Elementos de un Diseño LEED: Calidad Ambiental Interior (parte 1)

Los seres humanos pasamos una gran parte de nuestro tiempo dentro de edificaciones, ya sea en la oficina, en centros comerciales o tiendas, o en nuestra residencia. Muchas veces, aunque no lo parezca, los niveles de contaminantes en estos lugares pueden llegar a ser varias veces su concentración exterior. En los últimos años se ha estudiado que el prevenir problemas de Calidad Ambiental Interior (CAI) es menos costoso que identificarlos y solucionarlos luego de ocurrir. Una forma de prevenir problemas de CAI es especificar materiales que emitan menos compuestos químicos, en los adhesivos, pinturas, alfombras entre otros. Además de reducir el nivel contaminantes internos, es parte de la Calidad Ambiental Interior proveer vistas al exterior y estrategias de iluminación natural.

La eficacia lumínica significa que la iluminación natural provee mas luz  y menos calor
Fuente de Luz Eficacia (lux/watt)
Luz natural directa /difusa 110- 130
Fluorescente 55-90
Fluorescente compacto 50-60
Incandescente 10-20

En este artículo relacionado a la acreditación LEED presentaremos los créditos relacionados a la vistas exteriores y estrategias de iluminación natural relacionados a la Calidad Ambiental Interior. Este punto es de gran importancia ya que se ha demostrado que una adecuada integración de luz natural: aumenta el desempeño de estudiantes en sus exámenes y pruebas escolares entre 7% a 18% en comparación con menor iluminación natural[1], e incrementa hasta en un 40% las ventas de centro comercial[2]. Estos resultados se pueden extrapolar a la productividad en edificios de oficina y centros comerciales.  También se puede reducir el consumo eléctrico debido a iluminación artificial y capacidad de enfriamiento ya que la luz natural tiene una alta relación de luz/calor que otras fuentes eléctricas.

Claro está que, se deben integrar estrategias de iluminación para no sobre diseñar y obtener resultados no deseados a raíz de iluminación extrema, entre ellos están zonas de deslumbramiento (resol), así como ganancia  de calor por radiación que hace que los equipos de aire acondicionado sean mayor capacidad y adicionalmente estén sobre dimensionados (pero este es un punto que se tocara cuando se presenten los créditos relacionados a energía). En este sentido los créditos de CAI relacionados con la iluminación natural son:

IEQc8.1: 75% de los espacios bien iluminados

IEQc8.2: Vistas para 90% de los espacios

IEQc8.1: 75% de los espacios bien iluminados

Objetivo: Proveer a los usuarios una conexión entre el interior y exterior a través de iluminación natural y vistas en las áreas regularmente ocupadas

Para este cálculo se pueden utilizar dos métodos:

a) Cálculo del factor de ventanaje. Bajo este método se desea obtener un factor de ventanaje mínimo de 2.0% en un mínimo del 75% de las áreas regularmente ocupadas (sin incluir muebles). La ecuación del factor de ventana es una función del área de ventana del espacio, el área del piso del espacio, la ubicación de la ventana o tragaluz, la transmisividad de la ventana y su altura. Para lograr el requerimiento solo se suman las áreas que cumplan con el 2.0% y este total de áreas debe ser mayor al 75% del total de los espacios analizados. Dicho método tiene la ventaja de que es sencillo de calcular.

b) Modelo de Simulación de Iluminación Natural. Bajo este método se tienen más exactitud de la distribución de iluminación natural, donde se debe demostrar, a través de una simulación, que se alcanza un nivel mínimo de 25 fc (269 lux) en un mínimo de 75% del área regularmente ocupada. Bajo ciertas especificaciones de cielo, con la malla para la simulación a 750mm del suelo.

Se presentan un ejemplo para el segundo método, donde muestran el nivel de lux (bajo las condiciones especificadas) para las áreas regularmente ocupadas (excluyendo baños) debido a iluminación natural. Para los resultados mostrados el 61% del área tiene un nivel de lux mayor a 270, por lo que habría que optimizar el diseño para que cumpla con este requisito (mayor del 75% del área). Dicho proceso aporta la información necesaria durante la fase de diseño para optimizar la entrada de luz natural, reducir el deslumbramiento, y potencialmente reducir el consumo eléctrico por iluminación artificial.

 

modelo a evaluar
(modelo a evaluar)

 

 

análisis de iluminación natural
(análisis de iluminación natural)

 

La ventaja del método de simulación es que permite incluir otras variables como la reflectividad de los acabados interiores (paredes, piso, techo), y el impacto de las particiones internas; cosa que no se puede incluir dentro del método de factor de ventanaje.

Posibles Estrategias: Entre las estrategias se incluye la orientación, protecciones solares externas e internas, cristales de alto desempeño, controles automáticos con foto celdas, incrementar  el perímetro de la edificación, uso de estantes de luz, entre otros. Predecir factores de luz  mediante cálculos manuales o sistemas de modelaje. Aplicación de acabados del alta reflectividad (claros).

IEQc8.2: Vistas para 90% de los espacios

Objetivo: Proveer a los usuarios una conexión entre el interior y exterior a través de iluminación natural y vistas en las áreas regularmente ocupadas

Requerimientos: Obtener línea directa visual hacia el ambiente exterior a través de ventanaje entre 0.762m y 2.28m sobre el piso para ocupantes en 90% de las áreas regularmente ocupadas. Determinar el área con visión directa sumando todos los m2 de las áreas que cumplan con el criterio:

  • En planta, el área esta dentro de líneas de visión trazadas desde ventanas en el perímetro
  • En cortes, un línea directa puede ser trazada desde el área hacia las ventanas en el perímetro

Posibles Estrategias: Entre las estrategias se tienen particiones internas bajas, uso de ventanas y tragaluces, cristales de alto desempeño,


[1] Daylighting in Schools: Reanalysis Report. California Energy Comission. Oct 2003. http://www.newbuildings.org/downloads/FinalAttachments/A-3_Dayltg_Schools_2.2.5.pdf

 

[2] Daylight and Retail Sales. Technical Report. California Energy Comission. October 2003. http://www.newbuildings.org/downloads/FinalAttachments/A-5_Daylgt_Retail_2.3.7.pdf

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