Cátedra de Acondicionamiento Lumínico (Agosto-2012) · 2012-08-20 · LED LEDs Blancos !El...
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Cátedra de Acondicionamiento Lumínico (Agosto-2012)
Equipo docente: Arq. Juan C. Fabra (Grado 4)
Arq. Susana Colmegna (Grado 3) Arq. Daniel De los Santos (Grado 2)
Arq. Alejandro Ferreiro (Grado 1) Arq. Soledad Suanes (Grado 1)
Bach. Leslie Novick. Bach. Micaela Machiavello.
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DESARROLLO: ! El concepto de la asignatura.
! La asignatura en el contexto de la formación del
arquitecto.
! Las Bases teóricas y Contenidos de la materia a
desarrollar en este curso.
! Programa y la “hoja de ruta” a seguir.
! Reglamentación del curso.
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"La arquitectura es la ordenación de la luz, la escultura el juego de la luz.” Antoni Gaudí
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"La arquitectura es el juego sabio, correcto y magnífico de los volúmenes ensamblados bajo la luz.”
"La arquitectura es el encuentro de la luz con la forma”.
Le Corbusier
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“Cuando un arquitecto descubre que la luz es el tema central de la arquitectura, es cuando empieza a ser un verdadero arquitecto”.
Alberto Campos Baeza
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1. La captación del espacio arquitectónico es fundamentalmente un proceso visual.
Vemos la luz que reflejan los objetos y la forma en que los mismos sean iluminados, organizará nuestra percepción de los mismos.
2. En el caso de la luz natural, las características de la iluminación quedan definidas por variables que no están bajo nuestro control, la latitud, el período del año, la hora del día y las condiciones meteorológicas.
3. La forma en que estas variables interactúan con las características de los volúmenes (la orientación, el material, la terminación superficial y coloración de los mismos), habrá de determinar la lectura final de la arquitectura.
4. Como complemento, o en ausencia de la luz natural, recurrimos a la iluminación artificial. Esto supone desde el punto de vista económico, la administración de un recurso escaso, y desde el punto de vista del diseño, la apertura a nuevas posibilidades de organización de la percepción.
5. El diseñador debe elegir los elementos que organicen esta imagen, destacar o anular la importancia de los mismos.
6. La propuesta de este curso es darles las herramientas que les ayude a buscar un planteo
del acondicionamiento lumínico que cumpliendo adecuadamente con las necesidades funcionales, reafirme las intenciones estéticas del proyecto arquitectónico.
El concepto de la asignatura:
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Existencia Visual
Emisión > Transmisor > Recibidor
El material!El instrumento !
óptico! La fuente!
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Emisión
Las Fuentes de iluminación
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Sol: 1.600.000.000cd
Cielo cubierto:
6.000cd
Cielo despejado: 4.000cd
Iluminancia con cielo cubierto: 5.000 / 20.000LUX
Iluminancia con cielo despejado: 20.000 / 100.000LUX
! Variaciones del nivel de Luminancias bajo cielo claro
La Emisión de la Luz:
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La Fuente:
Niveles de la Luz diurna
Luz artificial Luz de luna
! Variaciones del nivel de iluminación bajo cielo claro durante el día.
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! El ciclo de la luz del día
Luz natural
Luz artificial
Luz artificial
La fuente de luz:
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0
50
100
150
200
1920 1940 1960 1980 2000 2020 Año
Efic
ienc
ia L
umin
osa
(lm/W
)
HID
Fluorescente
Incandescentes Tungsteno-Halógeno
Incandescente convencional
Reflectores moldeados
Metal Halide
Vapor de Mercurio
Sodio de alta presión LED’s
Los mejores
LED
LEDs Blancos
! El progreso y evolución desde hace un siglo:
Las fuentes de iluminación artificial:
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! La conducción de la luz : Luminarias
La Fuente, (lámparas)
Óptica, (reflector)
Superficie a iluminar
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! La conducción de la luz : Luminarias
! Luminarias de integración arquitectónica
! Tipologías de Luminarias típicas:
Bases teóricas:
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Detector de presencia. Se utiliza para activar, y posteriormente desactivar la iluminación tras un tiempo.
DISPOSITIVO DE CONTROL
Potenciómetro. Dispositivo de regulación del nivel de iluminación, en ocasiones se combina con encendido/ apagado.
Infrarrojos. Mando a distancia compuesto por un transmisor y un receptor de señales infrarrojas.
Fotosensor. Controla el nivel de la iluminación de la sala en forma de enlace con la luz diurna.
+++ + -
+ -- +
++ + +
++ - +
Energía Flexibilidad Confort
VENTAJAS
Pulsador. Control manual. Principalmente empleado para encender y apagar luminarias
++ -- -
Reloj. Activa y desactiva los canales especificados ++ + -
Man
uale
s A
utom
átic
os
! El control de las fuentes de luz artificial
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consumo energético
Los recursos energéticos!!
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Transmisores
Interfaces entre la luz y los materiales
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! Percibimos la forma de la materia, principalmente por la manera que la refleja la luz:
! En el sur se proyectan formas plásticas por el efecto cambiante de la fuerte inclinación de la luz solar y la luz reflectora del suelo
! En el norte de Europa, es decisiva exclusivamente la inclinación casi horizontal la luz solar para la configuración.
! Los bajorrelieves son muy apropiados para el sol directo y luminoso de Egipto
! Los altorrelieves resultan bien modelados por el sol un poco mas suave de Grecia
La interface de la Luz con los materiales:
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! Arquitectura de la Luz diurna: Ventanas altas y grandes
! Arquitectura de la Luz solar: Ventanas pequeñas, bajas, entorno reflectante.
! Inter fase entre la luz y la materia en la historia de la arquitectura
! En la Casa Batlló, Gaudí utiliza placas de cerámica graduadas para controlar la reflexión de la luz natural.
! Ronchamp: Una obra maestra en el uso de Luz natural, gran poder de Le Corbusier para crear atmosfera y ambiente en el interior de la capilla.
! El óculos del Panteón en Roma: actúa como un reloj gigante que revela el movimiento del sol.
La materia
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Recibidor
El ojo y la visión
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Los ojos y la visión
• El ojo es el órgano fisiológico mediante el cual se experimentan las sensaciones de luz y color
• El ojo recibe la energía luminosa y la transforma en energía nerviosa que la conduce a través del nervio óptico hasta el cerebro.
• El ojo se puede comparar como una cámara fotográfica.
• El ojo humano, órgano receptor de la luz
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Esfera del ojo cuerpo de la cámara
cornea, lente ajuste de foco
Partes ópticas más importantes del ojo en comparación con una cámara fotográfica
retina pelicula
pupilas diafragma
objeto
Imagen del objeto en la retina, o en la pelicula
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El sistema circadiano afecta: • Insomnio desorientación. • Fatiga. • Temperatura corporal • Producción de Hormona Melatonina • Producion de Hormona cortisol • Distorsiones en el apetito
• Estado de animo, cansancio, sueño. • Rendimiento • Concentración de adrenalina • Producción de orina • Concentración en la orina de potasio,
sodio, calcio, magnesio y fosforo.
Visión
No visión(biológicas)
Bienestar y rendimiento
Emociones
Philips Lamps & Gear Magazine Volumen 7 Número 3 2120 Philips Lamps & Gear Magazine Volumen 7 Número 3
Desde 2002, Philips también participa en proyectos de
investigación cronobiológica de las universidades de Surrey
(R.U.), Jefferson (EE.UU.) y Groningen (NL) para estudiar el
efecto de las lámparas con un mayor contenido de luz azul.
Visión científica de los últimos avances
En el seminario, el profesor Derk-Jan Dijk explicó la evolución
de los estudios sobre el sistema circadiano, centrándose en el
comportamiento de los animales y mostrando su conexión
con los ritmos y los patrones de sueño de los humanos.
El profesor Brainard, de la Universidad de Jefferson, explicó
cómo la luz azul nocturna, con una longitud de onda de 460
nanómetros, afecta a las ondas y a la actividad de
determinadas zonas del cerebro, y sostuvo su eficacia para
la supresión de melatonina, la hormona que nos hace sentir
sueño por la noche. La transmisión de los nuevos
receptores tiene lugar en el rango de 446-477 nanómetros
para la respuesta no visual. La luz en torno a 555
nanómetros se considera el nivel más eficiente para la
visión diurna. Resulta sorprendente que el margen de 446-
477 nanómetros de la luz sea azul, de la misma calidad que
la del cielo despejado durante el día.
La luz del día contiene una gran cantidad de estas
longitudes de onda, igual que del rango de 555 nanómetros,
por lo que satisface la demanda tanto sensorial como
biológica. La tarea inmediata consiste, pues, en hallar
soluciones de iluminación que se comporten como la luz
del día.
Prueba en el centro de atención telefónica de
Standard Life Healthcare, Stockport
El Dr. Kreindler, subinspector jefe de sanidad de vielife,
presentó diversos estudios controlados en los que se
investiga el impacto de un programa de fomento de la salud
sobre ésta y sobre la productividad. En uno de los estudios
se utilizaron lámparas Philips enriquecidas en azul para
evaluar su efecto sobre la salud, el bienestar, el rendimiento
y el grado de alerta de los empleados.
En la prueba del centro telefónico de Standard Life
Healthcare se sometieron a estudio dos plantas de
trabajadores, recabando inicialmente datos sobre su calidad
de vida sanitaria y su nivel de rendimiento autoevaluado. En
una de las plantas, los operarios trabajaron durante tres
meses en un espacio iluminado con lámparas
convencionales, mientras otro entorno similar se iluminaba
con las nuevas ActiViva de Philips.
Durante el experimento, los trabajadores de las dos plantas
fueron objeto de evaluación periódica sobre sensaciones,
rendimiento percibido, memoria y niveles de fatiga. Al mismo
tiempo se tomaba registro del número de llamadas atendidas.
El Dr. Kreindler indicó que en el grupo que probaba la nueva
iluminación se había observado un cambio significativo en
dos de los indicadores clave de rendimiento. Según los
propios trabajadores, no solo había mejorado su rendimiento
laboral sino también su capacidad de concentración.Además,
la mayoría de ellos expresaron su deseo de mantener la
nueva iluminación en sustitución de la anterior.
La solución Philips ActiViva
Las nuevas lámparas Philips ActiViva, desarrolladas a partir de
este descubrimiento científico, contienen una cantidad
optimizada de luz azul que favorece la vitalidad, el grado de
alerta y la capacidad de concentración de sus usuarios.
Dos versiones de Philips ActiViva
Las lámparas Philips ActiViva Natural ofrecen una luz fría y
natural que contiene un 25% más de componente azul que
las lámparas actuales. Pueden combinarse con otras fuentes
luminosas en las instalaciones existentes y están disponibles
en versiones TL5 y TL-D.
Las lámparas Philips ActiViva Active en versión TL5 emiten una
luz extremadamente fría con un 85% más de componente azul
que actuales. Este contenido de luz azul les permite crear un
auténtico efecto de cielo diurno.
Se recomienda usar Philips Active en instalaciones nuevas sin
combinarse con otros tipos de lámpara.
Si desea más información sobre las lámparas ActiViva o
intercambiar ideas o comentarios sobre este tema, visite
la siguiente dirección web: www.philips.com/activiva
www.lighting.philips.com | oficina e industriaoficina e industria | www.lighting.philips.com
Philips ActiViva Fluorescente tradicional El factor humano…
Los efectos no visuales de la luz
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Bases teóricas: La adaptación humana a la luz . ! Importancia de la Luz y de la visión. La dependencia del hombre de la luz.
! Aproximadamente el 80% de la información que alcanza nuestro a nuestro cerebro es a través de la visión, e influye fuertemente sobre nuestro comportamiento.
! Los humanos, estamos antropológicamente adaptados a la luz diurna. A través del sistema visual se regula también, una buena parte de nuestro sistema endócrino.
! El reloj biológico: En estas últimas décadas, la medicina ha descubierto que casi todos los procesos fisiológicos y psicológicos del hombre manifiestan unos ritmos relacionados con los ciclos naturales diarios (circadianos) y estacionales (anuales) de luz y oscuridad.
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Unidades y Magnitudes de la Luz
Iluminancia (lux)
Intensidad Luminosa
(cd)
Flujo luminoso (lúmenes)
Luminancia (cd/m2)
El instrumento!! !
óptico!
Bases teóricas:
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Programa 2er. Semestre 2012:
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1. Luz y Arquitectura:
! Historia de la iluminación arquitectónica.
! Luz Diurna - Arquitectura de la Luz diurna.
! Luz a lo largo de la Historia de la Arquitectura.
! Luz artificial.
! La Luz en la actualidad y en el siglo XXI.
! La Luz como recurso de diseño.
! Aspectos cuantitativos y cualitativos.
! ¿Que es la LUZ?
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2. LUZ Y VISION:
! Proceso de visión, el ojo humano, la curva de sensibilidad del ojo.
! Formación de imágenes/adaptación/acomodación/agudeza visual
! Factores que inciden en la visibilidad: tamaño del estimulo (umbral)/contraste objeto –fondo/
distancia ojo-objeto/tiempo de observación/velocidad del estimulo/factor de reflexión del
objeto/posición relativa del objeto/factores propios del individuo
! Percepción: cantidad de luz/contraste/sombras/deslumbramiento/ambiente cromático
! Comportamiento de la luz y materiales: reflexión/transmisión/absorción de la luz/color de los
objetos
! Características de las fuentes de luz: distribución espectral de la radiación/ intensidad/
luminancia/eficacia luminosa/efecto biológico de la radiación/color de luz (mezclas aditivas y
sustractivas)/calidad de reproducción cromática
! Calidad de iluminación
! Rendimiento visual/confort visual/efectos no visuales de la radiación.
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3. Definiciones y conceptos
3.1 Magnitudes y unidades de la Luz. ! Flujo luminoso. ! Intensidad luminosa ! Iluminancia ! Luminancia. ! Relaciones practicas entre magnitudes. ! Instrumentos de medida.
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! Historia y evolución del diseño con luz natural
! Fuentes: el sol, la bóveda celeste
! Cielo claro cielo de luminancia uniforme
! Formas de captación: unilateral/bilateral/cenital
! Formas de control de radiación directa
! Aspectos cuantitativos
! Criterios de diseño
! Utilización de software
4. La iluminación Natural
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5.1: Las fuentes de Luz:
! LA LUZ ARTIFICIAL.
! Sistemas de emisión lumínica
! Clasificación de lámparas por su tipo de producción y distribución lumínica:
! Lámparas incandescentes comunes y halógenas
! Lámparas de descarga de gases de baja y alta presión
! Otros sistemas de producción lumínica (Leds, fibra óptica, lámparas de inducción)
5.2: Los elementos para el control de la Luz.
! La Luminaria
! Distribución de la Luz.
! Clasificación de luminarias por su distribución luminosa
! Los sistemas de control óptico de la Luz.
! Fotometría de la luminaria - Los datos fotométricos.
! Tipos básicos de luminarias según su posicionado - Sistemas de sujeción y montaje.
! Clasificación de luminarias por sus propiedades mecánicas
5. La iluminación Artificial
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5.3 Cálculos y verificaciones de los proyectos de iluminación:
! Conceptos básicos de los cálculos manuales:
• Método punto a punto.
• Método Lumen simplificado.
• Ejemplos prácticos de aplicación
! Presentación y conocimiento de las herramientas informáticas y software de cálculo para iluminación:
• Iluminación Interior.
• Iluminación exterior.
• Ejemplos prácticos de aplicación
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5.4: Integración entre la Arquitectura, la utilización de la Tecnología y la Eficacia energética:
! Los sistemas de control inteligentes en edificios. (reguladores, escenas, consolas, integración, ahorro energético, gestión y explotación de las instalaciones de alumbrado, etc).
! Niveles de Control:
1. Nivel de Luminaria: El concepto de “luminaria inteligente”
2. Nivel de el espacio o sala: El control tiene lugar en cada una de las habitaciones.-
3. Nivel de Edificio: El concepto de “edificio inteligente”.
5.5: Arquitectura, sostenibilidad y medio ambiente:
Sistema de Clasificación de Edificios Sostenibles Para Nueva Construcción y Grandes Remodelaciones:
• La polución lumínica.
• Energía y Ambiente.(Optimización de la eficacia energética).
• Materiales y recursos.
• Calidad ambiental interior - productividad.
• Innovación en el Diseño.
• Prioridades Regionales - Variables urbanas.
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Bibliografía: • Rüdger Ganslandt - Harald Hofmann, Como Planificar con Luz, ERCO Leuchten Gmbh. • Philips internacional B.V. 1985, Aplicaciones de alumbrado del Lidec Centro de diseño e ingeniería del
Alumbrado. • DIAL GmbH, Lüdenscheid, Manual DIALux software estándar para el cálculo de iluminación. • TECTONICA 24 - Iluminación (I), Monografías de arquitectura y construcción Tectónica. • TECTONICA 26 - Iluminación natural, Monografías de arquitectura y construcción Tectónica. • TECTONICA 31 – Energia. Monografías de arquitectura y construcción Tectónica. • Derek Phillips – Daylighting Natural Lighting in Arquitecture – ELSEVIER - Arquitectural Press, 2004. • Derek Phillips – Lighting Historic Buildings – McGraw Hill 1997. • Revista Internacional de la Luminotecnia, ILR. • Philips Lighting Manual. Lidac (Lighting designs and application centre), 1993. • Asociación Argentina de Luminotécnica. Manual de Luminotecnia Tomos 1 y 2. 1992 • Dr. Ing. Ramón San Martin Paramo – Ing. Carlos Sierra. Proyecto y explotación del alumbrado
público. Universidad Politécnica de Cataluña. 1996. • Brian Edwards, Guía Básica de la sostenibilidad, Gustavo Gili, 2005. • James & James, A Green Vitruvius. Principles and practice of sustainable architectural designs, London
1999. • THE I.E.S.N.A. LIGHTING HANDBOOK, Reference and applications Ninth Edition, 2000. • LEED® - Sistema de Clasificación de Edificios Sostenibles Para Nueva Construcción y Grandes
Remodelaciones. Original en Inglés Octubre 2008, Español Enero 2009.
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People In The Sun, 1960
Edward Hopper
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CLASE !1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
MES!agosto setiembre octubre Noviembre
DIA!13! 20! 27! 3! 10! 17! 24! 1! 8! 15! 22! 29! 5 12 19 26
TEMAS! Luz + Arquitectu
ra!
Luz y Visión !
Luz y Percepción!
Magnitudes! Natural! Natural! Natural! Elea ! Parcial! Feriado! Artificial
5.1! Artificial 5.2! Artificial 5.3 !
Artificial 5.4/5.5 !
Clase Practica!
!Parcial!
Presentación!JF(1A) + SC(1B)! SC (2 A–B)! SC (3B) (5)! DS(4)! (AF)6! (DS)7!
(JF)!8!(1h)!Repaso!1h! ! ! ! SC (9)!
(JF10 (A,B,C)! (DS)11!
(JF) 12A/12B! Repaso! !
Calendario: