Estudio comparativo de sistemas de iluminación para el aprovechamiento de la luz natural, para obtener confort lumínico y ahorro de energía en edificios de oficinas

Abstract

Natural light is a viable way to save energy for most climates and building typologies. Office buildings, schools and industries consume 50% of its total energy in lighting. In addition, there are more than 3000 hours in the day shift of 8760 that contains a year. Consequently, a large proportion of the energy load may be eliminated with the use of sunlight. The usual way to allow natural light into the space is through openings, great solution for small areas, but this resource in deep space becomes insufficient and the use of new systems is important in order to improve these conditions. There were analyzed different innovative daylighting systems. These systems were selected based on the research done for the state of the art. The strategies were: specular light shelf, white light shelf, specular anidolic and anidolic with Fresnel lens. The methodology was experimental and had as dependent variable lighting conditions inside the space and as independent variables the different daylighting systems and the outdoor lighting conditions. The results indicated that the best strategy was specular anidolic. The implementation of this system in office buildings can obtain economic, environmental and health benefits.

Para la mayoría de climas y tipos de edificios la luz natural puede ser una respuesta para el ahorro de energía. Tipologías como edificios de oficinas, escuelas e industrias consumen el 50% del total de su energía en iluminación. Además hay más de 3000 horas en el turno diurno de las 8760 que contiene un año. Por consecuencia, una gran proporción de la carga energética puede ser eliminada con el uso de luz solar. La manera habitual de admitir luz natural dentro del espacio es a través de aberturas en los muros, solución idónea en áreas pequeñas, sin embargo en espacios profundos este recurso se vuelve insuficiente y se requieren otros sistemas que mejoren estas condiciones. En este trabajo se analizaron diferentes estrategias innovadoras de alta eficiencia para el aprovechamiento de la luz natural que fueron seleccionadas, en base a la investigación realizada en el marco teórico y el estado del arte, como las más apropiadas para el caso de estudio. Las estrategias evaluadas fueron: repisa de luz con terminado especular reflectancia 97%, repisa de luz con terminado blanco reflectancia 87%, anidólico con terminado especular reflectancia 97% y anidólico con lente Fresnel. La metodología desarrollada fue experimental y tuvo como variable dependiente las condiciones de luz al interior del espacio y como variables independientes los sistemas a evaluar y las condiciones de iluminación exterior. Las variables manipuladas fueron las independientes. Los resultados registrados indican que la estrategia que presentó mejor comportamiento lumínico fue anidólico con terminado especular. La implementación de este sistema en edificios de oficinas obtendría beneficios económicos, ambientales y de salud para los usuarios.