natural en edificios de oficina pueden ser aterrizados a esta investigación tomando los conceptos principales recogidos por investigadores y divulgadores. Uno de los parámetros de estudio es el uso de métricas dinámicas para caracterizar un espacio dependiendo de factores temporales y climatológicos. Estas van más allá de las métricas actuales que toman en cuenta el Factor de Luz Diurna (FDL) que solamente busca los mínimos de luz recomendados según el uso del recinto. Esto lleva a problemas de deslumbramiento y falta de confort lumínico en un edificio, como lo indica Magali Bodart en su trabajo Iluminación natural de edificios de oficina.

“Como alternativa a las métricas utilizadas actualmente, investigadores del área han desarrollado métricas para el modelamiento dinámico de la luz natural.Esta es una medida calculada a partir de datos climáticos estándares de un lugar. Puede ser, por ejemplo, un valor de iluminancia, de luminancia o de caracterización del deslumbramiento. Estas variables evolucionan durante el día y el año, contrariamente a las métricas estáticas como el FLD."[2]

Otro parámetro para destacar es la Iluminación Natural Útil, que pone un énfasis mayor al campo espacial a trabajar en cuanto esta es una métrica que se basa en la iluminación en un punto del plano de trabajo. De esta manera y como su nombre lo indica busca establecer si la iluminación es o no útil en determinado plano de trabajo para un ocupante. Para esto se hace uso de valores umbrales que se deben lograr sin ser sobrepasados. La utilidad de un espacio se encuentra entre los 100 y 2000 lux.

La forma de la lucarna. Tipología y materialidad

En general podemos reconocer preliminarmente tres tipos de aberturas lumínicas en el techo. En primer lugar tenemos a la lucarna , la cual consiste en hueco horizontal en el techo que permite el ingreso de la luz. Su uso es compartido tanto en el ámbito residencial e industrial. También tenemos el monitor, que corresponde a un volumen hueco que sobresale del techo y que presenta aberturas verticales para el ingreso de la luz en sus costados. Y por último tenemos la abertura de diete de sierra, que es un volumen prismático triangular recostado con una abertura vertical en uno de sus lados.

Fig. Diente de sierra (Izquierda), Lucarna (Medio) y monitor (Derecha)[3].

En el ámbito residencial existen parámetros básicos con los cuales se puede orientar el diseño de iluminación tomando en cuenta orientación y magnitudes. La orientación es clave ya que si nuestra lucarna se direcciona hacia al sur corremos el riesgo de una incidencia incómodamente directa de la luz del sol en el verano. En el caso contrario de direccionarnos hacia el norte podemos obtener una buena luz del sol de invierno y se puede mantener a raya el sol del verano. A propósito del sol y todos los beneficios que la lucarna pueda regalar a la vivienda, no podemos pasar por alto el hecho de que la lucarna permite el ingreso de una cantidad de calor mucho mas superior que un techo aislado. Aquí es donde entran en juego las dimensiones de la lucarna, las cuales llegan a tener una relevancia sumamente importante. "la regla de oro : Una lucarna bien posicionada no necesita ocupar mas del dos o cuatro porciento del área del la planta de una habitación para proveer luz solar efectiva: diez porciento ya es exagerado."[4]

Hoy en día existen una variedad de alternativas diferentes en relación a soluciones de lucarnas. Estándares como WERS (Window Energy Rating Scheme) y tecnologías como Velux, han disminuido sus precios con el tiempo, haciendo mas accesibles para el uso en el hogar. El uso de las lucarnas no solo mejora el confort humano, si no que reduce notablemente la demanda de consumo de luz artificia, razón por la cual hoy esta solucion es reconocida por la riguroza institución internacoinal de certificaciones Living Building Challenge. Los valores con los cuales se evalúan la eficiencia de una lucarna es el valor de Ganancia Solar y el aislamiento que esta tiene.

Bibliografía

  1. Hatt T. (2012). Alto confort interior con mínimo consumo energético a partir de la implementación del estándar "Passivhaus" en Chile. Revista de la Construcción vol.11 no.2 Santiago, de https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-915X2012000200011&lng=es&nrm=iso
  2. M. Bodart, W Bustamante,F. Encinas. (2010). Iluminación natural de edificios de oficina. ARQ (Santiago) Santiago, de https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0717-69962010000300007&lng=es&nrm=iso
  3. Mavridou, T., & Doulos, L. T. (2019). Evaluation of Different Roof Types Concerning Daylight in Industrial Buildings during the Initial Design Phase: Methodology and Case Study. Buildings, 9(7), 170. https://doi.org/10.3390/buildings9070170
  4. Clarke, D. (2016). Daylight your home. Sanctuary: Modern Green Homes, (35), 68-73. Retrieved May 21, 2020, de www.jstor.org/stable/sanctuary.35.68