DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO 
Especialización, Maestría y Doctorado en Diseño 
ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA CALIDAD DE LA ILUMINACIÓN 
INTERIOR DE ESPACIOS ESCOLARES EN FUNCIÓN DE LA 
PROPORCIÓN VANO MURO: 2 CASOS DE ESTUDIO EN LA UAM 
AZCAPOTZALCO 
Francisco Ramírez Rodríguez 
Tesis para optar por el grado de Maestro en Diseño 
Línea de Investigación: Arquitectura Bioclimática 
Miembros del Jurado: 
Mtro. Salvador Islas Barajas 
Director de la tesis 
Dr. José Roberto García Chávez 
Co-Director de la tesis 
Dr. Jorge Sánchez de Antuñano 
Mtra. Rocío Elena Moyo Martínez 
Dr. Rodrigo Ramírez Ramírez 
Dr. Ricardo Aguayo González 
Mtro. Alejandro Díaz Báez 
Ciudad de México,  Marzo de 2017. 
Con todo mi amor a: 
Mis hijos: 
Michelle 
Porque tu presencia ilumina cada aspecto de mi vida, llenándola de alegría y 
deseos de seguir avanzando para nunca darme por vencido. 
Mauri 
Porque tu sola existencia, es la luz que me impulsa a seguir luchando incluso en 
los momentos más difíciles. 
 
Mis padres: 
Rossy 
Porque eres el destello de luz que me indica la dirección que debo seguir, 
cuando las encrucijadas de mi vida se hacen presentes. 
Pedro 
Porque gracias a tu esfuerzo y dedicación, has iluminado mi existencia 
brindándome las herramientas necesarias para superarme. 
 
Mis hermanas: 
Vero 
Porque tus sabios consejos son la luz que me muestran una y otra vez una 
diferente perspectiva para nunca perder de vista mi verdadera esencia. 
Jéssica 
Porque tu amor y tu apoyo han sido siempre tan importantes para mí, que 
iluminan mi camino y lo llena de fuerza y esperanza. 
 
Mi Maestro: 
Sri Sri Ravi Shankar 
Por ser mi principal guía en ésta gran aventura llamada VIDA. Gracias maestro 
por mostrarme, con tu luz, que hay cosas más importantes que todo el dinero y 
el respeto que una persona pueda tener. JGD. 
AGRADECIMIENTOS: 
 
A la Universidad Autónoma Metropolitana y a mis profesores por formarme 
durante mis estudios de maestría. 
 
Al Dr. José Roberto García Chávez, por su apoyo incondicional en cada 
momento de mi estancia en la UAM. Gracias por su guía y por compartir sus 
conocimientos de manera tan franca y abierta. 
 
A Evelyn Santiago Franco, ya que sin su constante apoyo e insistencia, ésta tesis 
se enriqueció de manera definitiva. Gracias por nunca dejarme caer y ser un gran 
pilar en mi vida. 
 
Al Mtro. Salvador Islas, por su guía y apoyo en el desarrollo de ésta tesis. 
 
A Daniel, Luis, Karen, Erick y Anaís. Por su valiosísima amistad. 
 
A mis compañeros de maestría. Porque de cada uno de ustedes me llevo una 
valiosísima enseñanza. 
  
RESUMEN 
La presente investigación tiene como objetivo principal evaluar la calidad de la 
iluminación natural en aulas escolares de acuerdo a la proporción vano-muro. 
Para ello, se tomaron como objetos de estudio dos aulas de la UAM 
Azcapotzalco (Edificio “F” aulas 004 (planta baja) y 205 (2º nivel)), tomando en 
cuenta todos los factores que intervienen la incidencia de la luz natural hacia el 
interior del aula: reflectancia de los materiales, transmitancia de los cristales, 
dimensiones, alturas, características del entorno inmediato, etc. 
La iluminación natural juega un papel preponderante en nuestra vida cotidiana. 
Sabemos inclusive que sin la luz proveniente de nuestro astro rey, la vida no 
sería posible en este planeta. Es por eso que en los últimos años, arquitectos y 
otros profesionales responsables de la construcción de edificios, han retomado 
el reto de iluminar eficientemente cualquier obra arquitectónica, después de toda 
una época de letargo en materia de iluminación natural, surgida a causa del 
mejoramiento y optimización de los equipos de iluminación artificial a partir de 
los años 60’s. 
Para evaluar diferentes proporciones de vano, se elaboró una maqueta a escala 
1:20, calibrada de acuerdo a las características del aula real. Siendo la maqueta 
una herramienta más práctica para evaluar las diferentes proporciones, se optó 
por proyectar en la misma, diferentes proporciones con diferentes patrones, 
tomando en cuenta los factores que intervienen en la determinación de la 
CALIDAD en la iluminación incidente hacia el interior de las aulas. Es así como 
se elaboraron tres patrones: 
 
1) Patrón tipo “A”: vano horizontal de lado a lado, siendo la altura del mismo 
modificada por cada proporción del centro hacia afuera. 
2) Patrón tipo “B”: vano horizontal de lado a lado, siendo la altura del mismo 
modificada por cada proporción de arriba hacia abajo. 
3) Patrón tipo “C”: tres vanos verticales distribuidos de manera equidistante 
en sentido horizontal del muro, y respetando el antepecho existente. La 
proporción de cada muro es modificada por la anchura de dichos vanos. 
 
Después de experimentar con las diferentes proporciones de vano, se concluye 
que hay proporciones vano-muro que tienen un mejor desempeño dependiendo 
el patrón que se esté estudiando, y que no necesariamente una mayor entrada 
de luz natural al interior de cualquier local se traduce en una mejor calidad de 
iluminación natural, ni en un mejor desempeño en el confort visual de un espacio. 
También se concluye que no basta con tomar en cuenta sólo la cantidad de luz 
natural que ingresa a un aula, ni tampoco la iluminancia por sí sola, sino que hay 
parámetros que no son tomados en cuenta y que son determinantes a la hora de 
evaluar la calidad en la luz natural. Sin embargo, la iluminación no es la óptima 
en el aula real, ya que hay áreas de oportunidad que pueden mejorarse.  
Esta investigación queda como un precedente importante en esta materia ya que  
sienta las bases de una nueva forma de evaluar la calidad de iluminación natural 
en aulas escolares. 
 
 
  
INDICE 
CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN         
Introducción          1 
 
CAPÍTULO 2: ANTECEDENTES GENERALES    8  
2.1. Planteamiento del problema      9 
2.2. Justificación        10 
2.3. Objetivos        10 
2.4. Hipótesis        11 
 2.5. Metas         12 
 
CAPÍTULO 3: CALIDAD EN LA ILUMINACIÓN NATURAL   14 
3.1. La visión        15 
 3.1.1. Fisiología del ojo      17 
3.1.2. Tipos de visión      18 
3.1.3. Factores fisiológicos que intervienen en la visión 20 
3.2. Propiedades lumínicas en un espacio    24 
 3.2.1. Iluminancia       25 
 3.2.2. Deslumbramiento      26 
 3.2.3. Reflectancia       31 
 3.2.4. Luminancia       31 
 3.2.5. Contraste       32 
 3.4.6. Uniformidad       35 
 3.2.7. Conclusion       37 
 
CAPTÍTULO 4: IMPORTANCIA DE LA LUZ NATURAL   38 
 4.1. Breve historia de la utilización de la Luz Natural en la 
        Arquitectura        41 
 4.2. El Ciclo Circadiano       46 
 4.3. Efectos Positivos de la Luz Natural en los Usuarios  49  
  4.3.1. Longitudes de onda de la luz    51 
  4.3.2. Iluminación natural en escuelas y universidades 52 
  4.3.3. Conclusión       57 
 
CAPÍTULO 5: PROPORCIÓN VANO – MURO    58 
5.1. Aprovechamiento de la proporción vano – muro para  
       una iluminación eficiente      61 
 5.1.1. Forma del edificio y su envolvente   62 
 5.1.2. Ventanas y acristalamiento    64 
5.2. Determinación del área neta de acristalamiento   68 
5.3. Elección del acristalamiento      71 
 5.3.1. Proceso de selección     73 
 
CAPÍTULO 6: FACTOR DE LUZ DE DÍA     75 
 6.1. Tipos de cielo        77 
 6.2. Factor de obstrucción       79 
 6.3. Cálculo de la viabilidad de la luz natural    80 
6.4. Fórmulas de cálculo para el factor de luz de día (FD)  81 
 6.4.1. Método del flujo dividido     82 
  6.4.2. Fórmula estándar utilizada para los cálculos  
          realizados en la presente investigación   83 
 
CAPÍTULO 7: METODOLOGÍA EXPERIMENTAL    85 
 7.1. Casos de estudio       86 
  7.1.1. Ubicación       88 
 7.2. Medición        91 
  7.2.1. Descripción del equipo de medición   91 
  7.2.2. Condiciones de medición     93 
  7.2.3. Medición de luminancias     94 
  7.2.4. Descripción del equipo fotográfico   94 
 7.3. Diseño, construcción y evaluación de la maqueta  95 
  7.3.1. Diseño  y construcción de la maqueta   95 
  7.3.2. Reflectancia de los materiales    98 
  7.3.3. Calibración de la maqueta     99 
  
 
7.4. Determinación de la reflectancia de los materiales 104 
7.4.3. Transmitancia de los cristales en los casos 
          de estudio  106 
7.5. Mediciones en espacios reales 107 
7.6. Experimentación con propiedades vano – muro 118 
7.7. Análisis e interpretación de resultados  135 
7.7.1. Elaboración y diseño de hoja de cálculo  135 
7.7.2. Resultados obtenidos según la hoja de cálculo 
por porcentaje de vano-muro 140 
7.6.3. Resultados finales  186 
CONCLUSIONES 188 
GLOSARIO 192 
FUENTES 198 
CURRÍCULUM VÍTAE 208 
INDICE DE FIGURAS 
 
Figura 1.  Entorno bien iluminado y con vistas hacia elementos  
  naturales        3 
Figura 2.  Importancia de encontrar la proporción vano – muro  6 
Figura 3.  Espectro electromagnético     11 
Figura 4.  Formación de imágenes en el ojo    17 
Figura 5.  Curva de eficiencia luminosa en los diferentes tipos de 
  visión (escotópica y fotópica)     18 
Figura 6.  Esquema sobre la calidad de la iluminación natural  24 
Figura 7.  La iluminancia       25 
Figura 8.  Tipos de deslumbramiento según su origen   28 
Figura 9. La luminancia       32 
Figura 10.  Elección de hábitat en el Paleolítico    40 
Figura 11.  Templo de Luxor       41 
Figura 12.  Pirámide de Kukulcán en el equinoccio de primavera  42 
Figura 13.  El Panteón de Agripa      43 
Figura 14.  Interacción de luz natural y vitrales en catedral gótica 44 
Figura 15. El Ciclo Circadiano       45 
Figura 16. Ritmo vigilia – sueño en curso libre    46 
Figura 17.  Secreción de melatonina en enfermeras del turno de 
  noche         47 
Figura 18.  Longitudes de onda del espectro electromagnético  50 
Figura 19.  La lectura como estrés visual para un estudiante  53 
Figura 20.   Comparativa de resultados en aprovechamiento entre 
  la escuela Four Oaks y las del Condado de Johnston  55 
Figura 21.  Influencia de la proporción vano-muro de acuerdo a su 
  Ubicación        59 
Figura 22. Corte de un local que integra un muro con profundidad 61 
Figura 23.  Profundidad ideal de un local para asegurar una buena 
  iluminación natural       62  
  
Figura 24.  La abertura efectiva      63 
Figura 25.  Distribución luminosa de ventanas ubicadas cerca de la  
superficie de un local      65 
Figura 26.  Curvas de distribución luminosa según la orientación de 
  Las ventanas       66 
Figura 27.  Método para determinar el ángulo vertical del cielo  68 
Figura 28.  Ideal espectral de un acristalamiento    70 
Figura 29.  Clasificación del cielo según CIE     76 
Figura 30. Factores de obstrucción      77 
Figura 31. Componentes que intervienen en el método de flujo 
  dividido        81 
Figura 32. Ubicación de la UAM Azcapotzalco y las aulas objeto de 
  estudio        85 
Figura 33.  Planta representativa de las características del aula F004 87 
Figura 34.  Planta representativa de las características del aula F205 87 
Figura 35.  Corte de las aulas F004 y F205     88 
Figura 36.  Imagen del equipo de medición     89 
Figura 37. Ubicación de los puntos de medición dentro del espacio 93 
Figura 38.  Equipo fotográfico para captura de imágenes   94 
Figura 39. Datos métricos de los lentes     95 
Figura 40. Evaluación de las reflectancias de los materiales a usar 
  en el modelo a escala      98 
Figura 41.  Diferentes proporciones de vano-muro en maqueta  99 
Figura 42.  Laboratorio de cielo artificial, UAM Azcapotzalco  100 
Figura 43.  Maqueta evaluada en el laboratorio de cielo artificial  95 
Figura 44.  Mediciones para determinar las reflectancias de los 
  materiales interiores de las aulas reales   104 
Figura 45.  Reflectancias de los materiales interiores   105 
Figura 46.  Mediciones para determinar las reflectancias de los  
  materiales exteriores de las aulas reales   105 
Figura 47.  Reflectancias de los materiales exteriores   106 
Figura 48.  Esquema comparativo de las condiciones de luminancia 
  real en ambas aulas      109 
 
Figura 49.  Distribución de los puntos de medición y lecturas del 
  aula F004        110 
Figura 50.  Gradiente de distribución lumínica en aula F004  110 
Figura 51.  Factores de día por cada punto del aula F004   111 
Figura 52. Corte 1 del Factor de día. Aula F004    111 
Figura 53. Cortes 2 y 3 del Factor de día. Aula F004   112 
Figura 54.  Cortes 4 y 5 del Factor de día. Aula F004   113 
Figura 55.  Factores de día por cada punto del aula F205   114 
Figura 56.  Gradiente de distribución lumínica en aula F205  114 
Figura 57.  Cortes 1 y 2 del Factor de día. Aula F205   115 
Figura 58. Cortes 3 y 4 del Factor de día. Aula F205   116 
Figura 59.  Corte 5 del Factor de día. Aula F205    117 
Figura 60.  Hoja de llenado de datos      135 
Figura 61.  Segunda página de hoja de cálculo    136 
Figura 62.  Tercera página de la hoja de cálculo    137 
Figura 63.  Cuarta página de la hoja de cálculo de Excel   138 
Figura 64.  Hoja de interpretación de resultados    139 
  
INDICE DE TABLAS 
 
Tabla 1.  Preferencia de luz natural y artificial para diferentes 
  Factores        5 
Tabla 2.  Diferencias entre las visiones fotópica y escotópica  19 
Tabla 3.  Lista de indicadores de calidad en iluminación natural 23 
Tabla 4.  Máxima relación de luminancia admisible   27 
Tabla 5.  Aspectos importantes a tomar en cuenta en el análisis 
  del contraste        35 
Tabla 6.  Síntomas del trastorno afectivo estacional   38 
Tabla 7.  Circunstancias que apoyan el uso de la fototerapia  39 
Tabla 8. Acristalamientos típicos con sus transmitancias visibles 78 
Tabla 9.  Detalles técnico-lumínicos de los luxómetros EXTECH 
HD450        89 
Tabla 10. Detalles de las tomas fotográficas     94 
Tabla 11.  Mediciones del aula F004, y del modelo a escala que lo 
  representa        101 
Tabla 12.  Mediciones del aula F205, y del modelo a escala que lo 
  representa        102 
Tabla 13.  Criterios de evaluación de calidad en iluminación natural 139 
Tabla 14.  Resultado del análisis de calidad del aula F004  162 
Tabla 15.  Resultado del análisis de calidad del aula F205  185 
 
  
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Los arquitectos que planean habitaciones hoy en día, se han olvidado de 
su fe en la luz natural. Dependiendo del toque de un dedo en un switch, 
quedan satisfechos con la luz estática, y se olvidan de las infinitas 
cualidades cambiantes de la luz natural, en el que una habitación, es una 
habitación diferente cada segundo del día” 
 
Louis Kahn 
 
1 
 
CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN 
 
Afortunadamente, la pureza de las formas en la arquitectura que radica en la belleza de la luz, tiene 
permanencia, proporcionando una oportunidad infinita al arquitecto de iluminación para aprender de ella 
y llenar cada rincón de las estructuras de luz natural 
Daniela Arceo (Arch Daily, 2012) 
 
La iluminación natural es una fuente de espectro completo a la cual se adapta la visión 
humana. Recientes estudios demuestran que una adecuada iluminación natural, puede 
aumentar la productividad de los usuarios, disminuir los lapsos de enfermedad, y hasta 
aumentar los niveles de ventas (Environmental Building News, 1999). Y es que la luz 
natural tiene dos grandes beneficios: mejorar la calidad de luz en el espacio, y reducir el 
consumo de energía eléctrica.  
 
Más importante aún, es el hecho de que la luz natural provee una tremenda cantidad de 
beneficios psicológicos a los ocupantes de los edificios, hecho que debería de ser el 
principal argumento que se podría utilizar para defender el uso de la iluminación natural 
en los edificios. Esto sin mencionar lo que ya por naturaleza, afecta la privación de ésta 
importante fuente de luz en la salud de los seres vivos.  
 
Desde tiempos inmemoriales, el tener espacios bien iluminados ha sido un factor 
importante a considerar en la vida de los seres humanos. Desde el Paleolítico, donde los 
primeros vanos incorporados a las construcciones fabricadas por el hombre, dotaban de 
iluminación y ventilación a los espacios interiores; y pasando por importantes “culturas 
madre” como la Egipcia, la Griega y la Romana; la iluminación natural, lejos de ignorarse 
o prescindir de ella tal como lo hicieron recientemente algunas tendencias 
arquitectónicas contemporáneas, era incorporada como un elemento tanto estético como 
funcional en la arquitectura predominante de cada época.  
 
Como podemos apreciar, la iluminación natural en la arquitectura, siempre ha sido un 
factor importante que tiene una trascendencia vital en el diseño y la construcción de todo 
2 
 
tipo de edificaciones. Sin embargo, en el siglo XX, específicamente en los años 60’s ésta 
relación: luz natural-arquitectura, se vio opacada con los avances tecnológicos en 
materia de iluminación artificial. De repente, los arquitectos y proyectistas de todo el 
mundo pensaron que podrían prescindir de este importante elemento y sustituirlo con 
equipos de luz artificial de alto desempeño.  Especialmente en los edificios escolares 
(donde la antigua creencia de que una vista hacia un entorno verde e iluminado, 
constituía una distracción para el alumno), se optó por prescindir de ventanales amplios 
y generosos, siendo éstos sustituidos por aulas con poca incidencia de luz natural, con 
el fin de cubrir las vistas hacia el exterior.  
 
 
 Figura 1: La antigua creencia de que una vista hacia un 
 entorno verde e iluminado, constituía una distracción para el 
alumno, contribuyó a que se prescindiera de ellas en la 
 arquitectura escolar. (Imagen: Quirk, 2013) 
 
 
Los edificios escolares son de vital importancia no sólo en México sino también a nivel 
internacional. Los niveles de educación son un referente del nivel de vida y del desarrollo 
de un país, por lo que la construcción de edificios para dicho fin, es de vital importancia 
para mejorar la calidad de los profesionistas que egresan de las universidades. No basta 
simplemente con tener oferta educativa diversa, sino que cada día toma mayor grado de 
importancia el rendimiento de los alumnos, así como la calidad en la enseñanza que 
3 
 
brinda la planta docente. Mientras que países como Suiza, Singapur y Finlandia ocupan 
los primero lugares en calidad educativa básica, en 2014, México fue ubicado en la 
posición 107 en la variable “Calidad del Sistema Educativo”, por abajo incluso de países 
como Chile, Panamá y Costa Rica. Esto según un estudio realizado por el Foro 
Económico Mundial (WEF por sus siglas en inglés).  
 
Ésta deficiencia se le atribuye a un sinfín de razones: deficiencias en la calidad de los 
docentes, en instalaciones, etc., últimamente se han realizado estudios que demuestran 
que uno de los factores (en cuanto a instalaciones se refiere) que más influye en el 
rendimiento de los estudiantes, es la óptima iluminación natural de las aulas. Sylvia 
Schmelkes (1994), en su artículo titulado Hacia una Mejor Calidad de Nuestras Escuelas, 
menciona lo siguiente: “Para que ocurra sin muchos tropiezos un proceso de aprendizaje 
real, es necesario contar con un ambiente que lo propicie. El ruido excesivo, la falta de 
iluminación o ventilación, la forma en la que están acomodadas las bancas, la falta de 
limpieza, son todos ellos obstáculos al aprendizaje”. Es por esto que el presente estudio 
busca mejorar la calidad de la iluminación natural en aulas escolares de acuerdo a la 
proporción vano-muro, con el fin de dejar un precedente para futuros estudios de 
iluminación natural, y establecer información útil para la adecuación o enriquecimiento 
de las normas en ésta materia.  
 
Cobra vital importancia el que los espacios sean confortables al interior del edificio para 
lograr un mejor desempeño de los usuarios que en ellos realizan actividades tan diversas 
que van desde la simple lectura, hasta tareas que requieren un mayor esfuerzo, 
especialmente visual.  
 
La luz natural, no es más que otra fuente de radiación electromagnética en el rango 
visible. Actualmente, existen equipos de iluminación artificial que claramente se acercan 
al espectro lumínico de la iluminación natural, sin embargo, y a pesar de los avances 
tecnológicos en esta materia, aún no se han creado luminarias que nos den el mismo 
rango tanto de color como de ambientación que nos ofrece la luz proveniente del sol, a 
4 
 
las diferentes horas del día, y tomando en cuenta otras variables como las estaciones 
del año y las condiciones meteorológicas (Boyce et al., 2003). 
 
Fisiológicamente, la luz natural se convierte en un efectivo estimulante para el sistema 
visual humano y el ciclo circadiano. De hecho, el rendimiento de ambos tipos de labores, 
visuales y no visuales, serán afectados por la interrupción de dicho ciclo, que incluso 
genera problemas de salud a largo plazo.  
 
En el aspecto psicológico, es claro que la iluminación natural, combinada con una vista 
hacia el exterior, son altamente deseados. En un estudio hecho por Heerwagen y 
Heerwagen (1986) en Estados Unidos, demuestran que la mayoría de las personas 
prefieren en gran medida la iluminación natural a la artificial en diferentes aspectos que 
van desde el confort psicológico, hasta la estética visual tanto de las personas como del 
mobiliario. Incluso descubrieron en éste mismo estudio, una preferencia de los usuarios 
a sentarse junto a una ventana. Los resultados arrojados, coinciden en gran manera a 
aquellos estudios realizados por Wells (1967), Manning (1967), y Markus (1967) en 
Inglaterra; Veitch (1993) en Canadá y Cuttle (2002) en Nueva Zelanda. 
 
 
 
Tabla 1. Porcentaje de ocupantes que prefieren iluminación natural o artificial para diferentes factores. 
(Elaboración propia con base en Heerwagen & Heerwagen, 1986). 
 
 
5 
 
Dos de los parámetros que se toman en cuenta en la Arquitectura Bioclimática son el 
confort visual y el confort lumínico que, cabe mencionar, van de la mano, especialmente 
en las actividades educativas y laborales. Para ello, es de vital importancia tomar en 
cuenta la proporción vano-muro ideal, que permita no sólo el ingreso de la cantidad de 
luz natural suficiente para efectuar todo tipo de tareas que demandan las actividades 
antes mencionadas, sino también la calidad de la misma. Los contrastes de luz, el 
deslumbramiento y la reflectancia serán los ejes rectores que nos indiquen el camino que 
hay que seguir para encontrar la mejor solución cualitativa a un espacio destinado a un 
tipo específico de labores.  
 
Encontrar la proporción ideal vano-muro en edificios escolares para aulas en la Ciudad 
de México a través de un parámetro o una fórmula en común para edificios de éstas 
características, es el tema principal que se desarrolla en la presente investigación.  
 
 
 
 
Figura 2: Encontrar la proporción ideal vano-muro (WWR, 
 por sus siglas en inglés), es uno de los elementos más 
 importantes a tomar en cuenta para lograr una óptima 
iluminación natural hacia el interior del edificio. (Ochoa, et. 
 al., 2012) 
 
Una de las principales motivaciones para la realización de esta investigación, fue la 
necesidad de demostrar que la incidencia de luz natural hacia el interior de las aulas 
varía no sólo en cantidad sino también en calidad, y que ésta última es quizás, el 
parámetro más importante a tomar en cuenta a la hora de proyectar edificios para fines 
6 
 
educativos. Dicha necesidad surge de la tendencia general de muchos arquitectos a no 
tomar en cuenta los posibles beneficios, e incluso los elementos negativos que la luz 
natural misma puede representar a la hora de proyectar un edificio desde las primeras 
etapas de diseño. Desafortunadamente, existe una gran ignorancia en este tema y es 
por lo mismo que en la actualidad existen ejemplos de edificios educativos muy estéticos, 
pero con un desempeño lumínico muy pobre. Más aún, es importante tomar en cuenta 
que la luz natural influye inclusive en la salud del usuario de manera tan decisiva, que 
muchas veces es el factor que hace la diferencia entre una alumno sano y uno enfermo.  
 
Incluso se puede mencionar que el adecuado acristalamiento de los salones de clases, 
trae consigo un valor agregado, ya que permiten también tener una vista hacia el exterior, 
y si éstas vistas son hacia elementos naturales, lejos de traducirse en una distracción 
para el alumno, es un elemento que se ha demostrado, aumenta su desempeño.   
 
Para la realización de esta investigación se tomaron dos aulas de la UAM Azcapotzalco 
como casos de estudio, debido a la factibilidad y disposición de las mismas, y a la 
conveniencia de tener un laboratorio de cielo artificial en las instalaciones del mismo 
campus. Para la utilización de dicho laboratorio, se realizó una maqueta que estuviera 
calibrada con el aula física real, con el fin de hacer más fácil el proceso de 
experimentación de la presente investigación.  
  
7 
 
 
8 
 
CAPÍTULO 2: ANTECEDENTES GENERALES 
 
La arquitectura es el juego sabio, correcto y magnífico, de formas ensambladas en la luz. 
Le Corbusier (Hacia una arquitectura, 1977) 
 
2.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
 
A pesar de que comúnmente gobiernos de todo el país apoyan la construcción de 
instituciones de todos los niveles educativos, lo cierto es que no siempre los resultados 
son los ideales, y en algunos casos son verdaderamente lamentables, ya no se diga en 
los niveles de iluminación natural, sino en el resultado constructivo mismo.  
 
Es de vital importancia considerar que los tipos de confort más relevantes en obras de 
ésta naturaleza, son los destinados a lograr un nivel lumínico y visual adecuado.  
 
Aun tomando una actitud positiva al respecto, hay muchos elementos que influyen en la 
adecuada distribución luminosa al interior de un recinto. La altura del plafón, la forma de 
las edificaciones, las superficies reflejantes interiores, la orientación y la misma 
disposición de los muebles salen a relucir. Sin embargo, como nuestro estudio se centra 
principalmente en edificios de carácter educativo, y más aún, en aquellos destinados a 
aulas, los parámetros para encontrar la relación ideal vano-muro son más factibles de 
resolver puesto que se trata de una actividad cuyo lenguaje arquitectónico es similar en 
muchos sentidos. Se trata de hallar las mejores condiciones de calidad de la iluminación 
desechando la lógica de autoridades y gobierno de brindar más cantidad que calidad. 
 
Claro está que estas variables varían mucho de país en país, y más aún de región en 
región, por lo cual, en esta investigación se eligió como ejemplo a la Ciudad de México 
para la realización de estas pruebas. 
 
 
9 
 
2.2. JUSTIFICACIÓN 
 
El confort lumínico dentro de un espacio es pocas veces considerado como un elemento 
que pueda resolverse de manera ideal, y mucho menos desde la fase de diseño. La 
solución más común a dicha problemática es el uso de luminarias que compensen la 
falta de iluminación natural al interior de un recinto, o en caso contrario, la instalación de 
elementos adicionales que no se tenían contemplados, si existe un exceso en el nivel 
lumínico natural, que se traduce en problemas de deslumbramiento y contraste elevados.   
Sin embargo, esto conlleva al uso innecesario de más energía eléctrica y materiales que 
bien podrían ahorrarse si existiera una adecuada relación vano-muro.  
 
Este estudio se basa en vanos verticales (en el muro), debido al hecho que son los más 
comunes en cualquier tipo de arquitectura. Sin embargo, como ya lo mencionamos 
anteriormente, los proyectistas no toman en cuenta qué porcentaje de ventana es el ideal 
para lograr un nivel de iluminación eficiente. 
 
Si tan sólo el proyectista contara con un dato general de dimensión, porcentaje o relación, 
sería más factible que lo tomara en cuenta y pudiera considerarlo desde la fase de 
diseño.  
 
2.3. OBJETIVOS 
 
1) Comprobar si la calidad en la iluminación al interior de dos aulas específicas en la 
UAM Azcapotzalco es la ideal, de acuerdo a la proporción vano-muro, y 
considerando las características físicas de dicho espacio. 
2) Establecer información útil para, en su caso la adecuación o enriquecimiento de 
la norma (reglamento D. F.)  
3) Dejar un precedente para futuros estudios de iluminación natural, con 
características similares a las ya expuestas. 
 
10 
 
2.4. HIPÓTESIS 
 
Considerando los factores que se toman en cuenta para determinar la calidad en la 
iluminación de un espacio, la posición y proporción de vanos en aulas con iluminación 
natural lateral es un factor de calidad de iluminación interior más determinante que la 
iluminancia en el plano de trabajo, y es determinante para mejorar el confort lumínico y 
visual de los ocupantes. La posición de las ventanas dentro de aulas con iluminación 
natural y su altura con respecto al entorno, son elementos determinantes para lograr un 
ambiente luminoso equilibrado en términos de luminancia e iluminancia. 
 
La luz que nos brinda el sol es un factor tan importante, que muchos especialistas 
coinciden en que sin este tipo de luz, la vida no sería posible en nuestro planeta. Pero 
surge la pregunta: ¿Qué es la luz? Según la Real Academia Española de la Lengua, la 
luz se define como la parte del espectro electromagnético que es visible al ojo humano. 
El rango que abarca es entre 380 y 780 nanómetros.  
 
     
  Figura 3: Espectro electromagnético (Medina, 2014) 
 
 
La luz ha sido de vital importancia para el ser humano desde los inicios de su existencia. 
Es, y siempre ha sido un objeto de obsesión y fuente de inspiración para el hombre. Así 
lo expresan diferentes expresiones en la historia del arte. En arquitectura, la mayoría de 
las culturas antiguas, proyectaban sus edificios en concordancia con la trayectoria del 
11 
 
sol en las diferentes estaciones del año. Muchos de los sitios arqueológicos fueron 
diseñados de tal manera que cuando los rayos solares se encuentran con algunas de 
sus construcciones, le brindan al observador un espectáculo de singular belleza y 
complejidad, difícil de reproducir sin importar los avances tecnológicos existentes en la 
actualidad. Artistas de diferentes épocas, han encontrado en la luz natural, un verdadero 
reto al querer plasmarla en sus obras. Más aún, el sol es un elemento tan importante que 
culturas como la azteca, la egipcia, y la japonesa, entre muchas otras, lo han considerado 
una importante deidad, la más importante.  
 
Una vez llegado el siglo XX, sin embargo, surgió un problema a partir de los años 
sesentas. Como ya lo mencionamos anteriormente, en los edificios educativos 
construidos antes de ésta época, el factor de iluminación natural era de vital importancia 
para el diseño de los mismos. A partir de la década antes mencionada, y a causa de los 
avances tecnológicos, se optó por construir aulas con menor incidencia de luz natural 
hacia el interior, ya que se creía que esa falta de iluminación podría “compensarse” con 
el uso de luz artificial al interior de las aulas. Sin embargo, y gracias a los estudios que 
surgieron a partir de la década de los ochentas, se comprobó, que la iluminación natural 
era irreemplazable (Meek, Van den Wymelenberg, 2012). Dichos estudios demuestran 
de manera contundente que el organismo de una persona, así como sus actitudes y 
conductas, son influenciadas en gran medida a la exposición o privación de la luz solar.  
 
2.5. METAS  
 
Encontrar un parámetro o fórmula de diseño lumínico natural ideal para edificios 
educativos para la ciudad de México con el cielo de diseño adecuado para este medio, 
que permita encontrar la proporción ideal vano-muro (WWR).  
 
Los resultados de este estudio servirán como precedente, y marcarán un paso más hacia 
la búsqueda del equilibrio en los factores de calidad de la iluminación natural en aulas 
escolares.  
12 
 
 
Al efectuar el análisis del equilibrio de los factores de calidad de la iluminación y con ello 
encontrar la proporción ideal vano-muro, la información puede ser un referente 
académico y profesional para el análisis de la iluminación natural y el diseño 
arquitectónico para el medio en que este estudio se desarrolla. 
 
13 
 
 
14 
 
CAPÍTULO 3: CALIDAD EN LA ILUMINACIÓN NATURAL 
 
La luz y la visión son esenciales para ver bien, son dos caras de la misma moneda. No podemos 
separarlas, no tiene sentido la una sin la otra. 
María Teresa Mancera Ruiz (Mancera, 2008) 
 
Uno de los principales inconvenientes de la iluminación natural, es que no siempre es la 
solución lumínica elegida, debido a que es asociada con problemas de deslumbramiento 
(directo, o indirecto) y sobrecalentamiento. Para muchos arquitectos, es un problema 
complicado tomarla en cuenta desde las etapas tempranas de diseño, ya que están 
pobremente capacitados en materia de manejo y aprovechamiento de éste importante 
recurso. Sin embargo, la luz natural ofrece ventajas inigualables comparadas con la luz 
artificial: es gratuita y es una fuente de energía inagotable y lumínica de alta eficiencia 
(Dubois, 2006). También provee un espectro continuo de luz, que mejora 
considerablemente el desempeño visual de la mayoría de los seres vivos, entre ellos 
obviamente, el ser humano.  
 
Además de las ventajas antes mencionadas, también es importante resaltar que en la 
mayoría de los espacios, la iluminación provee lo necesario para las principales 
necesidades biológicas, y simultáneamente, para la mayoría de las necesidades de 
cualquier actividad (Lam, 1992). 
 
3.1. LA VISIÓN 
 
Un gran número de expertos consideran a la visión como uno de los sentidos más 
importantes del ser humano, ya que a través de ella obtenemos la mayor parte de la 
información con la que conocemos e interpretamos nuestro entorno. Gracias a ella, 
identificamos objetos, los localizamos en el espacio seguimos y aspectos de su 
evolución.  
15 
 
 
 Las ideas sobre cómo se produce la visión humana evolucionaron y siguen 
evolucionando a lo largo de la historia al ritmo que lo hacen diferentes disciplinas como 
son: la física, la fisiología y la neurología (Alonso, 2012). 
 
Las primeras propuestas elaboradas sobre el tema de la visión, datan de la antigua 
Grecia. En el siglo XVI a. de C., Pitágoras (582 a. de C. - 507 a. de C.) planteó que la luz 
emanaba del ojo en forma de rayos luminosos que se propagan en línea recta formando 
conos con el vértice de éste. Supuso que esta emanación chocaba con los cuerpos y la 
visión era el resultado de este choque. Casi un siglo después Platón (427 a. de C. - 347 
a. de C.) planteó que mientras nuestros ojos emitían pequeñas partículas de luz, del 
objeto también emanaba una sutil capa o un efluvio y que era el contacto entre el fuego 
visual emitido por el ojo y este efluvio lo que producía la sensación de la visión. 
 
En el siglo XI Ibn al-Haytam, conocido en occidente como Alhazen (965-1039) propuso 
que la luz debía intervenir en la visión, más precisamente que debía ser considerada 
como una entidad independiente del objeto y del ojo que hace de intermediario en la 
visión. 
 
Finalmente, en el siglo XVII, Kepler enunció una primera aproximación satisfactoria de la 
ley de la refracción, distinguió claramente entre los problemas físicos de la visión y sus 
aspectos fisiológicos, y analizó cuidadosamente el aspecto geométrico de diversos 
sistemas ópticos. Planteó un nuevo modelo de formación de imágenes. El primer aspecto 
novedoso de su propuesta fue considerar a la luz emitida por cada punto del objeto como 
una esfera en expansión y a los rayos solamente como elementos direccionales ideales, 
sin entidad real (Alonso, 2012). 
 
Un segundo aspecto esencial de la teoría de Kepler sobre la luz y la visión se refiere al 
proceso de formación de imágenes, que sustentó en conocimientos acumulados en su 
época sobre la fisiología del ojo y sobre el funcionamiento de las lentes. Kepler consideró 
al ojo humano como una cavidad oscura esférica y acuosa con una lente de convergencia 
16 
 
variable (el cristalino) en su interior. Lo modelizó como un sistema óptico formado por 
una lente convergente (el cristalino) y una pantalla (la retina). Según su propuesta, la 
visión se produce con la formación de una imagen del objeto en la retina. Para formar 
dicha imagen, cada haz de luz esférico y divergente que entra en la pupila converge en 
un punto de la misma, siendo la imagen extensa de un objeto la colección de todos los 
puntos imagen. (Alonso, 2012) 
 
3.1.1. Fisiología del ojo 
 
El ojo es un cuerpo esférico de unos 2.5 cm de diámetro. El orificio por donde entra la 
luz se llama pupila y tiene un diámetro entre 2 mm y 8 mm que se regula según la 
intensidad de luz (Ver Fig. 15). La capa más externa del ojo se llama esclerótica y consta 
de una membrana blanca, llamada córnea, que en su zona anterior es abombada y 
transparente. (Alonso, 2012) 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Formación de imágenes en el ojo. (Camacho, 2013) 
 
 
17 
 
3.1.2. Tipos de visión 
 
Como ya se había mencionado con anterioridad, la luz visible se encuentra en el rango 
de los 380 a los 780 nanómetros, y ésta emite radiación electromagnética. Dicha 
radiación puede ser emitida o reflejada por cualquier cuerpo, siempre que su intensidad 
sea superior a unos valores mínimos conocidos como umbrales absolutos de percepción 
visual.  
 
Existen tres principales tipos de visión: 
 
- Fotópica: A pesar de estar regulada por ambos, conos y bastones ubicados en la 
retina, tiene más injerencia el uso de los conos, y permite la diferencia de luz y 
color. Es también conocida como visión diurna. 
- Escotópica: Está regulada principalmente por los bastones de la retina. Debido a 
los bajos niveles de luz a los que son sensibles, este tipo de visión percibe las 
diferencias de luminosidad, pero no de colores, ya que los conos permanecen 
inactivos. Se le conoce también como visión nocturna.  
 
 
 Figura 5. Curva de eficiencia luminosa (lm/W), de acuerdo al tipo de 
 visión (escotópica o fotópica) y la longitud de onda de las mismas. (García, 2010) 
18 
 
- Mesotópica: Es simplemente una visión ubicada entre las dos anteriores.  
 
Es de vital importancia tomar en cuenta estos elementos a la hora de diseñar iluminación 
para un espacio en específico. En cuanto a iluminación natural se refiere, la diferencia 
entre ambas visiones, la fotópica y la escotópica, es más evidente debido a la manera 
en cómo funcionan ambos. La visión fotópica se mantiene en actividad constante 
mientras exista luz proveniente del sol, en cambio la escotópica toma un papel primordial 
en la noche, cuando nos auxiliamos de la iluminación artificial para que la visión de 
algunos elementos sea percibida por nuestro ojo.  
 
 
Tabla 2. Diferencias entre las visiones fotópica y escotópica (ETSI, Telecomunicación, 2007). 
 
Como ya se había mencionado con anterioridad, los bastones son sensibles a bajos 
niveles de iluminación. Contienen un pigmento cuyo máximo de sensibilidad se halla en 
la zona de los 510 nanómetros (o sea, la zona de los verdes). Al pigmento de los 
bastones, la rodopsina, se la suele llamar “púrpura visual”, ya que cuando los químicos 
logran extraerlo en cantidad suficiente, tienen una apariencia purpurea (Westland, 2001) 
 
19 
 
Los conos, por su parte, son los que proporcionan la visión en color. Hay tres clases de 
conos. Cada una de ellos contiene un pigmento fotosensible distinto. Los tres pigmentos 
tienen su capacidad máxima de absorción hacia los 430, 530 y 560 nanómetros de 
longitud de onda (nm), respectivamente. Por eso se los suele llamar "azules", "verdes" y 
"rojos". No es que los conos se llamen así por su pigmentación, sino por el supuesto 
'color de la luz' al que tienen una sensibilidad óptima. 
4.1.3. Factores fisiológicos que intervienen en la visión 
Aparte de los ya mencionados, existen factores de carácter fisiológico que intervienen 
en el proceso de visión, en relación con la iluminación: 
- El enfoque visual 
- La adaptación visual 
- La agudeza visual 
Enfoque visual 
La acomodación es el sistema mediante el cual el ojo humano es capaz de 
enfocar correctamente los objetos a diferentes distancias, variando el espesor y la 
longitud focal del cristalino (lente dentro del ojo que se abomba o estrecha y cambia de 
forma por la acción del músculo ciliar que tira o afloja de ella según la distancia a la que 
estemos mirando). Cuando miramos de lejos, el cristalino se encuentra estirado, por lo 
que es más estrecho y tiene un diámetro mayor, mientras que su capacidad para desviar 
la luz es mínima. 
 
Este ajuste se produce variando la curvatura del cristalino y con ello la distancia focal por 
la contracción o relajación de los músculos ciliares. Cuanto más próximo está el objeto 
mayor se hace la curvatura. 
20 
 
En los ojos sanos, los objetos a esa distancia se forman en la retina. Cuando los objetos 
se forman delante o detrás de la retina, aparecen borrosos al observador. El esfuerzo del 
ojo es mucho menor cuando observa objetos relativamente lejanos que cuando debe 
observar objetos muy cercanos, sobre todo cuando éstos son pequeños. 
Cuando hablamos de acomodación visual nos tenemos que referir a un factor tan 
determinante e importante como el de la edad, ya que la capacidad de dicho enfoque en 
el ojo disminuye como consecuencia, entre otras cosas, del endurecimiento del cristalino 
y produce una disminución de la agudeza visual, que se conoce también como vista 
cansada y hace que la distancia focal y la cantidad de luz mínima necesaria para formar 
una imagen nítida aumenten (Del Prado, 2015). 
Adaptación visual 
Es la capacidad que tiene el ojo para ajustarse automáticamente a las diferentes 
iluminaciones de los objetos (Taboada, 1979). Se refiere al proceso que se produce 
cuando el ojo se ajusta automáticamente a la luminosidad y/o al color del campo de 
visión. Se debe a la capacidad del iris para regular la abertura de la pupila y a cambios 
fotoquímicos en la retina. 
Cuando existe una iluminación baja, el ojo aumenta su sensibilidad a la luz y aumenta la 
apertura pupilar (diámetro de la pupila) para que penetre más cantidad de luz. Si la 
iluminación es excesiva, el ojo disminuye su sensibilidad y reduce el diámetro pupilar 
para que no penetre demasiada luz. La variación del diámetro de la pupila se efectúa 
mediante la contracción y dilatación del iris. 
Cabe señalar que, cuando pasamos de niveles de luz bajos a niveles elevados, la 
adaptación visual se realiza en poco tiempo en comparación con el que se requiere 
cuando se pasa de niveles elevados a niveles bajos de iluminación. 
21 
 
Cuando en el campo visual existan partes excesivamente luminosas respecto al nivel al 
que está adaptado el ojo, se producirán deslumbramientos que provocarán molestias y/o 
disminución de la capacidad para distinguir objetos (Del Prado, 2015) 
Este es el factor que más relación tiene con la presente investigación, lo que no significa 
que los otros dos factores no serán tomados en cuenta.  
Agudeza visual 
En cuanto a la agudeza visual, es la capacidad que tiene el ojo de reconocer por 
separado, con nitidez y precisión, objetos muy pequeños y próximos entre sí (Taboada, 
1979). La agudeza visual varía significativamente con la edad. 
Se entiende por tamaño visual de un objeto o de un detalle discriminante, al ángulo 
visual, expresado en minutos de arco, bajo el cual se percibe dicho objeto. De aquí que 
la cercanía o lejanía del mismo determinará su tamaño visual aunque mantenga 
constantes sus dimensiones físicas.  
Es importante considerar, en el diseño de un lugar de trabajo, la cantidad y la calidad de 
luz y el color, en función del entorno y el clima, así como la calidad de esa luz, el contraste 
y la distribución espacial, según el uso de cada espacio (Del Prado, 2015). 
Cabe mencionar que existen indicadores que determinan la calidad en la iluminación en 
general. Sin embargo, a pesar de que los estudios en materia de iluminación natural son 
más escasos, hay algunos sobre iluminación natural que vale la pena mencionar. Un 
estudio hecho por Marie-Claude Dubois (2006) establece 6 factores principales para 
definir cualitativamente la iluminación dentro de un espacio en particular: 
 
22 
 
 
         Tabla 3. Lista de indicadores de calidad en iluminación natural. (Dubois, 2006) 
 
Con base en la tabla anterior, se puede definir la calidad en iluminación natural, como 
aquella iluminación que mejor equilibra los factores antes mencionados, y que tiene como 
finalidad conseguir un buen nivel de confort visual y lumínico, en función tanto de las 
exigencias visuales del trabajo como el de las características personales de cada 
usuario. Resumiendo, el valor cualitativo en la iluminación natural, puede expresarse de 
acuerdo al siguiente esquema: 
 
 
23 
 
 
 
Figura 6. Esquema de elaboración propia con base en los 
 indicadores cualitativos de luz natural descritos por Marie Claude 
 Dubois (2006). 
  
Cabe mencionar, que en los medios electrónicos abundan los esquemas relacionados 
con la calidad de la iluminación. Sin embargo, están más enfocados en la iluminación 
artificial. Los esquemas relacionados con la calidad en iluminación natural son carentes, 
por lo menos hasta la publicación de la presente investigación. Es por eso que se 
propone el esquema anterior como antecedente para futuras investigaciones. 
 
3.2. PROPIEDADES LUMÍNICAS DE UN ESPACIO 
 
Para lograr un análisis lumínico adecuado en un espacio determinado, es importante 
considerar las siguientes propiedades: 
 
1) Iluminancia 
2) Deslumbramiento 
24 
 
3) Reflectancia 
4) Luminancia 
5) Contraste  
 
3.2.1. Iluminancia 
 
La iluminancia (E) es la cantidad de flujo luminoso que incide sobre una superficie por 
unidad de área. Se mide en [Lux], de manera que [1Lux = 1 Lumen/m2]. Tanto en 
oficinas, como en centros educativos y sanitarios, las iluminancias de los espacios de 
trabajo suelen ser bastante uniformes, por lo general con niveles medios de entre 300 y 
750 lux a la altura del plano de trabajo. Otras tareas de mayor atención pueden requerir 
niveles de iluminancia mayores de entre 500 y 1000 lux, mientras que las zonas de 
descanso o de paso suelen disponer de iluminancias de entre 50 y 200 Lux.  
 
Como es evidente, cuanto mayor sea la iluminancia (E) requerida, tanto mayor será el 
consumo en iluminación de un edificio. En ese sentido podemos decir que existe una 
relación directa entre la iluminancia media de un local y su consumo energético en 
iluminación artificial, siempre y cuando todos los demás parámetros se mantengan 
constantes. 
 
 Figura 7. La Iluminancia es la cantidad de flujo luminoso 
que incide sobre una superficie. Se mide en Lux (Lx). 
 (Elaboración propia) 
25 
 
 
3.2.2. Deslumbramiento 
 
El deslumbramiento es un fenómeno de la visión que produce molestia o disminución en 
la capacidad para distinguir objetos, o ambas cosas a la vez, debido a una inadecuada 
distribución o escalonamiento de luminancias, o como consecuencia de contrastes 
excesivos en el espacio o en el tiempo (Taboada, 1979) 
 
Este fenómeno actúa sobre la retina del ojo en la cual produce una enérgica reacción 
fotoquímica, insensibilizándola durante un cierto tiempo, transcurrido el cual vuelve a 
recuperarse. 
 
Los efectos que originan el deslumbramiento pueden ser de tipo psicológico (molesto) o 
de tipo fisiológico (perturbador).  
 
Se produce un deslumbramiento cuando el observador es expuesto a una luminancia 
muy superior a aquellas en las que su retina estuviese previamente adaptada. Hay 2 
formas de deslumbramiento. 
 
Según Taboada (1979), los principales factores que intervienen en el deslumbramiento 
son: 
 
- La luminancia de la fuente de luz, o de las superficies iluminadas. A mayor 
luminancia, corresponde mayor deslumbramiento. 
- Las dimensiones de la fuente de luz en función del ángulo subtendido por el ojo a 
partir de los 45° con respecto a la vertical. 
- La situación de la fuente de luz. Cuanto más lejos se encuentre la fuente en la 
línea de visión, menor será el deslumbramiento. También disminuye a medida de 
que la fuente queda más por encima del ángulo visual.  
26 
 
- El contraste entre la luminancia de la fuente de luz, y la de sus alrededores. A 
mayor contraste de luminancia, mayor deslumbramiento. Las máximas relaciones 
de luminancia admisibles en el campo visual del observador, al objeto de evitar el 
deslumbramiento, se dan en la siguiente tabla: 
 
 
 
Tabla 4. Máxima relación de luminancia admisible (Taboada, 1979) 
 
 
- El tiempo de exposición. Una luminancia de valor bajo puede producir 
deslumbramiento si el tiempo de exposición es largo.  
Tipos de deslumbramiento 
Para entender mejor el deslumbramiento, como se produce, y cuáles son sus 
consecuencias, existen dos clasificaciones para dicho fenómeno: 
1) Atendiendo al origen: 
 
- Directo: se produce cuando la persona mira directamente a la fuente del problema. 
- Indirecto o reflejo: Cuando la fuente del problema se proyecta en la retina a través 
de una superficie reflectante.  
 
27 
 
 
 Figura 8. Esquema que muestra el deslumbramiento directo e 
 indirecto. (Elaboración propia) 
 
2) Atendiendo a las consecuencias: 
 
- Discapacitantes: Suponen una reducción en la capacidad del sistema visual 
- Disconfortantes: Producen molestias o malestar. 
 
La distinción dicapacidad-disconfort no implica incompatibilidad dentro de las categorías. 
Todos los deslumbramientos incapacitantes son disconfortantes, aunque no siempre a 
la inversa. 
 
Deslumbramiento Directo 
 
El riesgo del deslumbramiento directo aumenta con el crecimiento en la luminancia (LFU) 
y el del tamaño proyectado (T) de la fuente. Por el contrario disminuye con el incremento 
en la luminancia del fondo (LFO) y con la excentricidad (E) en la posición de la fuente 
respecto a la línea de la mirada (Taboada, 1979). 
 
La CIE (2007) propone el UGR para evaluar conjuntamente el efecto de estas 4 variables, 
considerando las distintas fuentes de deslumbramiento que puedan operar 
conjuntamente en un entorno. 
 
28 
 
Los valores van desde los 7 UGR a 28 UGR, desde lo imperceptible a lo casi tolerable. 
 
Sistema CIE (2007) de limitación del deslumbramiento. 
 
Se determina una condición concreta para un trabajo, cual es el mejor nivel de luminancia 
que puede haber a ojos del trabajador que sea tolerable por este. Si la cantidad está por 
encima, significa que he sobrepasado el límite y está mal, si está por debajo está bien, 
porque está dentro del nivel tolerable por el observador. 
 
 
Ángulos de Ocultamiento 
 
Según dónde esté situada una fuente de luz dentro de la luminaria (bombilla dentro de 
una lámpara), el deslumbramiento será diferente. Lo mejor es que esté más dentro de la 
luminaria para que no deslumbre (siempre hasta un cierto límite, claro). 
 
El ángulo de ocultamiento se forma por la horizontal que pasa por la abertura de la 
lámpara y la otra línea del extremo brillante de la lámpara. Cuanto más dentro esté la 
fuente de luz, más grande sería alfa. Para tareas más complicadas, ángulos de 
ocultamiento mayores, si la tarea es más simple, el ángulo puede ser más pequeño. 
 
Iluminación solar y deslumbramiento 
 
Para iluminar sitios de trabajo se han tenido ciertas reticencias en países sobre todo de 
latitudes más elevadas debido a que su empleo requiere varios requisitos: 
 
- Requiere ventanas grandes 
- Son malas barreras térmicas y acústicas 
- Se necesitan limpiar con regularidad 
29 
 
- Proporcionan un tipo y cantidad de luz variable en función de la hora y la estación del 
año. 
- Proporcionan un aporte lumínico que frecuentemente debe ser complementado con luz 
artificial. 
 
(Fuente: CIE, 2007) 
 
Cuando se usa luz solar deben reducirse al mínimo las posibilidades de que ésta se 
convierta en fuente de deslumbramiento. Por ello, se proponen las siguientes medidas. 
 
Todas las ventanas deben contar con algún mecanismo para reducir de forma 
significativa, gradual y controlada su luminancia (reducción en el valor de “LFU” mediante 
el uso de persianas venecianas, estores, etc.) 
 
Puesto que el riesgo de deslumbramiento se reduce con el aumento en la luminancia del 
entorno (LFO), es recomendable usar superficies de alta reflectancia en las proximidades 
de las ventanas y/o un cierto grado de angulación en las partes de la pared más próximas 
a ellas. 
 
Puesto que el deslumbramiento se reduce con la excentricidad de la fuente que lo 
produce (E), se debe intentar que las ventanas se ubiquen lo más alejadas posibles de 
la línea de la mirada del trabajador. 
 
Deslumbramiento Indirecto (reflejos) 
 
Puede haber dos tipos de superficies, en general: 
La superficie puede ser pulida es decir, especular; en cuyo caso, toda la luz se reflejará 
en una sola dirección, entonces alfa y beta son iguales (este experimento es imposible 
hacerlo en la realidad porque no es posible hacer un haz de luz tan fino), lo que implica 
que el ángulo de reflexión de la superficie, es igual al ángulo de incidencia. 
30 
 
 
La superficie puede ser mate; con lo que toda la luz es reflejada en la misma cantidad y 
en todas direcciones. Los reflejos en este caso no son importantes (CIE, 2007). 
 
Si queremos luchar contra el deslumbramiento, es mejor una superficie mate, o si no, 
que la luz venga de todas las direcciones posibles para que también la superficie, que 
en este caso será pulida, refleje también en todas direcciones. 
 
El uso de superficies pulidas e iluminadas localizadas fomenta la aparición de 
deslumbramientos indirectos. Para combatirlos, además de evitar que se den estas 
circunstancias, se debe ser cuidadoso con la ubicación del trabajador (CIE, 2007). Se 
debe: 
 
- Incrementar el área de luz que alcanza el área de trabajo desde posiciones lateralizadas 
(situadas a izquierda o derecha respecto de la línea de la mirada) 
- Usar luminarias con superficies lumínicas extensas y de baja luminancia 
- Emplear superficies y materiales de trabajo lo más mates posibles. 
 
3.2.3. Reflectancia 
 
Para nuestro objeto de estudio, la reflectancia se define como la relación entre la luz 
reflejada por una superficie entre la luz incidente a esa superficie.  
 
3.2.4. Luminancia 
 
La luminancia (L) se refiere a la cantidad de lúmenes que una superficie consigue hacer 
llegar a un punto de observación teniendo en cuenta el ángulo sólido proyectado y la 
magnitud de su superficie. Aunque la unidad de medida es el “nit”, muy frecuentemente 
se sustituye esta por la de “candelas por m2”. La magnitud de este parámetro no depende 
de la distancia a la que se mida. Su valor es muy relevante respecto a la posibilidad de 
31 
 
deslumbramiento. Cabe mencionar que éste parámetro será quizás el más importante a 
tomar en cuenta en la presente investigación, ya que nos ayudarán a determinar mejor 
la calidad de la iluminación, expresada el procesado de colores falsos. Este factor junto 
con el de la iluminancia, serán usados en la definición de los factores de calidad de 
iluminación natural (FCIN), y serán aplicables tanto en la experimentación como en las 
conclusiones del presente estudio. 
 
 
 Figura 9. La luminancia se entiende como la cantidad de 
lúmenes que una superficie consigue hacer llegar a un 
 punto de observación. Se mide en candelas por m2. 
 (Elaboración propia) 
 
3.2.5. Contraste 
 
Existe contraste cuando la luz que alcanza el punto de observación desde direcciones 
diferentes tiene niveles de luminancia distintos (ejemplo: la hoja blanca y la tinta sobre 
ella).  
 
En iluminación es importante evitar los excesivos contrastes, como por ejemplo los 
provenientes de una ventana. La visión directa de la ventana va a dar unas luminancias 
elevadas impidiendo muchas veces la visión. Por ejemplo: los despachos de los 
directores tienen normalmente las ventanas a sus espaldas de tal manera que los 
interlocutores se sientan de cara a ella. 
 
32 
 
Para evitar el contraste, se puede optar por las tres soluciones siguientes: 
 
- Cortinas: reduce las luminancias, difumina la luz y suaviza los contrastes. 
- Ventanas especiales entintadas o semi-reflectantes. Muchas veces unidas a un doble 
cristal, lo que mejora las condiciones térmicas del local. Sin embargo, ésta opción puede 
resultar contraproducente. Un cristal entintado a la larga puede aumentar los niveles de 
estrés y ansiedad en los usuarios, a largo plazo (Yeang, 2001). Otro inconveniente, es 
que la incidencia de luz natural hacia el interior del edificio puede verse seriamente 
afectado, en especial si se utiliza un doble acristalamiento. 
 
- Aumento de la superficie de ventanas: aumenta la iluminancia general y disminuye los 
contrastes. Aunque esto puede también traer algunos inconvenientes en la calidad de la 
iluminación que ingresa al edificio, y no siempre resulta ser que a mayor acristalamiento, 
menor contraste. 
 
Se estudian dos parámetros para medirlo: 
- Proporción de contraste 
- Modulación de contraste 
 
La forma más común de producir contraste es utilizando superficies de reflectancia 
variable, aunque también puede generarse haciendo pasar la energía lumínica por un 
filtro de transmitancia variable (transmitancia es lo que una superficie deja pasar a su 
través de luz). 
 
Si tenemos una iluminancia constante podemos usar otras fórmulas que usan la medición 
de la reflectancia. 
 
Otra posibilidad es usar la transmitancia de un filtro, ya que es aún más barato porque la 
información nos la puede facilitar incluso la fábrica (la fórmula sería exactamente igual 
que en los casos anteriores, multiplicando por 100 si se quiere obtener el porcentaje, y 
33 
 
sustituyendo donde pone R por T. Sin embargo, una aclaración por si se desea medir la 
transmitancia, y es que en los filtros que venden no especifican la transmitancia, sino la 
densidad del filtro. Para saber a qué transmitancia aluden al hablar de densidad, basta 
una simple tabla y una fórmula de referencia. 
 
Es una alternativa de medición, ya que siempre resulta más barato medir cualquiera de 
las otras dos variables mencionadas que la luminancia. 
 
Contraste y su relación con los patrones de iluminación. 
 
En términos de patrón de iluminación, las características de la misma, pueden ser 
interpretadas en un vocabulario más cualitativo, siempre y cuando se relacione las 
mediciones cuantitativas de compactación y gradación de dicho patrón en nociones de 
alto o bajo contraste, ya que estos aspectos son los más importantes en el desarrollo del 
cálculo de la luz. Se pueden efectuar pruebas de apariencia visual, con el fin de verificar 
la interpretación subjetiva de la luz dentro de un espacio en específico.  
 
En una situación de alto contraste, el patrón correspondiente generalmente contiene más 
variaciones y cambios abruptos en el brillo. Generalmente se da utilizando una fuente de 
luz directa, con modelos específicos de luz y sombra, que “refuerzan la información visual  
en un sistema dinámico” (Lam, 1986). En cambio, los patrones de bajo contraste se 
enfatizan generalmente con menos variaciones en el brillo y transiciones más uniformes 
entre las zonas de brillo, y una fuente de luz difusa.  
 
Existe una estrecha relación entre el contraste y la mayoría de los aspectos tanto 
cualitativos como cuantitativos de la luz, por lo que el contraste se convierte en un 
integrador global para la interpretación de imágenes. 
34 
 
 
Tabla 5. Algunos aspectos importantes a tomar en cuenta en el análisis del contraste. Las principales 
categorías de las variables son aspectos tanto físicos como perceptuales. (Demers, 1998) 
 
3.2.6. Uniformidad 
 
Por lo general, la iluminancia en una superficie, nunca será totalmente uniforme, debido 
a que siempre habrá diferencias de valores en iluminancia dentro de un espacio 
iluminado natural o artificialmente. 
 
Existen parámetros que nos ayudan a determinar dicha uniformidad, y que se mencionan 
a continuación: 
 
Factor de uniformidad general de iluminancia (Um) 
  
Es la relación que existe entre la iluminancia mínima y la iluminancia media en un área 
determinada. Su unidad está dada en porcentaje (%) o por una relación. Se expresa con 
la siguiente ecuación: 
 
 
 
35 
 
Factor de uniformidad extrema (Ue) 
 
Es la relación que existe entre la iluminancia mínima y la iluminancia máxima en un área 
determinada. Al igual que el factor anterior, su unidad también está dada en porcentaje 
(%) y se puede expresar con la siguiente ecuación: 
 
 
 
 
 
Coeficiente de variación (CV) 
 
Indica la relación entre la desviación de todos los valores de iluminancia y la iluminación 
media. Su valor es igual a cero cuando no existen diferencias entre los valores, 
resultando entonces una distribución homogénea. Se expresa por medio de la siguiente 
ecuación: 
 
 
 
 
 
Donde, 
= Desviación estándar de los valores de iluminación (lux) 
CV= Coeficiente de variación. 
 
  
36 
 
3.2.7. Conclusión 
 
Se mencionaron varios de los factores de calidad en iluminación natural (FCIN). Para 
este estudio veremos más adelante que centrar la atención experimental en algunos de 
ellos (equilibrio de luminancias, iluminancias, iluminancia en el plano de trabajo y la 
posición del observador) permite establecer posibles criterios comparativos de diseño y 
posibles elementos de análisis relativos a una aportación en el diseño.  
37 
 
 
38 
 
CAPÍTULO 4: IMPORTANCIA DE LA LUZ NATURAL 
 
 La luz lo es todo en la arquitectura. En particular, la luz natural es capaz de transformar los espacios, 
modificarlos, generar contrastes, sombras y reflejos. Permite crear ambientes. Su variabilidad otorga un 
carácter especial a los espacios. 
Mtro. Arturo Valeriano Flores (Constructor Eléctrico, 2014) 
 
El estilo de vida actual nos lleva a vivir gran parte del año sin la luz proveniente del sol. 
En invierno nos levantamos antes de que salga el sol, pasamos la mayor parte del día 
en la oficina con luz artificial y regresamos a casa al atardecer o cuando ya ha 
anochecido. La falta de luz solar es muchas veces la causa de desánimo, de apatía, de 
cansancio injustificado y hasta de depresión que no suelen manifestarse en otras épocas 
del año. De hecho, existe un trastorno que ha ido adquiriendo protagonismo en los 
últimos años gracias a los avances en la medicina y la psicología, y que según algunas 
investigaciones, una de las causas que lo ocasionan es la privación de la luz natural. 
Dicho trastorno es el Trastorno Afectivo Estacional (TAE). 
 
 
 Tabla 6. Síntomas del trastorno afectivo estacional (Fresno, et. 
al., 2006) 
39 
 
El TAE, se caracteriza por la presencia de periodos depresivos con importante clínica 
atípica, es decir, hipersomnia (trastorno del mecanismo del sueño, caracterizado por un 
sueño excesivo constante e involuntario) e hiperfagia (trastorno en la alimentación, 
caracterizado por un aumento excesivo de la sensación del apetito, e ingestas 
descontroladas de alimentos, sin razón aparente). El TAE acontece principalmente 
cuando llegan el otoño e invierno, y su prevalencia es más alta en latitudes norte altas, 
variando entre distintos grupos étnicos. Es mayor en mujeres y más frecuente en el grupo 
de edad entre 20 y 40 años.  
 
Uno de los tratamientos recomendados para tratar el TAE suele ser la fototerapia como 
se muestra en la siguiente tabla. 
 
 
 Tabla 7. Circunstancias que apoyan el uso de la fototerapia (Fresno, et. al., 2006) 
 
Un estudio llevado a cabo en la década de 1980, por A. J. Lewy, demuestra que la base 
de los cambios afectivos de pacientes afectados con TAE, descansa sobre la alteración 
del ritmo circadiano relacionada con un incremento en la secreción nocturna de 
melatonina, y la fototerapia ejercía un efecto antidepresivo, corrigiendo las alteraciones 
del ritmo.  
 
Otros autores han relacionado los síntomas atípicos, directamente con el déficit de 
exposición a la luz diurna. Un estudio incluso demostró que los sujetos que se exponían 
40 
 
a niveles bajos de iluminación, presentaban más síntomas depresivos atípicos que los 
más expuestos (Espiritu et al., 1994). De cualquier modo, es obvio que la luz desempeña 
un papel primordial en la fisiopatología del trastorno.  
 
4.1. BREVE HISTORIA DE LA UTILIZACIÓN DE LA LUZ NATURAL EN LA 
ARQUITECTURA 
 
Desde tiempos inmemoriales los humanos hemos considerado al Sol como un elemento 
central de la creación (no en vano le seguimos denominando astro-rey). El hombre del 
Paleolítico, diferenciaba el día de la noche, gracias a los destellos de luz. Más aún, un 
estudio realizado en Cantabria, España, demuestra que el hombre del Paleolítico tomaba 
en cuenta la insolación como un elemento valorado en la selección de los lugares de 
hábitat del Paleolítico Final, ya que existe una clara relación entre la media de horas de 
luz solar que recibe un yacimiento y su localización (García, 2008). 
 
 
 Figura 10. Uno de los elementos a la hora de elegir lugares de hábitat para 
 el hombre del Paleolítico fue la insolación. (Clemente, 2015) 
 
41 
 
Posteriormente, en Egipto, por ejemplo, el culto al Sol y a la luz fue parte primordial de 
la vida de ésta civilización. Un claro ejemplo, es el palacio egipcio, en el que la techumbre 
y el suelo se iban aproximando uno a otro, a medida que se iba penetrando en el palacio, 
lo que ocasionaba que la luz fuera disminuyendo hasta que la última habitación quedaba 
prácticamente sumido en la penumbra.  
 
 
 Figura 11. El templo de Luxor es un claro ejemplo de la relación 
entre  la forma arquitectónica e iluminación, con la que iban 
 controlando la entrada de luz a los diferentes recintos. 
 (Kuilman, 2013) 
Se sabe que tanto en el antiguo Egipto como en Grecia y Roma, estaban muy extendidos 
los baños de sol y que en las culturas precolombinas también tenían su manera muy 
particular de aprovechar la iluminación natural. En Teotihuacán por ejemplo, 
encontramos que la Pirámide del Sol se encuentra perfectamente ubicada al este del 
complejo, que es la dirección por la que el astro hace su aparición cada nuevo día. En 
Chichen Itzá, la pirámide de Kukulcán refleja la maestría con la que los antiguos 
constructores proyectaban sus edificaciones siguiendo la trayectoria del sol. Es un 
espectáculo reconocido a nivel mundial, cada equinoccio de primavera y otoño, cuando 
el dios principal de la cultura maya, desciende por la escalinata iluminada naturalmente 
y con ayuda de la sombra proyectada de los mismos taludes, se aprecia su imponente 
presencia en forma de serpiente. 
42 
 
 
 Figura 12: “El Castillo”, o “Pirámide de Kukulcán, en el sitio arqueológico de 
 Chichen Itzá, es un claro ejemplo de la importancia que antiguas culturas le daban 
a la relación entre luz natural y arquitectura. (Ramírez, 2013) 
 
Los romanos también le dieron una importancia vital a la iluminación natural. Desde la 
clásica casa romana (en la que a diferencia de las casas griegas, carentes de ventanas, 
incorporaron vanos en los muros que permitían el ingreso de luz hacia los diferentes 
locales que la conformaban),  hasta edificios de gran relevancia, la arquitectura romana  
nunca negó su estrecha relación con el aprovechamiento de la luz natural al interior de 
sus edificaciones.  
 
El Panteón de Agripa, es una de las construcciones que más claramente reflejan la 
relación entre iluminación y arquitectura. Con la luz de su óculo cenital, de 8,92 m de 
diámetro, ha sido admirada y reverenciada por arquitectos y artistas de todas las épocas 
posteriores a su construcción. Es un elemento que funde la arquitectura en una luz 
apacible y difusa del atrio, que mostraba espectacularmente su encanto en las horas de 
los crepúsculos. Su efecto tranquilizante apoyado de sus armoniosas proporciones es 
percibido inconscientemente por todos y cada uno de sus visitantes provenientes de 
todos los rincones del mundo. La altura a que la cúpula se encuentra es exactamente la 
misma que el diámetro de la rotonda (43,30 metros), muestra del indudable acierto de 
las afirmaciones que los griegos manifestaban al considerar que el secreto de la belleza 
sensible estaba en el número.  
43 
 
 
 
 Figura 13. El Panteón de Agripa. Ángulo de entrada de luz por el óculo (izquierda), y el 
 efecto que produce físicamente (derecha). (Elaboración propia con base en Battista, 1750; Naukas, 2011; y Ribes, 2005) 
 
 
Una de las épocas que es imposible no mencionar en la presente investigación, es el 
gótico. En éste periodo, los artistas y constructores reconocieron a tal grado la 
importancia de la incidencia de luz natural al interior de los edificios, que prácticamente 
se volvió un elemento moldeado de manera absolutamente novedosa. La luz natural y la 
arquitectura gótica son dos conceptos que viajan inseparables. La magia de la luz se 
convierte en espacio, y surte un efecto hipnótico que entusiasma del mismo modo la 
mirada del visitante ajeno, como lo hace con el ojo preparado del arquitecto más experto 
(Medina, 2014).   
 
Autores posteriores al gótico, desarrollaron una gran cantidad de teorías donde la luz es 
el protagonista principal. Hugo de San Víctor, Santo Tomás de Aquino, pasando por 
Dante y su “luz divina que penetra el universo según su dignidad” hasta San Agustín, 
declaran que la luz es el primer principio tanto de la metafísica como la epistemología 
(Medina, 2014). 
 
44 
 
 
 Figura 14. La catedral gótica, es un claro ejemplo 
de cómo se pueden conjugar la iluminación natural 
 y la arquitectura, para crear obras de gran 
 relevancia y belleza. (Soto, 2010) 
 
Sin embargo, en los primeros siglos de nuestra era, los conocimientos sobre la luz y sus 
beneficiosos efectos se abandonaron. Uno de los principales factores fue que la Iglesia 
Católica prohibió lo que entendía como “cultos paganos al sol”. Estos conocimientos no 
serían retomados hasta mediados del siglo XVII cuando Jean-Jacques Rousseau 
propuso el necesario “regreso a la Naturaleza”, que, entre otras cosas, consistía en salir 
al aire libre y tomar el sol.  
 
De esta manera, y poco a poco, la iluminación natural fue retomando importancia en la 
escena arquitectónica internacional, a excepción de un “periodo de oscurantismo” 
surgido en los años 60 del siglo XX, a causa del excesivo uso de iluminación artificial. 
Hoy día incluso, aún podemos ver vestigios o ideologías en antiguos edificios construidos 
en esa época donde pareciera que la mayoría de los arquitectos creían poder prescindir 
de la iluminación natural, y en la que parecería que la estética estaba por encima de 
45 
 
cualquier beneficio que el edificio pudiera brindarle a sus ocupantes. Afortunadamente, 
en años recientes, los arquitectos han convertido el uso de la luz en un elemento 
imprescindible en cualquier tipo de edificio.  
 
4.2. EL CICLO CIRCADIANO 
 
Todos los seres vivos, están gobernados por ritmos biológicos, que alteran la mayoría 
de sus funciones fisiológicas, bioquímicas y de comportamiento. Funciones como el ritmo 
vigilia-sueño, el rendimiento intelectual, la temperatura corporal, la secreción de cortisol 
y melatonina, etc., fluctúan de manera regular cada 24 horas. El ritmo circadiano está 
controlado por un reloj biológico interno, que ayuda a los seres vivos a comprender el 
medio que los rodea, en particular la alternancia luz-oscuridad, que es el tema de la 
presente investigación.  
 
 
 
Figura 15. Esquema del ciclo circadiano, y cómo opera en nuestras funciones biológicas 
básicas. 
46 
 
En el caso del ser humano, existen dos tipos de sincronizadores predominantes: el 
sincronizador social, y el sincronizador ecológico, que son señales temporales del 
entorno que informan periódicamente al organismo sobre el transcurrir del tiempo. El 
primero, regula el conjunto de los ritmos de vida social y profesional, mientras que el 
segundo, está sujeto a una serie de variaciones cíclicas de temperatura, campos 
magnéticos, y por supuesto de luz-oscuridad. 
 
Dos estudios salen a relucir en este tema: el primero fue realizado en 1999, y sometía a 
una persona a un aislamiento de las influencias externas y variaciones horarias. En tal 
situación, llamada curso libre, el experimento arrojó un retraso diario en los ritmos 
circadianos, encargados de indicarle al cuerpo la hora de acostarse y de levantarse 
(Czaisler et al., 1999). 
 
 
 
 
Figura 16. Ritmo vigilia-sueño de una persona sometida a aislamiento temporal en 
 curso libre. (Czaisler, et. al., 1999) 
 
El segundo estudio fue realizado a 20 enfermeras adscritas al turno nocturno al menos 
durante tres meses consecutivos, cuyo turno era tres noches de trabajo y dos días de 
descanso. Se evaluó el ritmo de actividad-reposo durante dos periodos de 24 horas (en 
el curso del último día de trabajo nocturno y durante el primer día de descanso). Para 
47 
 
tener un punto de comparación válido, se midieron los mismos ritmos en un grupo de 
control de 20 enfermeras con trabajo exclusivamente diurno. La exposición a la luz, fue 
similar en los dos grupos de enfermeras. Los resultados demuestran que sólo el 30% de 
los trabajadores nocturnos, presenta un ritmo de melatonina que se adapta rápidamente 
a los cambios horarios (Quera-Salva, et al., 2002). 
 
 
 
 
 Figura 17. Perfiles del metabolismo de la melatonina (6-sulfatoximelatonina) en enfermeras del turno de noche, entre las 21 hrs y las 6 hrs. La adaptación del ritmo 
 de secreción de melatonina a los cambios horarios, afecta únicamente al 30% del 
personal que trabaja de noche. (Quera – Salva, et. al., 2002) 
 
 
El veinte por ciento de la población activa trabaja en turnos rotatorios, cuyas labores los 
obligan someterse no sólo a cambios de horarios brutales sino que deben luchar contra 
el tiempo en relación a sus sincronizadores, aparte de que los ciclos vigilia-sueño no 
están en sintonía con las variaciones periódicas del medio, tales como la luz-oscuridad. 
 
La luz natural tiene efectos directos e indirectos sobre los seres humanos: los efectos 
directos son causados por un cambio químico en los tejidos debido a que la energía 
48 
 
absorbida de la luz, mientras que los indirectos conciernen a una regulación de las 
funciones biológicas básicas y la producción de hormonas conectadas con la exposición 
a la luz natural. Además, de mejorar el bienestar, la satisfacción y la productividad,  es 
importante proyectar espacios interiores con una especial atención al confort de los 
ocupantes.  
 
La mayoría de los estudios hechos en materia de iluminación natural, se centran en la 
cantidad, y no tanto en la calidad. Si bien es cierto que el nivel lumínico es importante en 
cualquier tipo de edificio, también es un hecho irrefutable que al analizar sólo cantidades, 
no se toman en cuenta factores como el deslumbramiento, el contraste, las vistas hacia 
el exterior, etc.  
 
4.3. EFECTOS POSITIVOS DE LA LUZ NATURAL EN LOS USUARIOS 
 
Los seres humanos son afectados tanto psicológica como fisiológicamente por los 
diferentes espectros que proveen los diferentes tipos de luz. La luz natural ha sido 
asociada con un mejoramiento en el humor de una persona, aparte de que aumenta la 
moral, disminuye la fatiga, y reduce la vista cansada. Uno de los aspectos psicológicos 
más importantes de la iluminación natural, es la necesidad del contacto con el medio 
ambiente vivo exterior (Robins, 1996). De acuerdo con el Dr. Ott (Ott Biolight Systems, 
Inc., 1997), el cuerpo usa la luz como nutriente para el proceso metabólico, similar al 
agua o la comida. La luz natural, estimula funciones biológicas esenciales en el cerebro 
y es dividido en colores que son vitales para nuestra salud. En un día nublado o bajo 
condiciones de iluminación pobres, la incapacidad de percibir los colores de la luz, 
pueden afectar nuestro humor y nivel de energía. El Dr. Liberman (1994) también 
mencionó que la luz juega un papel muy importante en el mantenimiento de nuestra 
salud.  
 
Cuando se habla acerca de salud, balance y regulación fisiológica, se refiere a la función 
de los mayores guardianes de la salud de nuestro cuerpo: los sistemas nervioso y 
49 
 
endócrino. Los mayores centros de control de nuestro cuerpo son directamente 
estimulados y regulados por la luz. Un estudio llevado a cabo por Heerwagen (1992), 
evaluó los efectos de la luz en la salud, evaluando a compañeros de prisión con 
diferentes vistas desde sus celdas. Encontró que aquellos prisioneros con ventanas que 
permitían una mayor iluminación natural, y con vistas hacia una pradera o montañas, 
tenían rangos significativamente más bajos de enfermedades relacionadas con el estrés, 
que aquellos internos con vista al patio edificios de la prisión, con significativamente 
menos iluminación.   
 
Estudios hechos por Ulrich (1985), soportan la efectividad de las “vistas naturales”. 
Debido a que las vistas hacia elementos naturales (paisaje, cordilleras, montañas, 
vegetación, cuerpos de agua, etc.) tienden a producir respuestas positivas, son más 
efectivas en reducir el estrés y la ansiedad, en aumentar la concentración, en mejorar el 
estado anímico. Ulrich encontró que observando vegetación y agua a través de 
proyecciones en diapositivas o películas es más efectivo en crear una recuperación 
psico-fisiológica del estrés, que la creación de escenarios sin elementos naturales. 
Incluso se encontró que las personas se recuperaban más rápido de manera más 
completa de eventos estresantes cuando eran expuestos a éste tipo de proyecciones. 
Los sujetos de estudio incluso mostraron una disminución en la tensión muscular, así 
como una posible disminución en la presión arterial. Ulrich reportó más estados 
emocionales positivos y estados de relajación en personas expuestas a “escenas 
naturales”.  
 
La luz natural es un remedio para la curación de enfermedades de la piel, ya que contiene 
la cantidad correcta de rayos UV para que la piel se mantenga funcionando 
correctamente. La exposición a los rayos UV produce vitamina “D” en la piel que es 
esencial para las funciones metabólicas, incluyendo la absorción de calcio y fósforo. 
 
  
50 
 
4.3.1. Longitudes de onda de la luz 
 
Las diferentes longitudes de onda, o distribuciones espectrales de la luz, tienen 
diferentes efectos en el cuerpo humano. La mayoría de las fuentes de luz eléctrica, 
carecen de la distribución espectral necesaria para completar las funciones biológicas, 
sin embargo, cabe mencionar que el espectro completo de las luminarias fluorescentes 
se acerca al de la iluminación natural. (Hathaway, et al., 1992:b). 
 
 
  Figura 18: Longitudes de onda del espectro electromagnético. (Fernández, 2012) 
 
La luz blanca fría, proveniente de luminarias fluorescentes se concentra en la porción 
amarilla a roja de la porción visible del espectro electromagnético. Las luminarias 
incandescentes de manera similar, se concentran en la porción naranja a roja. En 
comparación, la iluminación fluorescente de eficiencia energética, se concentra 
mayormente en la porción amarilla a verde. Sin embargo, estas tres fuentes de luz, 
carecen de la porción azul del espectro (Liberman, 1991), que es la parte más importante 
para los seres humanos, la cual es provista por la iluminación natural. Cabe aclarar que 
la iluminación natural de espectro completo, es la fuente de energía eléctrica que más 
se asimila a la iluminación natural, ya que también se encuentra en la parte azul del 
espectro. 
 
51 
 
La luz natural brinda un mejor ambiente que la luz blanca fría o de luminarias 
fluorescentes de eficiencia energética, porque “la luz natural . Coincide con la 
respuesta visual que, a través de la evolución, los seres humanos han adoptado para 
compararla con cualquier otro tipo de luz” (Ott Biolight Systems, Inc., 1997: b). La 
mayoría de los seres humanos prefieren un ambiente con iluminación natural porque la 
luz solar consiste de un balance espectral del color, con su energía alcanzando 
levemente la porción verde-azul del espectro visible (Hathaway, et al., 1992:a). De 
acuerdo a Hathaway, la iluminación natural, también tiene los más altos niveles de luz 
necesarios para llevar a cabo funciones biológicas:  
 
La acción espectral fotobiológica más importante para los seres humanos, se encuentra 
localizado en el rango de los 290 a 770 nanómetros. El enrojecimiento de la piel, la 
producción de vitamina “D”, ocurren en el rango de los 290 a 315 nanómetros. El 
bronceado o pigmentación de la piel y la reducción de caries dentales, ocurren en 
respuesta de la banda luminosa comprendida entre los 280 y 400 nanómetros. La visión 
es más sensible en el rango de los 500 a 650 nanómetros (luz amarillo-verdosa). La 
degradación de la bilirrubina ocurre en respuesta a la luz ubicada en el rango de los 400 
a 500 nanómetros (luz azul) (Hathaway, et al., 1992:a).  
 
4.3.2. Iluminación natural en escuelas y universidades 
 
Un estudio realizado en la década de 1930 (Mc Beath y Zuker, 1938), provee evidencia 
irrefutable de los efectos que la luz natural tiene sobre los estudiantes. Los investigadores 
condujeron un estudio mostrando que los niños son más propensos a tener caries 
dentales en invierno y primavera, cuando pasan más tiempo al interior de las escuelas, 
y son menos propensos en los meses de verano, cuando tienen la posibilidad de salir 
más al sol.  
 
Estos resultados se soportan con otro estudio realizado en Canadá comparando 
escuelas con iluminación artificial fluorescente de espectro completo, y escuelas 
52 
 
tradicionales con iluminación fluorescente convencional (Hathaway et al., 1992:a). Como 
ya se mencionó antes, la luz fluorescente de espectro completo, se asemeja en gran 
medida a la iluminación natural, pero no provee el mismo contenido espectral. El índice 
de decaimiento estudiantil en las escuelas con iluminación de espectro completo, 
disminuyó nueve veces, comparado con las escuelas con iluminación fluorescente 
convencional, como resultado de un incremento en la vitamina “D”.  
 
Los estudios que soportan los efectos de la iluminación de espectro completo en la 
disminución de caries, conllevan experimentaciones en hamsters dorados, realizados por 
Sharon, Feller y Burney (1972). Dos grupos de hamsters fueron alimentados con la 
misma dieta productora de caries por 15 semanas, pero que fueron criados en diferentes 
espectros de luz. Un grupo de hamsters, fue criado bajo efectos de iluminación 
fluorescente blanca fría: el otro grupo fue expuesto bajo los efectos de luz fluorescente 
de espectro completo. Los hamsters del primer grupo tuvieron 5 veces más caries 
dentales severas, aquellos del segundo grupo.  
 
La calidad de la luz, es también importante para los ojos de los estudiantes. Estos 
colectan y convierten la luz visible en pulsos eléctricos llamados “fotocorrientes” (Ott 
Biolight Systems, 1997:b). Estas fotocorrientes fluyen a través de los nervios ópticos 
hacia el cerebro. Estudios realizados en los laboratorios de la Universidad de Berkley – 
California, sugieren que las fuentes de luz con un contenido espectral más completo, 
proveen más “luz útil” al ojo humano. La luz natural provee el espectro más completo, y 
por consiguiente, la mayor cantidad de “luz útil”, además de reducir el nivel de estrés en 
el ojo. El estudio también demuestra que la lectura es la actividad que más estrés visual 
conlleva para un estudiante. El estrés puede causar una contracción en el campo visual 
del ojo que puede llevar a una reducción en el procesado de la información y la habilidad 
de aprendizaje (Liberman, 1991).  
 
Una escuela con insuficiente luz puede también reducir la habilidad de aprendizaje del 
estudiante, debido al efecto que la luz tiene en su fisiología. El Dr. Walker encontró que 
53 
 
el estrés impacta en ciertas hormonas de crecimiento. Estudiantes en escuelas 
canadienses con iluminación fluorescente de espectro completo, crecieron 2.1 cm más 
en dos años (Hathaway, et al., 1992:b) comparados con aquellos que atendieron a una 
escuela con iluminación fluorescente tradicional. La actividad incrementada de estas 
hormonas, soporta las observaciones hechas por investigadores, de que los estudiantes 
expuestos bajo largos periodos de únicamente luz artificial, mostraban una clara 
disminución de sus capacidades mentales, y un aumento en su comportamiento físico 
en ocasiones agitado y en otras ocasiones con fatiga.  
 
 
 Figura 19. La lectura es la actividad que más estrés visual 
conlleva para el estudiante. (Alfaro, 2011) 
 
 
Un estudio realizado por la el condado de Johnston, en Carolina del Norte, (Nicklas y 
Bailey, 1996) ha encontrado que la iluminación natural incrementa la asistencia tanto de 
estudiantes como de maestros, al tiempo que también incrementa los niveles de 
cumplimiento de metas, reducen los factores de fatiga, mejora la salud del estudiante y 
el desarrollo general.  
 
Dicho estudio analizó y comparó los resultados en las pruebas escolares de una escuela: 
Primaria Four Oaks, en relación con el promedio general logrado entre otras escuelas 
54 
 
del mismo condado. Four Oaks, es una escuela diseñado para una mayor incidencia de 
iluminación natural al interior de las aulas.  
 
En un caso único durante el estudio, el edificio original fue destruido por un incendio, y 
los estudiantes tuvieron que ser situados temporalmente en un salón de clases móvil, 
por dos años escolares. Durante ese tiempo, se construyó un nuevo edificio con una 
mayor incidencia de luz natural que el edificio original.  
 
En la figura 14 se muestran los resultados de las pruebas. Fueron comparados entre el 
edificio viejo, el temporal y el nuevo con el fin de medir el desempeño académico 
afectado por la luz natural. 
 
Antes de que el edificio original fuera destruido en diciembre de 1988, las pruebas de 
aptitud académica (CAT) mostraron que, antes del incendio, los estudiantes de Four 
Oaks estaban un 7% por encima del promedio general. Cuando los estudiantes se 
establecieron en el salón móvil, los resultados cayeron un 10% por debajo del promedio. 
  
Los resultados del nuevo edificio, más iluminado naturalmente que el edificio original, 
mostraron una mejora substancial. En el primer año, los resultados de las pruebas, se 
incrementaron a un 9% por encima del promedio. Entre 1988 (el último año en el viejo 
edificio), y 1992 (el último año en que se efectuó el estudio), Four Oaks, tuvo un 
incremento del 15% en los resultados de las pruebas. El incremento en los resultados 
obtenidos por Four Oaks, fue del 3% por encima del promedio en el  incremento de otras 
escuelas del condado, que reportaron un incremento del 12%, en el mismo periodo. 
 
La investigación muestra que los estudiantes provenientes de aulas sin ventanas, son 
más hostiles, pensativos, e inadaptados, aparte a que tienden a tener menos interés por 
su trabajo, e incluso, muestran más niveles de rebeldía. 
 
55 
 
Aparte de los ya mencionados, otros de los efectos positivos más relevantes en el 
rendimiento y la salud de los alumnos, fueron los siguientes: 
 
- 20% mayor rapidez en pruebas de matemáticas, en estudios realizados a niños 
entre  5 y 10 años 
- 26% mayor rapidez en pruebas de lectura. 
- Mejoría generalizada de rendimiento escolar del 5 – 14% 
- Disminución de índices de agresividad 
- Disminución de ausentismo 
- Disminución de enfermedades 
- Mejoramiento general de estado de salud 
 
 
 
 
Figura 20. Resultados de las pruebas de aprovechamiento del Colegio Four Oaks Elementary vs las 
del promedio general de las demás escuelas del condado de Johnston, que no cuentan con un 
principio de diseño con luz natural. (Nicklas y Bailey 1997) 
  
  
56 
 
4.3.3. Conclusión 
 
Como hemos visto, históricamente la luz natural es una fuente única por su abundancia, 
significado y generador de bienestar.  
 
Culturalmente hablando, la luz es una materia de significados de certidumbre, verdad, 
fuerza benefactora e importante, generado de la vida que conocemos. Esta delicada 
materia es única, difícil de caracterizar para el arquitecto común.  
 
En términos de fisiología humana, ante éste fenómeno, tenemos por un lado la 
productividad para el buen desempeño, la salud y la educación. El diseñador 
arquitectónico y el diseñador de iluminación, proyectan de la mejor manera posible el 
fenómeno de la luz natural que incide en cada espacio, considerando la lejanía con que 
ambos pueden entender dicho fenómeno. 
57 
 
 
58 
 
CAPÍTULO 5: PROPORCIÓN VANO-MURO  
 
El espacio de un edificio debe poder leerse como una armonía de espacios iluminados. Cada espacio 
debe ser definido por su estructura y por el carácter de su iluminación natural. Aun un espacio concebido 
para permanecer a oscuras debe tener la luz suficiente proveniente de alguna misteriosa abertura que 
nos muestre cuán oscuro es en realidad. 
Louis Kahn (Architectural Design, 1961) 
 
El área de ventana en relación al área de muro, o la relación vano-muro (window to wall 
ratio (WWR), es una de las claves de inter-relación cuando se diseña la penetración de 
la iluminación natural dentro de un espacio arquitectónico. Generalmente, la efectiva 
distribución de la luz de día de las ventanas perimetrales es una función que se toma en 
cuenta a partir de la altura de cerramiento de las ventanas. Sin embargo, varias 
interrogantes emergen cuando consideramos la posición, configuración y tamaño del 
área de ventanas ideales para un espacio en particular (Advanced Buildings, 2015). 
 
El acristalamiento ubicado en la porción superior de un muro, tiende a incrementar los 
niveles de iluminación natural, aunque su contribución es insignificante en distancias más 
allá de éste punto. Adicionalmente, cuando el acristalamiento se concentra en una 
porción limitada del muro, el contraste entre las vistas al exterior y el muro opaco 
circundante, pueden ocasionar un marcado disconfort visual. Además, el acristalamiento 
en “bandas horizontales”, ayudan a proveer vistas más directas hacia el exterior 
(Advanced Buildings, 2015). 
 
Las ventanas verticales, tienden a proveer una distribución más uniforme de la 
iluminación natural a través del área de piso en áreas acristaladas bajas (debajo del 40%. 
En acristalamientos mayores al 40%, la distribución de la luz de día se mantiene similar, 
debido a que el acristalamiento del muro es similar cuando el alféizar de la ventana es 
colocada a una altura de 75 centímetros o más. En áreas acristaladas menores al 30% 
brindan una distribución de la luz de día limitada al área inmediata (4.5 m). 
59 
 
Sin embargo, el acristalamiento en bandas horizontales ayuda a proveer vistas más 
directas hacia el exterior.  
 
Además, cuando el acristalamiento se concentra en una porción limitada del muro, el 
contraste entre las vistas al exterior y el muro opaco circundante, pueden ocasionar un 
marcado disconfort visual. 
 
Tomando en cuenta, que inclusive en áreas acristaladas al 100%, es poco probable que 
la distribución de la luz natural hacia el interior de un edificio exceda los 7.5 m en edificios 
de varios pisos, incluso considerando puntos de vista muy optimistas, con referencia a 
la altura del entrepiso, las reflectancias de las superficies interiores, y el uso de mobiliario 
especial.  
 
Muchos diseñadores trabajando con superficies de entrepiso más profundas y sobre-
acristalando el perímetro, muestran un esfuerzo por llevar la luz natural un poco más 
hacia adentro del edificio. Sin embargo, esto comúnmente incrementa el 
deslumbramiento y el contraste a un grado tal que deben utilizarse persianas para lograr 
mantener el confort visual. Esto se contrapone al objetivo principal del aumento en el 
acristalamiento, y compromete substancialmente a ambos: la iluminación natural y las 
vistas.  
 
Una mucho mejor opción es la de pensar en el acristalamiento del edificio con el fin de 
proveer una distribución luminosa más difusa de la luz natural a través de una 
profundidad más realista, y la disminución de las áreas acristaladas, para asegurar que 
las áreas ocupadas sean situadas en el rango de alcance de la apertura de la iluminación 
natural. En lugar de tratar de “introducir más luz natural hacia el interior del edificio”, una 
mejor estrategia es la de llevar más del edificio hacia la luz.  
 
60 
 
 
 Figura 21. La imagen ilustra la manera en cómo la proporción 
vano-muro influye tanto en la cantidad, como en la calidad de 
 incidencia de luz natural al interior de un espacio. (Foto: 
 Arquitectura Sensorial, 2015). 
  
5.1. APROVECHAMIENTO DE LA PROPORCIÓN VANO-MURO PARA UNA 
ILUMINACIÓN EFICIENTE  
 
Existen muchos estudios en materia de la proporción vano-muro, y cómo afecta tanto la 
catidad como la calidad de la iluminación natural en un interior. De dichos estudios, 
destaca el realizado por el Programa de Tecnologías de la Construcción, en la División 
de Energía y Medio Ambiente, del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (O’Connor, 
et. al., 1997). Dicha investigación fue patrocinada por el Instituto para la Eficiencia 
Energética de California (CIEE, por sus siglas en Inglés), y se trata de una guía muy 
sencilla donde se hacen algunas recomendaciones para el máximo aprovechamiento de 
la luz natural, así como algunos métodos que ayudan a cuantificar los niveles de impacto 
lumínico y energético.  
61 
 
El objetivo de dicho estudio es el de diseñar el edificio tomando en cuenta la masividad, 
la fachada, las ventanas y el interior para maximizar la efectividad de la luz de día, 
proveyendo de confort al ocupante y minimizando el deslumbramiento.  
 
5.1.1. Forma del edificio y su envolvente 
 
Algunas recomendaciones son: 
En relación con la forma y envolvente del edificio: 
 
1) Incrementar la exposición a la luz natural: entre más alto se encuentre el 
cerramiento de las ventanas, mayor será el porcentaje de área de piso disponible 
para la luz natural. Vanos largos y angostos, son preferibles a los cuadrados hasta 
cierto límite, sin embargo, esto puede significar un problema de 
sobrecalentamiento o sobreenfriamiento. Las orientaciones Norte y Sur, son 
preferibles en comparación con las Este-Oeste. 
 
2) Forma del edificio: La forma del edificio puede ayudar a una mayor ventilación, 
proporcionando un auto-sombreado a través de aleros y otras articulaciones 
masivas, como balcones, arcadas, etc. 
 
3) Tomar una aproximación de fachada profunda: Una fachada con volúmen crea 
una zona de amortiguamiento que puede contener elementos de sombreado y 
otros modificadores para filtrar el deslumbramiento y bloquear los rayos solares. 
(Ver figura 21). 
 
4) Capitalizar en otros elementos del edificio para integrar el sombreado: por ejemplo 
utilizando salientes, louvers, alerones y repisas de luz puede estar integrado tanto 
estructural como visualmente con el exterior del sistema constructivo.  
62 
 
 
 
Figura 22. Una sección de muro con profundidad, provee auto-sombreado, 
permite la fácil integración de repisas de luz, crea superficies que mitigan el 
 deslumbramiento, y reduce la transmisión del ruido (O’ Connor, et. al., 1997). 
 
5) Capitalizar en otros elementos del edficicio para integrar el sombreado: por 
ejemplo utilizando salientes, louvers, alerones y repisas de luz puede estar 
integrado tanto estructural como visualmente con el exterior del sistema 
constructivo.  
 
6) Balance de admisión de la luz natural: Espacios con ventanas en dos lados, 
fecuentemente mejoran la distribución lumínica. 
 
7) Mantener las oficinas privadas poco profundas: Mantener la profundidad de los 
locales entre 1.5 y 2.0 veces la altura del cerramiento para adecuar los niveles de 
iluminación y balancear su distribución. 
 
 
 
 
63 
 
 
           
 
 
Figura 23. La profundidad ideal de un local para asegurar una buena iluminación natural, es aquella que 
tiene una distancia de entre 1.5 y 2.0 veces la altura del cerramiento (O’ Connor, et. al., 1997). 
 
8) Considerar el color y la textura de las superficies exteriores: Las superficies claras 
reflejarán mayor luz natural que las superficies oscuras. Las superficies 
especulares (ej. Azulejos vidriados, o cristal reflejante) pueden propiciar 
deslumbramiento si se les observa directamente. La iluminación difusa reflejada 
del suelo puede incrementar la disponibilidad de la luz natural.  
 
5.1.2. Ventanas y acristalamiento 
 
En relación con el tipo de ventanas: 
1) Entre más alta esté la ventana, la distancia que abarca la zona iluminada 
naturalmente es más profunda. Como ya lo vimos anteriormente, la profundidad 
práctica de la zona iluminada es generalmete de 1.5 veces la altura del 
cerramiento. Con una repisa reflejante de luz, esta zona puede extendersea 2.5 
veces dicha altura.  
 
2) Las ventanas en línea, proveen una mejor distribución lumínica. Una ventana con 
separaciones, pueden ser aceptables, pero los quiebres entre las ventanas, 
pueden crear contrastes de luz y áreas oscuras. Sin embargo, esto puede 
64 
 
solucionarse, si las áreas de trabajo se ponen a la par de las ventanas y si se 
toman las medidas adecuadas referentes a posibles deslumbramientos.  
 
3) Las ventanas largas requieren un mayor control. Para este tipo de ventanas, la 
selección del acristalamiento y la efectividad del sombreado se vuelven 
primordiales a la hora de controlar la ganancia térmica y el deslumbramiento. 
 
4) Una recomendación importante es la de determinar el tamaño de la ventana y el 
tipo de acristalamiento al mismo tiempo. Entre más grande sea el área acristalada, 
la transmitancia visible requerida se vuelve más baja. Es recomendable utilizar los 
criterios de Abertura Efectiva (EA por sus siglas en inglés). El acristalamiento a 
escoger debe buscar una EA de aproximadamente 0.30.  
 
 
 Figura 24. La Abertura Efectiva (EA), se describe como la transmitancia visible (TV) 
multiplicada por la proporción vano-maciso (WWR). Estas tres ventanas poseen la 
 misma EA (O’ Connor, et. al., 1997). 
 
5) Mantener a los usuarios de un espacio lejos de grandes áreas acristaladas es de 
vital importancia, ya que pueden ser una fuente de disconfort térmico.  
 
6) Usar aberturas separadas para vista y para iluminación. Separar ambos el uso de 
ambos elementos puede ser primordial para garantizar un nivel de confort tanto 
lumínico como térmico. Los acristalamientos en claristorios deben tener una alta 
65 
 
transmitancia, y los destinados al control del deslumbramiento pueden tener una 
menor transmitancia. 
 
7) Posicionar las ventanas hacia la luz directa en cubiertas y techumbres. Para una 
mejor distribución, lo mas recomendable es usar techos más altos y ventanas 
también altas. Un techo inclinado (con la parte más alta hacia la ventana), es una 
manera de relacionar de manera adecuada una ventana alta con una altura normal 
piso a piso. 
 
8) Utilizar mas superficies de colores claros para una buena distribución lumínica.  
 
9) Incorporar elementos de sombreado con las ventanas. Estos dispositivos, tienen 
realmente una triple finalidad: bloquean el calor del sol, así como los rayos solares 
directos y suavizan los contrastes nocivos en iluminación. 
 
10) Utilizar formas horizontales en las ventanas, ya que proveen una distribución más 
uniforme. Las ventanas verticales son más propensas a crear contrastes más 
fuertes entre luz y sombra, aunque las ventanas más altas se traducen en una 
penetración lumínica más profunda. 
 
11) Coloque las ventanas hacia vistas que capturen el interés y la atención. El cielo 
por sí solo, no es una vista preferida. Las vistas que incluyen el horizonte son 
mejores. 
 
12) Cuando las ventanas son localizadas cerca de las superficies de algún local 
(muros, losas, etc.), éstas ayudan a reflejar y redistribuír la luz natural. 
 
Nota: En el capítulo 3.4.2.1 de las Normas Complementarias del Reglamento de 
Construcción del Distrito Federal, se establece que el área de las ventanas para 
iluminación, no será inferior al 17.5% del área del espacio en todas las edificaciones, a 
66 
 
excepción de los espacios complementarios donde éste porcentaje no será inferior al 
15%. 
 
 
Figura 25. Las ventanas localizadas cerca de las superficies de un 
 local proveen una mejor distribución luminosa (Architectural Energy 
Corporation, 2005). 
 
13) Es recomendable tratar cada orientación de ventana de manera diferente para 
mejores resultados: 
 
- Norte: Alta calidad. Luz natural con mínimas ganancias de calor. Sin 
embargo, se obtiene pérdida térmica durante las condiciones de 
calentamiento y  asociado con problemas de confort. Posibilidad de 
sombreado sólo en las primeras horas de la mañana y las últimas de la 
tarde (Lo anterior para el hemisferio norte, ya que en el hemisferio sur, se 
traduce a una incidencia de luz directa con fuerte iluminación). 
 
- Sur: Acceso de una fuerte iluminación en regiones ubicadas en el 
hemisferio norte, sin embargo varía a través del día. El sombreado es 
sencillo. 
67 
 
 
- Este y oeste: El sombreado es crítico para el confort en ambas 
orientaciones y para la ganancia de calor, especialmente en la fachada 
oeste (sin importar si se encuentra en el hemisferio norte o sur). Las 
ventanas que se encuentran orientadas al norte y al sur, crean menos 
problemas. 
 
 
 Figura 26. Curvas de distribución luminosa según la orientación de 
las ventanas (O’ Connor, et. al., 1997). 
 
14) No desperdiciar áreas de acristalamiento donde no puede ser vista, tales como 
en áreas por debajo de la altura de trabajo, ya que desperdicia energía, causa 
disconfort (especialmente en invierno) y provee poco beneficio. 
 
5.2. DETERMINACIÓN DEL ÁREA NETA DE ACRISTALAMIENTO. 
 
En el análisis del tipo de cristal que utilizaremos en una obra arquitectónico, 
generalmente no se toman en cuenta ciertas variables que afectan el área de 
acristalamiento utilizado. Para ello, hay una fórmula que nos ayuda a determinar el área 
68 
 
neta de acristalamiento, tomando en cuenta factores como: transmitancia visual, el 
ángulo vertical del cielo, la reflectancia promedio del área medida, el factor de luz de día, 
y el área total de las superficies interiores.  
Dicha fórmula considera un área retangular cuya profundidad es no más de 2.5 veces la 
altura de cerramiento de la ventana. También toma en cuenta un tipo de cielo cubierto. 
 
 
Donde, 
- Factor de luz de día, utiliza: 
1 Si se desean espacios con poca luz 
2 Si se desean espacios con luz promedio 
4 Si se desean espacios brillosos 
 
- Área total de superficies interiores: añadir el área total de superficies de muros, 
cielos y pisos. 
 
- Reflectancia promedio del área medida: Radio entre 0 y 1. Añadir el área total de 
superficies de muros, cielos, pisos, ventanas, muros divisorios, mobiliario, y 
reflectancia promedio calculada: 
Nota: para regiones donde predominan cielos despejados, el área de la ventana 
puede ser más pequeña a la calculada con la presente ecuación, que, para ser 
trasnformada en el área total de ventana (que incluye marcos y parteluces) 
simplemente se multiplica por 1.25. 
69 
 
 
 * Usar el valor de 0.5 como default. 
-  Transmitancia visible: 
  0.70 para ventanas pequeñas 
  0.50 para ventanas medianas 
  0.30 para ventanas grandes 
 
-  Ángulo vertical del cielo: Estimar el ángulo como se muestra en la siguiente figura 
desde el centro de la ventana.  Valor entre 0 y 90. Si no existen obstrucciones, el 
ángulo vertical es igual a 90°. 
 
      
 
Figura 27. Esquema que muestra el método para determinar el ángulo vertical del 
cielo. (Lynes, 1979) 
 
70 
 
5.3. ELECCIÓN DEL ACRISTALAMIENTO 
Debemos tomar en cuenta el tipo de acristalamiento a utilizar para cada característica 
crítica de cada ventana, de acuerdo a las necesidades de cada una. A continuación se 
describen cada una de ellas: 
 
- Transmitancia visible: o transmitancia de luz de día. Se refiere al procentaje de 
luz visible que cae en el cristal y que pasa a través de él. Por lo general, los 
acristalamientos con una transmitancia visible alta, proveen suficiente luz natural 
y vistas inalteradas; sin embargo, pueden provocar problemas de 
deslumbramiento. Los acristalamientos con transmitancia visible baja, son mejor 
usados en condiciones de gran sensibilidad al deslumbramiento, pero pueden 
crear interiores sombríos, bajo algunas condiciones climáticas y disminuir vistas 
importantes. No son recomendables para muchas aplicaciones de luz natural, ya 
que no proveen suficiente luz para tareas visuales típicas. 
 
- Reflectancia visible: o reflectancia de luz de día. Indica hasta qué grado el 
acristalamiento se asemeja a un espejo tanto desde el interior, como desde el 
exterior. Se define como el porcentaje de luz natural que cae sobre el cristal y es 
reflejado. 
 
- Coeficiente de ganancia solar térmica (SHGC, por sus siglas en inglés), y 
Coeficiente de sombreado (SC): son indicadores de la ganancia solar térmica 
total. El SHGC, es el radio del calentamiento solar que se transforma en energía 
solar incidente, y que generalmente se encuentra entre el rango de 0.9 a 0.1, 
donde los valores más bajos indican menor ganancia solar. Estos índices son 
números inmedibles entre 0 y 1, que indica el calentameinto total transferido por 
la radiación solar.  
 
71 
 
- Valor U (W/m2 x K, Btu/h x ft2 x F): es una medida de trasferencia calorífica a 
través del cristal debido a una diferencia de temperatura entre interiores y 
exteriores. El valor U es el rango del flujo calorífico, por lo que el valor R es la 
resistencia a dicho flujo (R=1/U). Ésta propiedad es importante para reducir la 
carga calorífica en climas fríos, para reducir la carga frigorífica en climas cálidos 
extremosos, en cualquier aplicación donde el confort cerca de las ventanas es 
deseada, y cuando la condensación del cristal debe evitarse. 
 
- Transmitancia Ultravioleta: indica el procentaje de radiación ultravioleta que cae 
en el cristal y pasa a través de él.  
 
- Selectividad Espectral: se refiere a la habilidad del cristal para responder de 
manera diferente a distintas longitudes de onda de la energía solar. En otras 
palabras, para admitir luz visible, mientras rechaza calor infrarrojo visible no 
deseado. Un cristal con una alta transmitancia visible alta, y un bajo coeficiente 
de ganancia solar térmica, indica que el acristalamiento es elegible. 
 
 
Figura 28. El ideal espectral de un acristalamiento, admite sólo 
 una parte de la energía solar que es útil para la iluminación 
natural (O’Connor et. al., 1997). 
72 
 
- Color del cristal: afecta la apariencia de una visual y la apariencia de los 
acabados interiores. El color, es la propiedad que generalmente predomina en la 
selección del cristal y puede complicar el diseño de iluminación natural 
innecesariamente.  
 
5.3.1. Proceso de selección 
 
Para una adecuada selección del acristalamiento a utilizar en un proyecto arquitectónico, 
es importante tomar en cuenta diferentes factores, los cuales se ennumeran a 
continuación: 
 
1) Escoger entre acristalamiento doble o sencillo: Generalmente, el doble 
acristalamiento mejora los niveles de confort en zonas perimetrales, ya que ofrece 
una gran flexibilidad en la selección del producto, mejora el desempeño acústico 
y reduce las cargas mecánicas. El acristalamiento sencillo, en combinación con 
elementos de sombreado exteriores, pueden ser efectivos en climas templados si 
existe una radiación solar significativa. 
 
2) Elegir un acristalamiento selectivamente espectral: Una buena medida es la 
elección de un acristalamiento con una moderada transmitancia visible, para el 
control del deslumbramiento (50-70% dependiendo de las tareas visuales, el 
tamaño de la ventana y le sensibilidad al deslumbramiento). 
 
3) Balancear el conflicto entre el deslumbramiento y la luz útil: Si el deslumbramiento 
es un problema anticipado y si una solución arquitectónica no es posible, entonces 
seleccione el acristalamiento de acuerdo a una transmitancia visual, que 
compense entre el deslumbramiento y la luz. Una transmitancia visual del 25%, a 
pesar de ser baja, puede aún proveer una adecuada iluminación natural. 
 
73 
 
 
4) Puede existir una compensación entre el tamaño de la ventana y la elección del 
cristal: Las grandes áreas de ventana requieren una transmitancia visual más 
baja, mientras que las ventanas pequeñas requieren una transmitancia visual más 
alta. Un valor de abertura efectiva (EA) ideal es entre 0.20 y 0.30. 
 
5) Grandes ventanas requieren un mejor acristalamiento: Entre más grande sea una 
ventana, menor ganancia solar térmica y transmitancia visible es requerida. 
 
6) No debe asumirse que un cristal obscuro provee un buen control solar: Muchos 
cristales obscuros, bloquean más luz que calor, y la disminución en la carga de 
enfriamiento es mínima. Este tipo de acristalamiento, puede producir interiores 
sombríos y puede afectar la productividad y aumentar el ausentismo, aparte de 
que incrementa el disconfort de los usuarios en un día soleado.  
 
7) Es importante tomar en cuenta otros factores para reducir la ganancia calorífica y 
el disconfort, y no sólo resolver el problema con la elección del cristal. Una buena 
medida es combinar una buena elección de cristal con elementos de sombreado 
externos y/o internos.  
 
8) Si es posible, es recomendable cambiar el tipo de acristalamiento de acuerdo a la 
fachada. Debe considerarse un bajo coeficiente de ganancia calofírica solar en el 
sur, este y especialmente en ventanas ponientes, ya que reducen la carga de 
enfriamiento. 
74 
 
 
75 
 
CAPÍTULO 6: FACTOR DE LUZ DE DÍA 
 
La luz artificial es sólo un breve momento estático de la luz, es la luz de la noche y nunca puede igualar a 
los matices creados por las horas del día y la maravilla de las estaciones 
Louis Kahn (Architectural Design, 1961) 
 
El Factor de luz de día (FD), es una medida de iluminación natural dentro de un espacio. 
Cuantifica la cantidad de luz en un punto específico en relación con la cantidad de luz 
natural disponible en el exterior. También puede definirse como el cociente entre la 
iluminancia de un punto con relación a al iluminancia exterior medida sobre un plano 
horizontal excluyendo en ambas medidas la luz solar directa. Es decir, se hacen dos 
medidas: una en el interior y otra en el exterior a la sombra y se saca el cociente entre 
ambas. 
 
Un FD del 2% significaría que la luz incidente al interior de un espacio es el 2% de la luz 
natural del exterior. Por ejemplo, si la iluminación natural del exterior es de 8,000 lux, la 
cantidad de luz existente en el interior sería de 160 lux.  
 
La iluminación natural exterior puede variar de 5,000 lux (en un día altamente nublado) 
hasta 40,000 lux en un haz de luz directa. Esto es mucho más de lo que se necesita para 
una adecuada iluminación interior. Generalmente, la cantidad de luz en un espacio, 
requiere de aproximadamente 500 lux, según la norma internacional, y de 300 lux, según 
la norma nacional, para espacios de trabajo. Algunos valores de iluminancia de 
referencia son:  
 
- Soleado verano (70,000 – 100,000 lux) 
- Nublado verano (20,000 lux) 
- Nublado invierno (3,000 lux) 
- Necesario para leer (100 lux) 
76 
 
- Trabajo de oficina (300 – 800 lux) 
 
Existen espacios que requieren mayor o menor índice lumínico, dependiendo de las 
actividades que se realizan al interior del mismo. La cantidad de luz natural, puede ser 
especificada a partir del “factor de luz de día” (Daylight quotient Dq), que es el cociente 
entre la iluminancia de un punto con relación a al iluminancia exterior medida sobre un 
plano horizontal excluyendo en ambas medidas la luz solar directa. Es decir, se hacen 
dos medidas una en el interior y otra en el exterior a la sombra y se saca el cociente entre 
ambas. 
 
Si hay informaciones meteorológicas sobre las distintas luminosidades exteriores a la 
sombra, es posible utilizar éste índice para prever en qué medida será necesario 
proveerse de luz artificial con el objetivo de garantizar un nivel de iluminancia adecuado.  
Este factor de luz de día (FD), debe ser lo más uniforme y lo más elevado posible dentro 
de un local. 
 
6.1 TIPOS DE CIELO 
 
Cada vez que vemos el cielo, nos damos cuenta que sus características tanto físicas 
como visuales cambian de un momento a otro debido a diferentes factores, tales como 
la trayectoria del sol, las estaciones del año y la nubosidad existente entre muchos otros 
factores.  
 
Debido a la dispersión atmosférica y la reflexión de las nubes, la luz difusa proveniente 
de la bóveda celeste, varía en dependencia de las condiciones ambientales. La Comisión 
Internacional de Iluminación (CIE) ha clasificado por medio de modelos matemáticos 
diferentes tipos de cielo con el fin de obtener la luminosidad real de los mismos. 
 
77 
 
 
 
Figura 29. Clasificación de cielo según CIE (Commission internationale de l'éclairage, 2007) 
 
 
- Cielo Descubierto: Los estándares de luminancia CIE para un cielo descubierto, 
varían según la altitud y el acimut. Es más brillante alrededor del sol, y se va 
difuminando a medida que se opone a él. El brillo del horizonte se encuentra entre 
éstos dos extremos.  
 
- Cielo Intermedio: Es una variación de los estándares para el cielo descubierto. El 
sol no es tan brillante como en el tipo antes mencionado, y las variantes de 
brillantez no son tan drásticos.  
 
- Cielo Cubierto: Los estándares CIE para cielo cubierto varía según la altitud. La 
luminancia es tres veces tan brillante en el cenit, como lo es cerca de la línea del 
horizonte. Es el tipo de cielo que se utiliza para el cálculo de los factores de día, y 
el que se reproduce en los laboratorios de cielo artificial.  
 
- Cielo Uniforme: el cielo uniforme estándar, se caracteriza por poseer una 
luminancia uniforme que no cambia con el acimut ni con la altitud. Este tipo de 
cielo refleja los resultados obtenidos cuando los cálculos eran hechos a mano, o 
con una serie de tablas. Hoy día sólo se utiliza para temas relacionados con los 
“Derechos de Luz”. 
 
78 
 
6.2. FACTOR DE OBSTRUCCIÓN 
 
Cuando existen elementos en el exterior de un edificio que impiden en cierta medida el 
ingreso completo de la luz a través de un vano, se dice que ese elemento es una 
obstrucción. Existen dos tipos de obstrucción según su naturaleza:  
 
1) Obstrucciones naturales: árboles, arbustos, el terreno, montañas, etc. 
2) Obstrucciones artificiales: calle, casas, edificios, herrería, etc. 
 
El factor de obstrucción designa un valor decimal a estos elementos, ya sean naturales 
o artificiales, según el porcentaje de vano que cubre, visto desde el interior del local a 
analizar. Dicho factor se estima según la vista que se tenga aproximadamente a una 
distancia de 3.3 metros alejados de la ventana y de manera centrada con respecto al 
vano. La altura de la misma debe de ser a nivel de la superficie de trabajo, y de acuerdo 
a la siguiente imagen: 
 
 
 Figura 30. Diferentes factores de obstrucción con su valor decimal (O’ 
  Connor, et. al., 1997).   
 
79 
 
6.3. CÁLCULO DE LA VIABILIDAD DE LUZ NATURAL 
 
Es un cálculo que permite predecir la cantidad de luz natural que se puede utilizar en 
varias áreas de un edificio (Daylighting Manual, 1990). Dicho cálculo consta de 4 pasos: 
 
1) Calcular la proporción vano-muro (WWR) para un espacio u oficina típicos. 
 
 
 
2) Hacer una selección preliminar del tipo de acristalamiento, y notar la transmitancia 
visible (TV), según la siguiente tabla: 
 
 
 Tabla 8. Acristalamientos típicos con sus respectivas transmitancias 
visibles. (Daylighting Manual, 1990) 
80 
 
 
3) Estimar el factor de obstrucción (ver inciso 6.2. Factor de Obstrucción) 
 
4) Calcular el factor de viabilidad 
 
 
 
i e  a  de ia i idad  e   , e e  a u  a u a  ie e e  e ia  de 
traducirse en grandes ahorros energéticos, y en una buena iluminación que aumentará 
el confort tanto visual como lumínico de los usuarios. Si el FV es < 0.25, debe 
considerarse la opción de remover las obstrucciones, aumentar el área de 
acristalamiento, o incrementar la transmitancia visible. Si estas modificaciones no son 
posibles, es poco probable que la iluminación natural funcione eficientemente como 
reductor de energía y de costo. Sin embargo, las ventanas podrían aún ser diseñadas 
para proveer importantes vistas hacia el exterior, y controlar el deslumbramiento.  
 
6.4. FÓRMULAS DE CÁLCULO PARA EL FACTOR DE LUZ DE DÍA (FD) 
 
Existen una serie de métodos de cálculo que nos permiten encontrar el factor de luz de 
día. La siguiente ecuación es un método simplificado que calcula éste factor para un local 
rectangular cuya profundidad es menor a 1.5 veces la altura del cerramiento de una 
ventana en un día nublado (Arias, Ávila, 2000): 
 
 
 
Adicionalmente, la misma fórmula puede ser modificada como se muestra a continuación 
para determinar el área de acristalamiento requerida  para proveer un FD deseado: 
 
 
81 
 
 
Donde: 
TV = Transmitancia visible del cristal 
Angulo del cielo = Es el ángulo vertical entre los puntos más bajos, y más altos del cielo 
que son visibles desde el centro de la ventana. Para una ventana vertical, éste valor 
fluctúa entre 0 y 90 grados.  
Superficie total = Es el área total de las superficies interior (en muros, piso, plafón y 
puertas) 
Área del cristal = (no incluye los marcos) es aproximadamente el 80% del área real de 
la ventana.  
LR Promedio = es el área-pesada promedio de una superficie interior, que se calcula de 
la siguiente manera: 
 
 
 
 
6.4.1. Método del Flujo Dividido 
 
Es uno de los métodos más utilizados en el cálculo del Factor de Luz Diurna. En éste 
método de cálculo, se asume que no hay incidencia solar directa hacia el interior de un 
espacio.  
 
Para determinar la luz existente dentro del edificio, se toman en cuenta tres componentes 
que, ya sea por acción directa o reflejada, tienen incidencia en la cantidad de luz que 
llega a un punto determinado de cálculo: 
 
1) Componente de cielo (CC): Iluminación directa proveniente de la bóveda celeste. 
2) Componente externamente reflejado (CER): Luz reflejada por el entorno exterior. 
3) Componente internamente reflejado (CIR): Luz reflejada por el entorno interior. 
82 
 
 
 
       Figura 31. Componentes que intervienen en el método de flujo dividido. (Véliz, 2006) 
 
En éste método, el Factor de Luz Diurna, se calcula por medio de la siguiente fórmula: 
FD = CC + CER + CIR 
 
6.4.2. Fórmula estándar utilizada para los cálculos realizados en la presente 
investigación. 
 
Existe una fórmula más simplificada que permite sacar un FD aproximado de una manera 
mucho más rápida y sencilla, que es la siguiente: 
 
 
 
Para los fines de la presente investigación, y con el fin de realizar los cálculos 
correspondientes al FD, utilizaremos ésta última fórmula, ya que para las estimaciones 
de ahorro energético es más útil la 1ª fórmula, y conlleva a tomar en cuenta el tipo de 
83 
 
materiales y acabados utilizados en los muros y cielo raso interiores, los requerimientos 
de detalle visual según la tarea, etc. Y como el fin de este estudio es el de obtener la 
calidad de iluminación más adecuada, no será necesario tomar en cuenta las 
características antes mencionadas.  
 
84 
 
 
85 
 
CAPÍTULO 7: METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 
 
“El modo en que se conforma un espacio implica en gran medida la conciencia de las posibilidades de la 
luz. Los medios que conforman un espacio implican ya que la luz penetra en él, y la elección misma de la 
estructura es al mismo tiempo, la elección del tipo de luz que se desea”  
Louis Kahn (Architectural Design, 1961) 
 
Para lograr los objetivos antes mencionados, se hará uso de diferentes herramientas. El 
caso de estudio se planea llevarse a cabo dentro de las mismas aulas de la Universidad 
Autónoma Metropolitana, Unidad Azcapotzalco, ya que cuenta precisamente con las 
construcciones que poseen las características ideales para la realización de nuestro 
estudio. También cuenta con las instalaciones y equipo  necesarios para llevar a cabo 
las pruebas que confirmen nuestra hipótesis, tales como: 
 
1) Laboratorio de cielo artificial 
2) Área de trabajo para la elaboración de maquetas 
3) Aulas del edificio F planta baja y segundo nivel 
4) Luxómetros 
 
Los parámetros que se consideran para la realización de éstas pruebas son las que la 
misma universidad dicte. Es decir: las dimensiones, texturas, colores, alturas, y demás 
características físicas de los espacios a analizar serán las existentes dentro del campus. 
 
7.1. CASO DE ESTUDIO 
 
Como ya ha sido antes mencionado, se tomará como caso de estudio aulas en el edificio 
“F” dentro de la Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Azcapotzalco ya que se 
concluyó que son las que cumplen con las características que se requieren para la 
realización de nuestro experimento, y que se mencionan a continuación: 
86 
 
1) Aulas con incidencia de luz natural fachadas Norte: es la orientación que más se 
recomienda en nuestra latitud, ya que muy difícilmente tendremos incidencia de 
luz natural directa hacia el interior de los espacios. Cabe recordar que para 
obtener el factor de luz de día (FD), se recomienda que las lecturas de iluminancia 
sean tomadas sin incidencia de luz directa, por lo que al tener esta orientación, se 
garantiza una situación favorable. 
 
2) Aulas alineadas verticalmente en el mismo edificio: es decir, una de las aulas debe 
estar ubicada sobre la otra en dos o tres niveles. Esto para garantizar que las 
condiciones del entorno sean exactamente iguales, variando sólo la reflectancia 
de los materiales exteriores con influencia al interior de las aulas. 
 
3) Tener las mismas características de dimensiones, así como materiales y 
acabados en el interior de las aulas, consideradas como casos de estudio: esta 
condición, igual que la anterior, sirve para garantizar que las condiciones interiores 
son las mismas y que la influencia de las reflexiones producidas por los elementos 
exteriores y cómo influyen en la iluminación de las aulas.  
 
4) Factibilidad para que todas las mediciones sean realizadas a una altura de 75 cm 
sobre el nivel de piso terminado (altura del plano de trabajo): ya que es la altura 
en el que el observador realiza su actividad dentro de las aulas, y los entornos en 
iluminancias verticales. 
 
87 
 
7.1.1 Ubicación 
 
Figura 32. Ubicación de la UAM Azcapotzalco con sus datos geográficos (Google Earth, 2015), y de las 
aulas “F004” y “F205”, en la fachada principal del edificio “F”. 
88 
 
Una vez determinadas las aulas a analizar, se procedió a realizar un levantamiento de 
las mismas, con el fin de conocer y familiarizarse con sus principales características 
físicas, tales como longitud, anchura, altura de piso a cielo, dimensiones de vanos 
(puertas y ventanas), alturas de antepecho, etc. 
 
Las propiedades de los acabados principales dentro del espacio tales como color, 
textura, opacidad, etc., juegan un rol preponderante en el análisis lumínico de los 
espacios, ya que ellos pueden modificar de manera categórica la calidad en la 
iluminación interior. Es por ello que el análisis de dichos acabados cobra vital 
importancia, cuyo estudio es un tema medular a tratar en un apartado posterior de la 
presente investigación. 
 
Otro aspecto importante fue conocer el entorno inmediato tanto en la parte norte como 
la parte sur de ambas aulas, elaborando un plano arquitectónico con las características 
de las mismas y los elementos que tienen un papel preponderante en la determinación 
tanto de la calidad como la cantidad de iluminación natural que ingresa a los espacios 
objeto del presente estudio.  
89 
 
       
Figura 33. Características del aula F004 en Figura 34. Características del aula F205 en 
planta, considerando su entorno inmediato. planta, considerando su entorno inmediato. 
 
Nota: las líneas punteadas en forma de “X” y la leyenda “vacío”, representan que el aula se encuentra en 
un nivel diferente al de planta baja, por lo que no hay ningún elemento exterior a ese mismo nivel, salvo 
el árbol que tiene abarca toda la altura del edificio. 
90 
 
 
Figura 35. Detalle de las aulas F004 y F205 en corte, considerando su entorno inmediato 
 
7.2. MEDICION 
 
7.2.1. Descripción del equipo de medición 
 
El equipo utilizado para realizar las mediciones serán luxómetros marca EXTECH 
HD450, auxiliados también por los equipos disponibles como parte del equipo de 
medición de la Universidad. Este equipo tiene la capacidad de medir iluminancia en 
Lux, y Bujías pie (Fc). Es un registrador de datos que puede guardar hasta 16,000 
lecturas en el medidor para descargar en el ordenador, o guardar y ver 99 lecturas 
directamente en la pantalla del mismo.  
 
Especificaciones generales: 
 
Las especificaciones técnico-lumínicas del equipo antes mencionado se especifican en 
la siguiente tabla: 
 
91 
 
 
Unidades Escala Resolución Precisión 
400 0.1 
± (5%lectura + 10 dígitos) 
4000 1 
Lux 
40 k 0.01 k 
± (10% lectura + 10 dígitos) 
400 k 0.1 k 
40 0.01 
± (5%lectura + 10 dígitos) 
400 0.1 
Candelas por m2 
4000 1 
± (10% lectura + 10 dígitos) 
40 k 0.01 k 
 
Tabla 9. Detalles técnico-lumínicos de los luxómetros EXTECH HD450, que se utilizaron como equipo de 
medición. (EXTECH, 2013) 
 
Calibración: Sensor calibrado con lámpara incandescente estándar (temperatura de 
color: 2856 K) 
Respuesta al espectro: CIE fotópica (CIE curva de respuesta del ojo humano) 
e i i  de  e e   u i  1   
Repetibilidad de la medida: ± 3% 
Foto detector: Foto diodo de silicio con filtro de respuesta del espectro. 
Condiciones de operación: Temperatura: 0-40 ºC (32 a 104 ºF), Humedad: <80% 
 
 
 
Figura 36: Imagen del equipo de medición (EXTECH, 2013) 
92 
 
7.2.2. Condiciones de medición 
 
Se realizarán mediciones simultáneas tanto en el interior como en el exterior, en ambas 
aulas. Las mediciones interiores se harán en 40 diferentes puntos a la altura del plano 
de trabajo, como se muestra en el siguiente esquema: 
 
 
 
 
Figura 37. Ubicación de los puntos de medición dentro del espacio 
 
Por cada medición interior, se tendrá una lectura exterior para obtener con la mayor 
precisión posible el factor de luz de día, parámetro con el cual, se normalizaron todas las 
mediciones: 
 
 
 
93 
 
7.2.3 Medición de luminancias 
 
Para cada vano de muro, y con el fin de obtener las luminancias de los elementos 
interiores (muros, cielo y piso), se utilizó un Software llamado PhotoLux. Este software 
es utilizado por importantes empresas y universidades, tales como Velux, 3M, La 
Universidad Metropolitana de Londres, La Universidad de Helsinki y los Laboratorios 
Berkeley, entre otros. Dicho software utiliza una cámara fotográfica con una lente de 50 
mm, tomando 3 fotografías a diferente velocidad de opturación. PhotoLux traslapa las 
tres fotografías para obtener lecturas más confiables. A continuación se detallan las 
características de las tomas: 
 
 
           Tabla 10. Detalles de las tomas fotográficas, para determinar la luminancia interior. 
 
7.2.4. Descripción del equipo fotográfico 
 
El equipo utilizado para la captura de imágenes fe una cámara digital Nikon D600, con 
lentes Nikon AF NIKKOR 50mm f/1.8 D, con una resolución de 24.7 millones de 
Megapixeles, y una distorsión del 0.1%, lo que brinda una imagen muy cercana a la 
realidad. 
 
                          Figura 38. Equipo fotográfico para captura de imágenes (NIKON, 2016) 
94 
 
 
 
Figura 39. Datos Métricos de los lentes, obsérvese el porcentaje de distorsión (NIKON, 2016) 
 
7.3. DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y EVALUACIÓN DE LA MAQUETA 
 
7.3.1. Diseño y construcción de la maqueta 
 
Antes de mencionar las características del modelo a escala que se utilizó para el análisis 
lumínico de los objetos de estudio, cabe mencionar que la elección de éste tipo de 
metodología se hizo por diferentes razones. De hecho algunos escritos especializados 
en iluminación natural, apoyan el uso de maquetas para un análisis sencillo y fidedigno 
de las condiciones lumínicas de un espacio arquitectónico.  
 
Destacan las recomendaciones hechas en “Tips for Daylighting” (O’ Connor, et. al., 
1997), donde menciona que una de las principales razones para el uso del modelo a 
escala es que se trata de un método sencillo, rápido y que es una herramienta económica 
para determinar los niveles de iluminación aproximados en un espacio y es útil en todas 
las etapas del diseño.  
95 
 
 
Los modelos a escala son útiles para la toma de decisiones y para identificar problemas 
constructivos con anterioridad. Para lograr el análisis más certero posible, se hacen las 
siguientes recomendaciones: 
 
1) Asegurarse de que los materiales y las juntas estén opacas. Para ello, se 
recomienda cubrir dichas juntas con cinta negra, pintar o cubrir las superficies 
exteriores si no son completamente opacas. 
 
2) El acristalamiento puede dejarse a un lado si no se cuenta con una muestra del 
acristalamiento real. Si se pretende usar materiales difusos, se recomienda utilizar 
plástico traslúcido uniforme para aparentar el acristalamiento. 
 
3) Si es posible, se recomienda construir de manera modular para permitir 
variaciones sencillas. 
4) Hacer una perforación lo suficientemente grande para permitir la toma de 
fotografías. Para ello, es recomendable saber con anterioridad el tipo de equipo a 
utilizar, para que dicha perforación tenga el mismo diámetro que la lente. 
 
5) En caso de que no se cuente con un laboratorio de cielo artificial, se recomienda 
hacer el análisis en un espacio exterior que cumpla con la misma exposición de 
cielo y las obstrucciones sean similares en cuanto a posición y orientación. Se 
recomienda observar el interior por durante varios minutos mientras el ojo se 
adapta a un nivel de iluminación interior más bajo. 
 
6) Se recomienda usar un equipo fotográfico con lentes de amplio rango, ya que los 
resultados son altamente realistas y útiles para un análisis posterior. Se 
recomienda el uso de película en blanco y negro, si los colores del modelo no son 
los mismos que los finales. 
 
96 
 
7) Es posible utilizar equipo fotométrico para medir la iluminación y calcular el factor 
de luz diurna. 
 
8) Si no se incluye el acristalamiento en el modelo, se debe multiplicar las lecturas 
por la transmitancia visible del acristalamiento real propuesto. 
 
(O’ Connor, et. al., 1997) 
 
Una vez determinadas las características físicas y lumínicas de las aulas, se procedió a 
elaborar un modelo a escala, basados en los espacios analizados, con el fin de poder 
tener un objeto de estudio más práctico, que nos permitiera prescindir de los espacios 
físicos reales. Dicha maqueta se elaboró con una doble capa de cartón gris, y una 
estructura interna de madera balsa, que nos brindó una mayor estabilidad. También se 
elaboraron diferentes muros norte, cada uno con una proporción de vano diferente y con 
tres patrones de vano generales: 
 
1) Patrón tipo “A”: vano horizontal de lado a lado, siendo la altura del mismo 
modificada por cada proporción del centro hacia afuera. 
 
2) Patrón tipo “B”: vano horizontal de lado a lado, siendo la altura del mismo 
modificada por cada proporción de arriba hacia abajo. 
 
3) Patrón tipo “C”: tres vanos verticales distribuidos de manera equidistante en 
sentido horizontal del muro, y respetando el antepecho existente. La proporción 
de cada muro es modificada por la anchura de dichos vanos. 
 
Las proporciones en cada caso varían desde el 10% al 80%, a excepción del patrón tipo 
“C”, cuya proporción máxima es del 60%, debido a que, como ya se había mencionado 
con anterioridad, se respetó el antepecho existente. 
 
97 
 
7.3.2. Reflectancia de los materiales 
 
 
Reflectancia de los materiales del modelo a escala, y su equivalencia en comparación 
con los materiales reales: una vez obtenidos los niveles de reflectancia de los materiales 
reales, se buscó equipararlos con los materiales utilizados en la maqueta, para dar una 
mayor validez al estudio realizado en el laboratorio de cielo artificial.   
 
Para lograr un mejor resultado, se tomaron muestras de cada una de las texturas 
empleadas en el modelo, y se tomaron lecturas de luz incidente y luz reflejada, para 
determinar dicha reflectancia.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 40. Evaluación de las reflectancias para determinar las 
propiedades físicas a utilizar en el modelo a escala. 
 
 
Entorno inmediato: Adicional al estudio de materiales, se tomó en cuenta el entorno 
inmediato para reproducir de la manera más fidedigna posible, las condiciones y los 
factores que influyen en la luz natural incidente al interior del aula.  
 
98 
 
 
 
 Figura 41. Elaboración de la maqueta con diferentes proporciones de vano.  
 
7.3.3 Calibración de la maqueta 
 
Para calibrar adecuadamente la maqueta, ésta fue introducida en el laboratorio de cielo 
artificial de la UAM Azcapotzalco. Se tomó la lectura de los mismos 40 puntos de 
medición hechos en el espacio físico real, así como la iluminancia horizontal general, con 
y sin entorno inmediato según fuera el caso (con entorno inmediato = aula en planta baja, 
sin entorno inmediato = aula en segundo nivel). 
 
99 
 
      
Figura 42. Laboratorio de cielo artificial, Figura 43. Maqueta evaluada en el laboratorio de cielo 
UAM Azcapotzalco artificial de la UAM Azcapotzalco. 
 
Una vez obtenidos los datos, se procedió a realizar un análisis de los mismos para 
obtener los factores de día correspondientes, y de esa manera, normalizar todos los 
valores de manera de hacer la comparación correspondiente entre el aula real, y el 
modelo a escala del mismo. 
 
100 
 
  
Tabla 11. Mediciones del Aula F004, y del modelo a escala que lo representa. 
101 
 
  
Tabla 12. Mediciones del Aula F205, y del modelo a escala que lo representa. 
102 
 
En general, los resultados se resumen en lo siguiente: 
 
PLANTA BAJA  
 
Maqueta       Aula F 004 
FD max: 30.37 %      FD max: 31.02 % 
FD min: 4.31 %      FD min: 3.43 % 
FD prom: 11.56%      FD prom: 11.41% 
 
Como se puede observar, la diferencia entre el FD promedio es de 0.15%, por lo que la 
calibración es bastante precisa 
 
PLANTA ALTA 
 
Maqueta       Aula F 205 
FD max: 6.34 %      FD max: 6.93 % 
FD min: 0.86 %      FD min: 1.01 % 
FD prom: 2.26%      FD prom: 2.52% 
 
Como se puede observar, la diferencia entre el FD promedio es de 0.26%, por lo que en 
éste caso, también la calibración es precisa y conveniente, y por lo tanto se validó la 
realización del comportamiento lumínico en las maquetas a escala. 
 
Cabe mencionar que el inconveniente principal al analizar una planta que no está a nivel 
del piso, es su calibración, ya que de por sí es menos precisa debido a que el entorno 
inmediato es mucho más difícil de simular, aunque la diferencia no fue muy elevada. Hay 
estudios que indican que éste influye en la iluminación de un espacio interior, hasta en 7 
niveles. Si bien las características físicas de dicho entorno circundante recreadas para 
la planta baja son bastante similares a las reales, las del 2° nivel son más difíciles de 
reproducir. En un cielo artificial que simula condiciones de cielo predominantemente 
103 
 
nublado, el análisis de iluminación de un edificio de más de 3 niveles presenta 
características del entorno exterior que pueden ser diferentes al contexto real.  
 
7.4. DETERMINACIÓN DE LA REFLECTANCIA DE LOS MATERIALES 
 
Adicionalmente a las mediciones tomadas en sitio, se hará un modelo a escala del aula 
tipo, que  será evaluado en el laboratorio de cielo artificial de la UAM Azcapotzalco, con 
el fin de tener un punto de referencia adicional que nos permita dar una mayor validez a 
los resultados obtenidos. Para dicho modelo, se tomarán en cuenta varios factores tales 
como: 
 
a) Reflectancia de los materiales interiores: Para poder evaluar de la manera más precisa 
los diferentes materiales que conforman el interior de ambas aulas, se evaluaron  en 
distintos puntos, en ambas aulas,  para obtener porcentajes con mayor validez. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 44. Mediciones para determinar la reflectancia de los materiales interiores. 
104 
 
 
 
Figura 45. Reflectancia de materiales interiores 
 
b) Reflectancia de los materiales exteriores: De igual manera fueron evaluados los 
materiales que conforman el entorno inmediato exterior en la fachada norte, y al igual 
que en el caso de los materiales interiores, se realizó una gráfica para determinar el nivel 
de reflectancia de cada uno de ellos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
        
 
 
          
 
   Figura 46. Mediciones para materiales exteriores 
105 
 
 
MATERIALES EXTERIORES
REFLECTANCIAS ABSORTANCIAS
100%
80%
60%
40%
20%
0%
ESCALÓN PASTO CORDÓN CALLE COLUMNA
BANQUETA
 
         Figura 47. Reflectancia de los materiales exteriores 
 
7.4.3. Transmitancia de los cristales en los casos de estudio 
 
En la fase del Protocolo de Tesis, se propuso también analizar la cantidad de iluminación 
que realmente ingresa al aula por efecto de las características de los cristales que 
conforman la ventana, para que fuera también un factor a tomarse en cuenta a la hora 
de realizar el proceso de experimentación.  
 
Sin embargo, a la hora de verificar las condiciones de las aulas objetos de estudio, se 
encontraron algunos factores desfavorables: Primero que nada, las ventanas en ambas 
aulas son fijas, y no hay manera de abrirlas. Además, las ventanas de la planta baja son 
transparentes, mientras que las del 2° nivel, tienen un entintado.  
 
Cabe mencionar que otro factor importante fue el hecho que las ventanas tienen un doble 
acristalamiento y, al ser fijas y a causa de la falta de mantenimiento a las mismas, ya se 
había acumulado una buena cantidad de polvo en la cámara de aire que se encuentra 
entre ambas hojas de cristal.  
 
Por último, en las ventanas ubicadas en el 2° nivel, se colocó una malla en el recuadro 
que conforma los elementos salientes del edificio a modo de marco, para evitar la 
106 
 
población de aves. Dicha malla, también fue un factor que afectaba en el ingreso de luz 
hacia el interior del edificio.  
 
Debido a los inconvenientes antes señalados, se tomó la decisión de no reproducir las 
condiciones de las ventanas en la maqueta, ya que de cualquier manera, el análisis se 
hizo tomando como elemento primordial el factor de luz de día, con el cual es posible 
discriminar ciertas condiciones que no influyen en el análisis de nuestros casos de 
estudio.  
 
Sin embargo, la transmitancia se tomó en cuenta como factor de corrección a la hora de 
calibrar la maqueta ya que, si no se tomaba en cuenta el flujo real de luz que ingresaba 
al interior de las aulas, hubiera sido más complicado encontrar la relación entre el aula 
real, y el modelo a escala.  
 
7.5. MEDICIONES EN ESPACIOS REALES 
 
Para la realización de las mediciones en espacios reales, se utilizaron dos luxómetros 
donde se hicieron mediciones simultáneas tanto en el interior como en el exterior del 
edificio, para relacionar una lectura exterior, con cada lectura interior.  
 
Cabe mencionar, que se tuvo especial cuidado en el acomodo del mobiliario interior en 
ambas aulas, para que las condiciones de medición fueran las mismas en cada punto. 
Adicionalmente, con la ayuda del software Photolux, se hizo un renderizado en colores 
falsos utilizando las mismas imágenes tomadas del espacio y obtener un mapa de 
luminancias con el fin de determinar datos medibles de los niveles de iluminación de los 
casos de estudio. 
 
La luminancia, ya definida en el capítulo 3 a nivel experimental, nos muestra las 
condiciones de distribución de la luz. De ella depende como factor de apreciación desde 
el punto de vista del observador. 
107 
 
La figura 46 muestra la luminancia percibida por un observador a 1.60 m de altura en un 
punto determinado en el espacio.  
 
La calidad de la iluminación en cuanto a este factor “L”, se refiere directamente a la 
posición del sujeto en el espacio, la dirección de su vista, la actividad que realiza, etc. 
Experimentalmente, con el factor “L” se busca un balance de luminancias: Plano de 
trabajo, entorno inmediato, entorno lejano, etc. Desde el punto de vista de los 
observadores.  
 
La iluminancia definida en el capítulo 3 nos muestra experimentalmente la cantidad de 
luz en correlación con el factor de día (DF). Como los factores de calidad de iluminación 
natural (FCIN), permiten estudiar la uniformidad. 
 
 
 
 
 
108 
 
 
Figura 48. Esquema comparativo de las condiciones de luminancia real en ambas aulas 
 
 
 
 
109 
 
 
     
 Figura 49. Distribución de puntos de medición en el aula 004 (izquierda) y lecturas (lx) en 
 cada punto 
  
Habiendo realizado las mediciones en el interior del aula F004, se procede a hacer el 
gradiente de distribución lumínica sacando las isolíneas vistas en planta con una escala 
cromática que permite hacer una mejor lectura de dicho gradiente. 
 
 
 
Figura 50. Gradiente de distribución lumínica en aulas F004 
 
110 
 
 
Posteriormente, se sacan los factores de día por cada punto de medición, con sus 
respectivos cortes, reflejando tanto iluminancias (lx), como factores de día (FD) (%). 
 
 
 
Figura 51. Factores de día (FD) aula F004 por cada punto 
   
 
 
 Figura 52. Corte 1 de Factor de día. Aula F004 
 
111 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 53. Cortes 2 y 3 de Factor de día. Aula F004 
 
 
112 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 54. Cortes 4 y 5 de Factor de día. Aula F004 
  
113 
 
 
                         
 
 Figura 55. Factores de día del Aula F205, por cada punto de 
medición 
  
 
 Figura 56. Gradiente de distribución lumínica en aulas 205 
 
114 
 
 
 
 
 
 
     
     Figura 57. Cortes 1 y 2 del aula F205 
 
 
115 
 
 
 
 
 
 
      Figura 58. Cortes 3 y 4 del Aula F 205 
  
116 
 
 
Figura 59. Corte 5 del Aula F205  
117 
 
7.6. EXPERIMENTACIÓN CON PROPIEDADES VANO-MURO 
 
Haciendo uso de la maqueta antes descrita, se procedió a hacer el proceso de 
experimentación con diferentes tipos de propiedades vano-muro para cada una de las 
aulas.  
 
Cabe recordar que dicha experimentación se hizo en el laboratorio de luz artificial, y que 
se hicieron los diferentes porcentajes de abertura tomando en cuenta los patrones 
descritos en el inciso 7.3.1 del presente escrito.  
  
Con cada porcentaje de abertura de muro se observó, cómo la incidencia de luz hacia el 
interior del local se veía afectado en proporción y uniformidad debido a los diferentes 
patrones que se tomaron en cuenta como base para determinar los resultados lumínico-
técnicos que cada parámetro arrojaba.  
 
Lo que se muestra a continuación, son los resultados lumínico-técnicos con imágenes 
reales de la maqueta y su correspondiente gráfica de colores falsos, y la escala numérica 
en determinadas zonas mostrando la luminancia en candelas por m2. Esto nos permite 
ver diferentes parámetros de calidad de iluminación a simple vista tales como: 
deslumbramiento, contraste, uniformidad, etc. 
 
También es importante mencionar que para cada patrón y porcentaje de abertura, se 
hicieron dos mediciones: 
 
a) La primera medición se hizo tomando en cuenta el entorno inmediato, 
reproduciendo las condiciones del aula real en planta baja. 
 
b) La segunda medición se hizo retirando el entorno inmediato, y con un fondo de 
color gris obscuro sobre la mesa de medición, logrando reproducir las condiciones 
del aula real en el segundo nivel. 
118 
 
  
119 
 
  
120 
 
  
121 
 
  
122 
 
  
123 
 
  
124 
 
  
125 
 
  
126 
 
  
127 
 
  
128 
 
  
129 
 
  
130 
 
  
131 
 
  
132 
 
133 
 
 
  
134 
 
7.7. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS 
7.7.1. Elaboración y diseño de hoja de cálculo 
Cumpliendo con una de las metas principales del presente estudio, se elaboró una hoja 
de cálculo que permite evaluar la calidad de la iluminación natural, tomando en cuenta 
los parámetros descritos por Marie Claude Dubois en el capítulo 4.1.3. (ver Tabla 3), pero 
tomando en cuenta también un elemento que escapa a los parámetros descritos por 
Dubois, y que es de suma importancia ya que afecta significativamente tanto la calidad 
como la cantidad de luz incidente al interior de los edificios: el factor de mantenimiento. 
 
Realizando un cuidadoso análisis dentro del aula, se observó que el acristalamiento 
utilizado fue de un cristal claro doble fijo. Desafortunadamente, el mantenimiento 
aplicado a dicho cristal es muy pobre, por lo que al paso de los años, se ha ido 
acumulando polvo en la cámara de aire que se encuentra entre ambas hojas de cristal. 
Es por ello, que en la hoja de cálculo tenemos una primera parte donde introducimos en 
primera instancia los datos generales del local a analizar. 
 
 
Figura 60. Hoja de llenado de datos. Se usan tablas dinámicas y menús desplegables.  
135 
 
Cuadro de Iluminancias 
 
La segunda hora está destinada a capturar las lecturas en diferentes puntos del interior 
del aula. Esto se realiza utilizando el equipo de medición en el inciso 7.2.1. Toma algunos 
datos y valores de la primera hoja de llenado, tales como, el número de aula, el patrón, 
el porcentaje de vano-macizo, la transmitancia del cristal y el factor de mantenimiento. 
Con estos dos últimos datos, se hace una corrección de la transmitancia del cristal. Es 
aquí donde podemos observar la influencia del factor de mantenimiento en la incidencia 
de luz natural al interior del local. 
 
 
Figura 61. Segunda página de hoja de cálculo. Se detallan las características y condiciones de los puntos 
de medición. Es importante tomar una medición exterior por cada punto de medición interior. También se 
toma en cuenta la transmitancia del cristal y el factor de mantenimiento. 
 
Luminancia horizontal a vertical 
 
La tercera hoja de cálculo se utiliza para capturar la iluminancia horizontal y la iluminancia 
vertical del local a diseñar. Al igual que en la hoja anterior, se toma en cuenta la 
transmitancia del cristal y el factor de mantenimiento, por lo que se hace una corrección 
136 
 
de la transmitancia final del cristal. Estos datos ya son puestos en automático por la hoja 
de cálculo ya que aparecen en la hoja de llenado.  
 
 
Figura 62. Tercera página de la hoja de cálculo, Se obtiene el valor de transición entre la iluminancia 
horizontal y la vertical. 
 
Cuadro de Luminancias 
 
En la cuarta hoja de cálculo se vacían los valores de luminancia de diferentes elementos 
itneriores, tales como muros piso y cielo. Cabe mencionar que entre más información 
tengamos sobre los valores de luminancia, más certera y confiable será el resultado. Sin 
embargo, no es necesario llenar la tabla completa, ya que se saca un promedio entre 
todas las mediciones.  
 
En esta hoja obtenemos los valores de radio de luminancia absoluto, la luminancia 
absoluta, la luminancia máxima y la luminancia mínima. 
 
 
137 
 
 
Figura 63. Cuarta página de la hoja de cálculo de Excel, destinada a llenar un cuadro de luminancias, 
según los datos obtenidos del software Photolux. 
 
Hoja de resultados 
 
Una vez llenadas todas las hojas con los datos tanto de iluminancia como de luminancia, 
como los de los datos generales, la hoja de cálculo automáticamente procesa estos datos 
y los evalúa según el siguiente criterio: 
 
a) Factor de luz de día:   25 puntos posibles. 
b) Iluminancia horizontal:   25 puntos 
c) Iluminancia horizontal a vertical:  5 puntos 
d) Luminancia absoluta:   25 puntos  
e) Radios de luminancia:   10 puntos 
f) Áreas de luz solar directa:  10 puntos 
TOTAL:     100 puntos posibles 
 
 
138 
 
 
Figura 64. Hoja de interpretación de resultados.  
 
Aparte de determinar un puntaje, la hoja de cálculo, determina la calidad de iluminación 
natural que existe en el área analizada, de acuerdo al siguiente criterio: 
 
0-25 Muy mala calidad en iluminación natural 
26-50 Mala calidad en iluminación natural 
51-60 Regular calidad en iluminación natural 
61-80 Aceptable calidad en iluminación natural 
81-90 Buena calidad en iluminación natural 
91-100 Muy buena calidad en iluminación natural 
    
    Tabla 13. Criterios de evaluación de calidad en iluminación natural. 
 
También se determina en base a un código de color que puede observarse en la tabla 
anterior, siendo el color negro representativo de una muy mala calidad en iluminación 
natural, y el verde, una muy buena calidad en iluminación natural.  
 
También ofrece la ventaja de ver en qué rubros hay áreas de oportunidad que pueden 
mejorarse según la interpretación de los valores calculados. 
139 
 
7.7.2. Resultados obtenidos según la hoja de cálculo, por porcentaje de vano-muro. 
 
A continuación se detallan los resultados obtenidos por la hoja de cálculo, junto con la 
interpretación y evaluación de cada rubro, por cada porcentaje de vano-macizo. 
 
 
 
De acuerdo a los datos obtenidos, y a causa de la proporción de vano-macizo, en este 
caso, todos los parámetros son muy bajos, y se convierten en áreas de oportunidad. Sólo 
los elementos de radios de luminancia y áreas de luz solar directa son los que mejor 
puntuación obtuvieron. 
 
 
140 
 
 
 
En este caso, mejoran las condiciones tanto de factor de luz de día, como de iluminancia 
y luminancia, sin embargo, aún sigue siendo un local muy obscuro, y nuevamente los 
parámetros de Radios de luminancia y de Áreas de luz solar directa, son las que mejor 
calificación obtuvieron. La transición entre superficies adyacentes es aceptable, y la 
iluminación 3D continúa siendo desbalanceada. 
  
141 
 
 
 
A pesar de seguir siendo un local obscuro, la calificación general es aceptable en calidad 
de iluminación natural. Continúan siendo los rubros mejor calificados los de Radios de 
luminancia, y las de áreas de luz solar directa, obteniendo el máximo puntaje en ambos. 
La diferencia en cuanto a los vanos anteriores, fue la calificación general, ya que tanto 
en factor de luz de día, como de iluminancia horizontal, iluminacia vertical a horizontal, y 
de luminancia absoluta, mejoraron un poco y permitieron alcanzar una calificación de 67 
puntos.  
 
 
 
142 
 
 
 
Nuevamente, el criterio final es el de una aceptable calidad en iluminación natural. Suben 
los puntajes en los rubros de factor de luz de día, iluminancia horizontal, iluminancia 
vertical a horizontal y luminancia absoluta. Sigue estando obscuro, pero la calificación 
final es de 71 puntos. Sin embargo la diferencia entre el vano anterior y éste, es de sólo 
4 puntos. Puntajes máximos obtenidos en radios de luminancia y áreas de luz solar 
directa. 
 
 
 
 
 
143 
 
 
 
Este es el primer ejemplo en el que podemos ver que a pesar de tener un vano mayor al 
anterior, se obtuvo un resultado ligeramente más bajo. La causa fue el puntaje obtenido 
en iluminancia vertical a horizontal. Aunque en ambos la iluminación 3D está 
desbalanceada, en este caso, la calificación de este rubro fue de 3 de 5 puntos posibles, 
y en el anterior fue de 4 de 5 puntos posibles. Con referencia a los demás rubros, 
realmente no hay un cambio significativo. La calificación final fue de 70 puntos, mientras 
que en el anterior fue de 71 puntos.  
 
 
 
144 
 
 
 
Mejoran los rubros de factor de luz de día y iluminancia horizontal, al igual que en alguno 
de los vanos anteriores, los radios de luminancia, y áreas de luz solar directa, se 
obtuvieron 10 de 10 puntos posibles en ambos rubros. Sin embargo, en el parámetro de 
iluminancia vertical a horizontal, se obtuvo una puntuación más baja. La calificación final 
fue de 73 puntos de 100 posibles, mejorando un poco la calidad en iluminación natural. 
Sigue siendo una calidad aceptable.  
 
 
 
 
145 
 
 
 
A pesar de seguir siendo un local obscuro, el local sigue teniendo una aceptable calidad 
en iluminación natural. Mejora la iluminancia vertical a horizontal, y aunque sigue estando 
desbalanceada, mejora en cuanto a puntaje, en comparación del vano anterior. Radios 
de luminancia y áreas de luz solar directa siguen teniendo la mayor calificación posible, 
y la calificación final es de 74. La calidad en iluminación natural es simplemente 
aceptable. 
 
 
 
 
 
146 
 
 
 
Realmente no existe ningún cambio en comparación al 70% de área acristalada. Los 
puntajes, áreas de oportunidad y calificación en todos los rubros es exactamente igual 
para ambos casos. La calificación de 74 es muestra de ello. Para éste patrón de ventana 
(a partir del centro) tanto el 70 como el 80% de proporción vano-muro son las mejor 
calificadas, pero para nada son los más aptos para esta aula y según las condiciones de 
diseño estudiadas.  
 
 
 
 
 
147 
 
 
 
Prácticamente todos los parámetros, excepto el de áreas de luz solar directa, y radios de 
luminancia, se convierten en áreas de oportunidad para mejora. El local es demasiado 
obscuro, incluso más que el 10% de vano-muro del patrón que parte del centro del muro. 
La calificación final es de 41, por lo que se considera que tiene una mala calidad en 
iluminación natural  
148 
 
 
 
Nuevamente, podemos observar que en comparación con el vano anterior, la diferencia 
es realmente poco. Al igual que la mayoría de los vanos con los que se experimentó, los 
rubros de Áreas de Luz Solar Directa, y de Radios de Luminancia, tienen una alta 
calificación. En el caso de Áreas de Luz Solar Directa, es comprensible, ya que como las 
aulas que analizamos están orientadas hacia el norte, es difícil que penetre luz solar 
directa en dichas áreas. En este caso, el resultado también refleja que el 20% del vano 
en el patrón que parte del centro, es mejor que éste, cuya abertura va creciendo de arriba 
abajo.  
 
 
 
149 
 
 
 
Aún sigue siendo muy obscuro el espacio, y la calidad en iluminación natural sigue siendo 
mala. Sin embargo, la Iluminancia vertical a horizontal mejoró llegando casi a la 
calificación más alta. Sin embargo, el resultado final fue de 45 puntos de 100. Todos los 
rubros, a excepción de la de Radios de Luminancia, y Áreas de Luz Solar Directa, son 
áreas de oportunidad que podrían mejorarse, pero no con éste porcentaje de vano-muro.  
 
 
 
 
 
 
150 
 
 
 
En este caso, la calificación mejoró de manera significativa, ya que la calidad en la 
iluminación natural es regular. Sin embargo, sigue siendo un local obscuro, por lo que 
los parámetros de Factor de Luz de Día, Iluminancia Vertical y Luminancia Absoluta, aún 
continúan bajos, pero mejorando a medida que se abre más el vano.  
 
Los Radios de Luminancia, y las Áreas de Luz Solar Directa, siguen teniendo los mejores 
puntajes. 
 
La calificación general sigue siendo aún más bajo que aquel con el 40%, pero del 
parámetro que parte del centro del muro. 
 
151 
 
 
 
Sigue mejorando el puntaje general, hasta llegar ahora al 63. En este caso, la calidad en 
iluminación natural llega a ser aceptable, y aún hay algunos rubros que son áreas de 
oportunidad para la mejora. Continúa siendo un local obscuro, y lumínicamente 
desbalanceado. Sigue siendo superior el vano que parte del centro del muro hacia sus 
extremos. Sin embargo, vemos cómo cada vez se acercan más los puntajes de ambos 
patrones. 
 
 
 
 
 
152 
 
 
 
Sólo dos puntos separan a los dos vanos del 60% hasta ahorita analizados, y para esta 
aula en específico. La calificación general es de 71, y se considera que tiene una 
aceptable calidad en iluminación natural. A pesar de que los puntajes subieron mucho 
en comparación al vano anterior, sigue siendo una aula muy obscura. 
 
 
 
 
 
 
 
153 
 
 
 
Definitivamente, en este caso, mejoró significativamente la iluminación natural, a tal 
grado de obtener un puntaje de 84, y tener altas calificaciones en los parámetros más 
importantes: Factor de luz de día e Iluminancia horizontal. El rubro de Luminacia absoluta 
no tuvo una alta calificación, sin embargo, es el patrón y porcentaje de vano-macizo, más 
adecuado para el aula objeto de estudio. Incluso en la interpretación final, la hoja de 
cálculo la califica como a que tiene una “Buena calidad en iluminación natural”. A pesar 
de esto, es importante identificar las áreas de oportunidad que pueden mejorarse. 
 
 
 
 
154 
 
 
 
La lógica pareciera indicar que siendo el vano más amplio que el anterior, debería tener 
mejores características lumínicas. Sin embargo, y como podemos observar, la 
calificación, en comparación del vano anterior bajó, y sólo llegó a 73 puntos. Los rubros 
de Factor de luz de día, Iluminancia horizontal, e incluso los Radios de luminancia, 
bajaron sus puntajes. 
 
 
 
 
 
 
155 
 
 
 
Al igual que en los demás vanos del mismo porcentaje, la iluminación con este tipo de 
patrón vertical es mala, según la hoja de cálculo. Se obtuvieron únicamente 40 puntos 
de 100 posibles. Todos los parámetros son áreas de oportunidad, a excepción del de 
Áreas de luz solar directa.  
 
 
 
 
 
 
 
156 
 
 
 
Es curioso que a pesar de no ser un patrón muy favorecido, por los altos contrastes de 
iluminación, éste vano-macizo está calificado mejor aún que aquel con el patrón de arriba 
abajo. Aquí se obtuvo una calificación global de 55 puntos, por lo que la calidad en 
iluminación natural, puede considerarse como regular. 
 
 
 
 
 
 
 
157 
 
 
 
La calidad en iluminación natural sigue siendo regular, y la calificación que se obtuvo fue 
de 59. En este caso los rubros de Factor de luz de día, y de Iluminancia horizontal 
hicieron la diferencia en comparación con el vano anterior, al subir dos puntos en cada 
uno de ellos. Existen aún áreas de oportunidad, sin embargo el comportamiento de este 
tipo de patrones sigue siendo sorpresivamente muy similar (incluso mejor) que el del 
patrón de arriba abajo.  
 
 
 
 
 
158 
 
 
 
Este caso ya llega a una aceptable calidad en iluminación natural. Siguen subiendo los 
puntajes de Factor de luz de día, e iluminancia horizontal. La calificación global fue de 
63, y los parámetros siguen demostrando que aún existen áreas de oportunidad que 
pueden mejorarse, a excepción del rubro de Áreas de luz solar directa, que sigue 
obteniendo 10 puntos de 10 posibles. 
 
 
 
 
 
 
159 
 
 
 
 
Sigue siendo aceptable la calidad en iluminación natural. El puntaje global es de 67, y 
siguen subiendo las calificaciones de los parámetros de Factor de luz de día, e 
iluminancia horizontal. Sigue siendo un local obscuro, sin embargo posee una transición 
suave entre dos superficies, y la iluminación 3D sigue estando desbalanceada, pero 
acercándose al máximo puntaje posible en ésta área. 
 
 
 
 
 
160 
 
 
 
Al igual que en el vano anterior, la calidad sigue siendo aceptable. El puntaje fue de 71, 
y las áreas de oportunidad se dan en la mayoría de los rubros, excepto del de Radios de 
luminancia y Áreas de luz solar directa. Sigue considerándose un local obscuro, pero 
igualando el puntaje del patrón de arriba abajo, del mismo porcentaje. 
 
 
 
 
 
 
161 
 
Resultados del aula F004 
 
Los resultados del análisis de calidad en iluminación natural, se resumen en la siguiente 
tabla: 
  F004     
  FD EH EVH LA RL ALSD     
10% 6 6 4 5 10 10 41    
20% 6 8 3 5 10 10 42  NOMENCLATURA 
30% 8 8 4 5 10 10 45  FD Factor de luz de día 
40% 10 10 4 15 10 10 59  EH Iluminancia horizontal 
Iluminancia veritcal a 
50% 12 12 4 15 10 10 63  EVH horizontal 
60% 16 16 4 15 10 10 71  LA Luminancia absoluta 
70% 20 25 4 15 10 10 84  RL Radios de luminancia 
Áreas de luz solar 
80% 18 18 4 15 8 10 73  ALSD directa 
10% 8 10 3 15 8 10 54    
20% 12 12 3 15 8 10 60    
30% 14 14 4 15 10 10 67    
40% 16 16 4 15 10 10 71    
50% 16 16 3 15 10 10 70    
60% 18 18 2 15 10 10 73    
70% 18 18 3 15 10 10 74    
80% 18 18 3 15 10 10 74    
10% 6 6 5 5 8 10 40    
20% 8 8 4 15 10 10 55    
30% 10 10 4 15 10 10 59    
40% 12 12 4 15 10 10 63    
50% 14 14 4 15 10 10 67    
60% 16 16 4 15 10 10 71    
Tabla 14. Resultado del análisis de calidad en aula F004. 
 
Por lo que podemos concluir que el vano que mejor se adapta al espacio analizado es 
aquel con el patrón de arriba abajo, y con un porcentaje de vano-macizo del 70%, ya 
que la calificación general fue de 84, que está 10 puntos por encima del segundo mejor 
puntuaje que es de 74 (ambos con el patrón del centro, y porcentajes del 70 y 80% de 
vano-muro respectivamente) 
162 
 
VERTICAL DEL CENTRO DE ARRIBA ABAJO 
 
El mismo procedimiento se aplicará para evaluar el aula F205. A continuación se detallan 
los resultados hechos con la hoja de cálculo. 
 
 
 
Como podemos observar, el 10% de proporción vano-muro en este patrón, resulta con 
una mala calidad en iluminación natural. Al igual que con en aula F004, los únicos 
parámetros que arrojan un buen puntaje, son los de Radios de luminancia, y Áreas de 
luz solar directa. Aunque sigue teniendo una iluminación 3D desbalanceada, la 
calificación obtenida en este rubro, es de 4 de 5 puntos posibles. Sin embargo, todos los 
demás parámetros se convierten en áreas de oportunidad. 
163 
 
 
 
 
En este caso, la calificación final fue de 57, suficiente como para subir de tener una mala 
calidad en iluminación natural con el vano del 10%, a una regular calidad en iluminación 
natural, con este porcentaje de área acristalada. El local sigue siendo demasiado 
obscuro, además, podemos ver que en el caso del aula F004, tiene una gran influencia 
el entorno inmediato. Al igual que en el vano anterior, la iluminación 3D sigue estando 
desbalanceada, sin embargo está muy cercana a los 5 puntos posibles en este rubro. 
Los parámetros principales (Factor de luz de día, Iluminancia horizontal y luminancia 
absoluta) siguen estando muy por debajo de los 25 puntos posibles en estos rubros, con 
8, 12 y 15 puntos respectivamente.  
164 
 
 
 
 
En este caso, y a pesar de que el local sigue estando obscuro, el puntaje de 61, nos 
indica que la calidad en iluminación natural es aceptable. Los parámetros más 
importantes (Factor de luz de día, Iluminancia horizontal y Luminancia absoluta), siguen 
estando muy por debajo de la calificación más alta, con 10, 12 y 15 puntos 
respectivamente. La iluminación 3d sigue estando desbalanceada, aunque con 4 de 5 
puntos posibles. Los radios e luminancia y las áreas de luz solar directas continúan 
siendo los rubros mejor calificados. 
 
 
165 
 
 
 
 
La proporción del 40% en este patrón, arroja una calificación idéntica al anterior. A pesar 
de que en el rubro de Iluminancia horizontal subió dos puntos, en el área de Radios de 
luminancia, bajó la misma cantidad, siendo la transición simplemente aceptable entre 
superficies adyacentes, pero no mejor que el vano anterior. Los parámetros más 
importantes y que ya se han mencionado anteriormente siguen estando muy por debajo 
del puntaje más alto (25 puntos). 
 
 
 
166 
 
 
 
 
A pesar de seguir teniendo una calidad en iluminación natural aceptable, la calificación 
global sube 4 puntos. Poco a poco van aumentando los puntajes de los parámetros más 
importantes, aunque están aún muy lejos de obtener el puntaje máximo. Nuevamente los 
Radios de luminancia se ubicaron en los 8 puntos, mientras que la iluminación 3D, 
continúan obteniendo un valor de 4, por lo que sigue estando desbalanceada. Todos los 
demás parámetros, con excepción del de Áreas de luz solar directa, siguen siendo áreas 
de oportunidad para la mejora. 
 
 
 
167 
 
 
 
 
En comparación con el vano anterior, la proporción del 60% bajó dos puntos su 
calificación global, aunque sigue siendo aceptable en cuanto a calidad (63 puntos). El 
local continua siendo muy obscuro, y los parámetros indican que la gran mayoría de ellos 
son áreas de oportunidad para la mejora, con excepción del rubro de Áreas de luz solar 
directa, que obtuvo el máximo puntaje, debido a que es muy difícil que el aula sufra de 
entrada de luz directa, ya que está orientado hacia el norte. 
 
 
 
 
168 
 
 
 
 
Nuevamente subió dos puntos con respecto al vano anterior, pero se ubicó con una 
misma calificación que la proporción del 50%. Aunque los valores son un poco más altos, 
por el criterio de evaluación, sigue siendo una aceptable calidad en iluminación natural.  
 
Los parámetros más importantes siguen estando muy por debajo de la calificación mas 
alta. Mientras que algunos (como la Iluminancia vertical a horizontal, y los Radios de 
luminancia) se acercan a sus puntajes más altos. 
 
 
 
169 
 
 
 
 
En este caso, se obtuvo una calificación idéntica a la proporción anterior (65 puntos), de 
hecho, todos los rubros arrojaron resultados idénticos, por lo que no hace ninguna 
diferencia con el 70% de área acristalada. Sigue estando muy obscuro para las 
actividades que se requieren realizar dentro del aula, por lo que en general es un área 
de oportunidad para mejora, aunque en términos de calidad en iluminación natural, es 
simplemente aceptable. 
 
 
 
 
170 
 
 
 
 
Nuevamente, la calificación global es muy baja, ya que la entrada de luz es muy escasa. 
Con apenas 39 puntos, esta proporción de vano, no es nada recomendable, y se refleja 
claramente en la hoja de cálculo: en Factor de luz de día, se obtuvieron sólo 4 de 25 
puntos posibles; en Iluminancia horizontal, 6 de 25, y en Luminancia absoluta, sólo 5 de 
25. Sin embargo, tiene una buena transición entre dos superficies (10 puntos de 10 
posibles), lo cual es entendible por la escasa iluminación que entra al interior del aula, y 
no tiene problemas con las áreas de luz solar directa. 
 
La conclusión para este vano, es que la calidad en iluminación natural es mala. 
 
171 
 
 
 
 
Aún continúa teniendo una mala calidad en iluminación natural, y peor aún, bajó un punto 
con respecto al parámetro anterior, debido a que la iluminación 3D está un poco más 
desbalanceada que la proporción anterior. La calificación final fue de sólo 38 puntos, lo 
que se traduciría en un gasto energético mayor, al necesitar utilizar equipos de energía 
eléctrica para proporcionar la iluminación adecuada para las tareas visuales requeridas 
dentro del aula.  
 
 
 
 
172 
 
 
 
 
La calificación global fue de 43 puntos, por lo que la calidad en iluminación natural aún 
es mala, y sigue siendo un área de oportunidad a la mejora. El local sigue siendo 
demasiado obscuro, aunque como vimos en cuanto a puntaje general subió 
considerablemente en comparación con la proporción anterior. La iluminación 3D está 
ubicada en 4 de 5 puntos posibles, por lo que está muy cercana al puntaje máximo.  
 
Al igual que en otras proporciones de muro, tanto los Radios de luminancia como las 
áreas de luz solar directa, no presentan problemas.  
 
 
173 
 
 
 
 
 
El puntaje de 53, indica que la iluminación ya no es mala, pero tampoco aceptable. Es 
una calidad regular, debido a que aún existen varios parámetros que siguen siendo 
calificados muy bajos por la hoja de cálculo. El local sigue siendo demasiado obscuro, y 
sólo los parámetros de Radios de luminancia y de Áreas de luz solar directa, no 
presentan problemas. La iluminación 3D sigue estando desbalanceada, aunque cercana 
al puntaje máximo (4 de 5 puntos). 
 
 
 
174 
 
 
 
 
Aunque sigue siendo regular en términos de calidad en iluminación natural, a diferencia 
del vano anterior, la proporción del 50% se ubica en los 57 puntos (4 puntos más arriba 
que el vano del 40%). Sin embargo, los parámetros más importantes siguen estando muy 
por debajo de la calificación máxima. En este caso, incluso los Radios de luminancia sólo 
obtuvieron 8 de 10 puntos posibles. Área de oportunidad para la mejora.  
 
 
 
 
 
175 
 
 
 
 
En este caso, ya se vuelve aceptable la calidad en iluminación natural, ya que varios de 
los parámetros se ayudaron a que la calificación final se ubicara por encima de los 60 
puntos. Los parámetros más importantes obtuvieron las siguientes calificaciones: en 
términos de factor de luz de día, 10 de 25; En iluminancia horizontal 14 puntos de 25; y 
en Luminancia absoluta, 15 de 25. Como podemos observar continúan siendo calificados 
de manera muy baja.  
 
La calificación global de esta proporción de vano-muro fue de 63 puntos. 
 
 
176 
 
 
 
 
La calificación de 65 puntos, se traduce en una aceptable calidad en iluminación natural, 
aunque para nada la ideal. Los parámetros principales siguen estando muy bajos, y los 
que generalmente son bien calificados, no hacen gran diferencia debido a la ponderación 
de cada parámetro. El local continúa siendo muy obscuro, sin embargo, esto se vuelve 
un área de oportunidad para mejora. 
 
 
 
 
 
177 
 
 
 
 
A pesar de tener una mayor proporción de ventana, en comparación con el vano anterior, 
los puntajes generales son idénticos. Sigue siendo un local obscuro y con capacidad de 
mejora, pero la iluminación es aceptable. El factor de luz de día mejoró, pero bajó el 
puntaje en los Radios de luminancia. El único parámetro que no tiene dificultades es el 
de Áreas de luz solar directa.  
 
La calificación global para esta proporción fue de 65 puntos, lo que se traduce en una 
aceptable calidad en iluminación natural. 
 
 
178 
 
 
 
 
En esta proporción de vano-muro, el puntaje es bajo, aunque sorpresivamente es más 
alto que el patrón de arriba abajo, comparando los mismos porcentajes de vano. La 
calificación global fue de 40 puntos, que se traduce en una mala calidad en iluminación 
natural. La mayoría de los parámetros son muy bajos, salvo en los de Radios de 
luminancia, y Áreas de luz solar directa, que por lo general tienen puntajes muy altos.  
 
 
 
 
 
179 
 
 
 
 
La calidad en iluminación natural es regular, al haber obtenido sólo 53 puntos. Esto iguala 
a la proporción con el mismo porcentaje del patrón que parte del centro del muro, y 
mejora el desempeño del de arriba abajo. Aún existen áreas de mejora, aunque los dos 
parámetros de siempre (Radios de luminancia y Áreas de luz solar directa) siguen siendo 
bien calificados. 
 
 
 
 
 
180 
 
 
 
 
La calidad en iluminación natural continúa siendo regular, siendo el puntaje global igual 
a 57. Sigue siendo un local demasiado obscuro, sin embargo tiene un mejor desempeño 
que el patrón de arriba abajo.  
 
Los parámetros principales siguen estando muy por debajo de los 25 puntos posibles, 
por lo que aún hay áreas de oportunidad para la mejora.  
 
 
 
 
181 
 
 
 
 
En este caso se obtuvo un puntaje de 59, lo que se traduce en una regular calidad en 
iluminación natural. Continúa siendo un local demasiado obscuro y con áreas de 
oportunidad para la mejora. De hecho sólo subió dos puntos con respecto a la proporción 
anterior. Sin embargo, la diferencia es palpable en el rubro de Iluminancia horizontal. 
 
En porcentajes similares, es más bajo que el patrón que parte del centro del muro, pero 
mayor que aquel de arriba abajo. 
 
 
 
182 
 
 
 
 
La calidad en iluminación natural es aceptable y con una calificación global de 63 puntos. 
El local sigue siendo obscuro, y con sus parámetros principales (Factor de luz de día, 
Iluminancia horizontal y Luminancia absoluta) muy bajos con 10, 14 y 15 puntos 
respectivamente. La Iluminancia vertical a horizontal se acerca a la calificación máxima, 
pero al tener una ponderación de 5 puntos únicamente, se vuelve un parámetro que no 
hace gran diferencia a la hora de sacar la calificación final.  
 
 
 
 
183 
 
 
 
 
En comparación con el vano anterior, la calificación global de esta proporción es idéntica 
(63 puntos). De hecho, y a pesar de presentar valores diferentes, el puntaje de cada uno 
de los rubros es igual al de la proporción del 50%.  
 
La calidad en iluminación natural de este local es aceptable, sin embargo la mayoría de 
los parámetros presenta áreas de oportunidad para la mejora.  
 
 
 
 
184 
 
 
Resultados del aula F205 
 
Los resultados del análisis de calidad en iluminación natural, se resumen en la siguiente 
tabla: 
 
  F205     
  FD EH EVH LA RL ALSD     
10% 4 6 4 5 10 10 39    
20% 4 6 3 5 10 10 38  NOMENCLATURA 
30% 6 8 4 5 10 10 43  FD Factor de luz de día 
40% 6 8 4 15 10 10 53  EH Iluminancia horizontal 
Iluminancia veritcal a 
50% 8 12 4 15 8 10 57  EVH horizontal 
60% 10 14 4 15 10 10 63  LA Luminancia absoluta 
70% 10 16 4 15 10 10 65  RL Radios de luminancia 
80% 12 16 4 15 8 10 65  ALSD Áreas de luz solar directa 
10% 6 8 5 4 10 10 43    
20% 8 12 4 15 8 10 57    
30% 10 12 4 15 10 10 61    
40% 10 14 4 15 8 10 61    
50% 12 16 4 15 8 10 65    
60% 10 16 4 15 8 10 63    
70% 12 16 4 15 8 10 65    
80% 12 16 4 15 8 10 65    
10% 4 6 5 5 10 10 40    
20% 6 8 4 15 10 10 53    
30% 8 10 4 15 10 10 57    
40% 8 12 4 15 10 10 59    
50% 10 14 4 15 10 10 63    
60% 10 14 4 15 10 10 63    
Tabla 15. Resultado de análisis de calidad del aula F205 
 
Por lo que podemos concluir que existen varios vanos que mejor se adaptan al espacio 
analizado y son en principio el patrón de arriba abajo, y con un porcentaje de vano-
macizo del 70% y 80%, ya que la calificación general en ambos casos fue de 65 puntos. 
185 
 
VERTICAL DEL CENTRO DE ARRIBA ABAJO 
Mismo puntaje obtuvieron los porcentajes de vano-macizo del 70% y 80% pero del patrón 
que parte del centro del muro hacia afuera. 
 
7.6.3. Resultados finales 
. 
1) En general, el patrón con los vanos que parten del centro del muro hacia afuera, es el 
que mejores calificaciones presenta en la mayoría de las proporciones. Sin embargo, la 
mejor calificada en el caso del aula F004, fue la proporción del 70% con el patrón de 
arriba abajo. Sin embargo, en otros porcentajes de vano, este patrón mostró no ser tan 
eficiente en su desempeño lumínico natural.  
 
2) En cuanto al aula F205, existen 4 proporciones de ventana que obtuvieron el mismo 
puntaje: Patrón arriba abajo, con vanos del 70 y 80%, y patrón a partir del centro, también 
con vanos del 70 y 80%. Pareciera que los puntajes en esta aula se estancan y que ya 
no existe cabida para una mejora. Este aparente estancamiento, se debe a diferentes 
razones: la primera es que la transmitancia del cristal es de únicamente 45%. Aparte, el 
factor de mantenimiento influye debido al polvo que se ha ido acumulando en la cámara 
de aire del doble acristalamiento. También influye su lejanía con el entorno inmediato, y 
una malla que se colocó en los aleros del aula, con el fin de evitar que las aves se 
estrellen contra los cristales 
 
3) Sorpresivamente, los vanos verticales, también aportan una excelente distribución de 
luz al interior, y con mejores niveles lumínicos que aquellos dados por el patrón en el que 
se ubica el vano en la parte superior del muro, pero en vanos por debajo del 50%, ya que 
como vimos anteriormente los que presentaron mejor desempeño en cuanto a 
iluminación natural se refiere fueron las proporciones del 70 y 80% tanto en el patrón de 
arriba abajo, como en el del centro.  
 
186 
 
4) Los vanos horizontales con el patrón en el que se parte desde el centro del muro hacia 
los extremos, es el que aporta menor calidad lumínica al interior. Si bien es cierto que en 
la mayoría de las veces, es el que más cantidad de luz permite, el contraste y el 
deslumbramiento son objeto de preocupación al utilizar éste patrón. 
5) Adquieren un protagonismo importante todos los parámetros que determinan la 
calidad en iluminación natural, ya que a pesar de que no todos están ponderados de 
manera equitativa, es evidente que influyen de manera determinante en la calificación 
final de cada prueba.  
187 
 
 
188 
 
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 
 
No creo que la arquitectura tenga que hablar demasiado. Debería permanecer en silencio, y preservar la 
naturaleza en el aspecto de luz natural y viento. 
Tadao Ando (Plus l’architecture, 2015) 
 
La proporción vano-muro es de vital importancia para la iluminación de los espacios 
interiores en aulas escolares. Cabe mencionar que el viejo mito de que una buena 
iluminación junto con una vista agradable hacia el exterior, de ninguna manera 
representa una desventaja para las actividades que se realizan dentro del aula, sino que, 
basado en los estudios antes mencionados, brindan una serie de ventajas, aumentando 
de esta manera el desempeño de los alumnos. 
 
La configuración de los vanos en un edificio, conlleva diferentes características lumínicas 
que, según lo que se requiera, y según las actividades que se realicen dentro del espacio. 
Se deberá elegir cuidadosamente la forma y el tamaño del (los) vano(s) que se proyecten 
en la fachada, tomando en cuenta las características físicas y espaciales del espacio a 
iluminar. 
Es recomendable tomar en cuenta la configuración y características tanto de los vanos 
como del espacio, desde la etapa de anteproyecto, para evitar hacer modificaciones 
posteriores a la construcción de los edificios. En el caso de edificios ya construidos, se 
debe hacer una inspección detallada para determinar qué características son posibles 
modificar para mejorar la calidad de la iluminación natural, y de ésta manera, mejorar el 
confort visual al interior de los edificios. Esta inspección debe realizarse con 
profesionales capacitados y el equipo especializado necesario, por medio de 
consultorías en materia de iluminación natural, para garantizar que dicho mejoramiento 
se lleve a cabo de la manera más acertada posible.  
 
189 
 
Quedó demostrado que a diferencia de lo que muchos consideran, no sólo es importante 
la iluminancia dentro de un edificio para determinar la calidad en iluminación natural, sino 
que también juegan un papel muy importante los rubros de Luminancia y Factor de luz 
de día.  
También se demostró que un pobre factor de mantenimiento puede ser de vital 
importancia a la hora de querer lograr un confort lumínico adecuado. Es por eso que 
debe incluirse en los estudios de iluminación natural y darles una importancia equivalente 
a la iluminancia. 
Es posible ver que estos elementos han pasado desapercibidos por mucho tiempo, y 
resultado de ello es el hecho de que ni el mismo LEED, método de certificación más 
reconocido a nivel mundial en cuestión de edificios sustentables, toma en cuenta todos 
estos parámetros para evaluar la luz natural. 
La elaboración de la hoja de cálculo abra la posibilidad de irla mejorando según las 
necesidades que se tengan. Sin embargo es un primer aporte hacia una mejor evaluación 
de los parámetros que determinan la calidad en iluminación natural al interior de los 
edificios.  
En este aspecto, sería importante experimentar no sólo con vanos verticales (ventanas) 
sino también con vanos horizontales (domos y tragaluces). Esto cumple también con el 
objetivo de dejar un precedente para futuros estudios en materia de calidad en 
iluminación natural, ya que aún faltaría determinar una infinidad de configuraciones tanto 
para vanos verticales como horizontales. Las posibilidades son infinitas, y lo mejor sería 
que cada proyectista, con la configuración, tamaño y tipo de acristalamiento que utilice, 
pueda, con ayuda de esta herramienta (hoja de cálculo), evaluar con anticipación cómo 
va a comportarse un tipo de vano en específico. Esto es muy importante, porque 
finalmente no se trata de corregir errores ya construidos, sino saber con antelación si un 
elemento que estemos proyectando pueda o no ser beneficioso para lograr un confort 
lumínico natural ideal para un proyecto determinado. 
190 
 
Recordemos que la Bioclimática, busca satisfacer las necesidades de confort de los 
usuarios. Dentro de los tipos de confort que se estudian, uno es el confort lumínico, y 
dentro del confort lumínico, una que ha sido incluso despreciada en los últimos años, es 
la iluminación natural, a causa de la creación de la luz artificial. En este aspecto, es muy 
importante volver a los orígenes, pero sin ignorar la tecnología que actualmente tenemos 
y que podemos aplicar a las obras que proyectamos. Ayudados con dicha tecnología, y 
volviendo a retomar el tema de la luz natural de manera seria, podremos lograr que 
cualquier edificio, sin importar a qué uso sea destinado, cumpla con los requisitos 
lumínicos indispensables, que se traduciría en un menor uso de fuentes artificiales de 
luz, por consiguiente, menor uso de energía eléctrica, y que esto traería una disminución 
también en el uso de combustibles fósiles que contaminan el medio ambiente. 
191 
 
  
192 
 
GLOSARIO 
 
1) Aleros: Parte inferior del tejado, que sale fuera de la pared y sirve para desviar de 
ella las aguas llovedizas. 
 
2) Arcada: es un elemento arquitectónico sustentante vertical, compuesto por una 
sucesión o serie de arcos, que pueden disponerse en un solo orden o en varios 
superpuestos. 
 
3) Articulaciones masivas: En arquitectura, vínculo entre las partes componentes 
de un diseño arquitectónico que poseen una gran masa concentrada. 
 
4) Acimut: Es el ángulo de una dirección contado en el sentido de las agujas del reloj 
a partir del norte geográfico. 
 
5) Bujía pie: Unidad de iluminación equivalente a la iluminación producida por una 
fuente luminosa uniforme de una candela de intensidad situada a un pie de 
distancia, equivale a un lumen por pie cuadrado (lm/pie²); símbolo: FC. 
 
6) Ciclo circadiano: Es el ritmo biológico intrínseco de carácter periódico que se 
manifiesta con un intervalo de 24 horas. En los humanos, el marcapasos circadiano 
central o reloj biológico, es regulado por señales externas del entorno, de los 
cuales el más potente es la exposición a la luz-oscuridad. 
 
7) CIE: Comisión Internacional de Iluminación (CIE, por sus siglas en francés) 
(Commission internationale de l'éclairage). Es una organización sin fines de lucro 
que tiene como objetivo lograr una cooperación de intercambio de información en 
materias relacionadas con la ciencia y arte de la luz y la iluminación; color y visión; 
fotobiología y tecnología de imagen. 
193 
 
 
8) Cortisol: Hormona esteroidea producida por la corteza de las glándulas 
suprarrenales.  
 
9) Derechos de Luz: Se refieren a los derechos en materia civil que tienen los 
propietarios y usuarios de edificios en diferentes ciudades del mundo, a gozar de 
cierta cantidad luz natural que incide al interior de los espacios que conforman 
dichos edificios, sin ser obstruidos por construcciones aledañas. 
 
10) Efluvio: Emisión de partículas sutilísimas. 
 
11) Epistemología: Teoría de los fundamentos y métodos del conocimiento científico. 
 
12) Equipo fotométrico: Equipo de medición lumínica para determinar la fotometría 
de un elemento. A su vez, la fotometría es la ciencia que se encarga de la medición 
de la intensidad de la luz, como el brillo percibido por el ojo humano.  
 
13) Escala cromática: Se refiere a las variables de tono que se obtienen mezclando 
los colores puros con el blanco o el negro, por lo que pueden perder fuerza 
cromática o luminosidad. 
 
14) Espectro electromagnético: Es el rango de todas las radiaciones 
electromagnéticas posibles. 
 
15) Excentricidad: Parámetro que mide la desviación de la proyección en la posición 
de la fuente respecto a la línea de la mirada. 
 
16) Fototerapia: Tratamiento de ciertas enfermedades por acción de la luz, los rayos 
infrarrojos o los ultravioleta.  
 
194 
 
17) Gradiente: Razón entre la variación del valor de la magnitud en dos puntos 
próximos y la distancia que los separa. 
 
18) Isolínea: Línea que une los puntos que tienen el mismo valor en la representación 
gráfica de un fenómeno. 
 
19) Louver: Cada uno de un conjunto de lamas inclinadas o tiras planas fijas o 
colgados a intervalos regulares en una puerta, persiana o pantalla para permitir 
que el aire o la luz pase a través. 
 
20) Lux: Unidad de intensidad de iluminación del Sistema Internacional, de símbolo lx, 
que equivale a la iluminación de una superficie que recibe normal y uniformemente 
un flujo luminoso de 1 lumen por metro cuadrado. 
 
21) Melatonina: Hormona producida por la glándula pineal del cerebro que tiene 
ciertos efectos contra el envejecimiento. Al actuar como antioxidante disminuye los 
radicales libres que deterioran las células y causan dicho envejecimiento. También 
participa en la regulación del sueño y estimula las defensas inmunitarias. 
 
22) Metafísica: Es una de las partes fundamentales de la filosofía que se ocupa del 
estudio del ser, sus propiedades, principios, causas, y fundamentos escenciales 
de su existencia, es decir, enfoca su atención hacia todo aquello que trasciende lo 
meramente físico.  
 
23) Nanómetro: Medida que en iluminación define las longitudes de onda de toda 
radiación electromagnética. Equivale a la millonésima (10-9) parte de un metro. 
 
24) Óculo cenital: Se refiere al hueco redondeado que se crea en una construcción, 
en la parte más alta de una cúpula o bóveda. 
 
195 
 
25) Pagano: Que adora a dioses que, desde la perspectiva de alguna de las tres 
religiones monoteístas (cristianismo, judaísmo e islam), se consideran falsos. 
 
26) Reflectancia: Se define como la relación entre la luz reflejada por una superficie 
entre la luz incidente a esa superficie. 
 
27) Renderizado: Es un término técnico usado por animadores o productores 
audiovisuales, y en programas de diseño en 3D, para referirse a una 
representación resultante de un proceso de generación de una imagen a partir de 
un modelo. 
 
28) Repetibilidad: Aptitud de un instrumento de medición, para repetir de manera 
uniforme la misma medición de la misma pieza, utilizando el mismo sistema de 
medición, bajo las mismas condiciones. 
 
29) Rotonda: Templo, edificio, sala o plaza de planta circular. 
 
30) Saliente: Cualquier miembro de una edificación que tiende a sobresalir de las 
caras de la misma. 
 
31) Techumbre: Conjunto de la estructura y elementos de cierre de un techo. 
 
32) UGR: Radio unificado de deslumbramiento (UGR, por sus siglas en inglés) 
(Unified Glare Rating). Es un parámetro que mide el grado de deslumbramiento 
directo producido por una fuente luminosa. 
 
33) Vano: Se refiere a una abertura que se encuentra en el muro o techo de una 
construcción concreta. También se le llama hueco o luz, ya que consiste en una 
abertura en una superficie compacta que permite el paso de la luz solar.  
 
196 
 
34) Velocidad de obturación: En fotografía, corresponde a la velocidad a la que se 
abre y se cierra el obturador de una cámara. Por su parte, el obturador no es más 
que el dispositivo que regula el tiempo durante el cual le llega la luz al sensor de 
la cámara. 
197 
 
  
198 
 
 
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207 
CURRÍCULUM VITAE
DATOS PERSONALES: 
NOMBRE: Francisco Ramírez Rodríguez 
LUGAR DE NACIMIENTO: México D.F. 
ESTADO CIVIL: Soltero 
DOMICILIO PARTICULAR: Alonso Mariscal No. 2, Circuito Arquitectos, Ciudad Satélite, Naucalpan de Juárez, Estado 
de México. 
TELÉFONO: 5393-49-43  CEL: 55-55-07-13-80 
E-MAIL: arquifram@hotmail.com,  arquifram@gmail.com  
RESUMEN: 
Profesionista, creativo, dedicado y flexible, con más de 10 años de experiencia en el área la construcción y diseño de 
diferentes tipos de edificaciones, especializado en arquitectura sustentable. Certificado por ISO 14001 y por el Instituto 
Mexicano del Edificio Sustentable. Más de 10 años de experiencia como traductor e intérprete en importantes eventos 
culturales. 
FORMACIÓN ACADÉMICA: 
PRIMARIA:  Chapultepec Heights School (Institución Bilingüe) 
(1984 – 1989) 
SECUNDARIA: Robert F. Kennedy (Institución Bilingüe) 
(1989 – 1991) 
PREPARATORIA: ITESM-CEM, Programa Bicultural 
(1992 – 1995) 
PROFESIONAL:  UANL, Facultad de Arquitectura 
CARRERA: Arquitecto 
(1998 – 2005) 
POSGRADO: UAM, Azcapotzalco 
Especialidad en Arquitectura Bioclimática 
(2012 - 2013) 
CÉDULA PROFESIONAL: 4867488 
OTROS CURSOS: 
Université Catholique de l’Ouest
Idioma Francés 
Angers, Francia 
(Oct. 1995 – Jun. 1996) 
Congresos Varios 
(1996 – Actual) 
UANL, Facultad de Arquitectura 
Valuación Integral 
(Abril – Junio 2005) 
Instituto Mexicano del Edificio Sustentable (IMES) 
Curso de Introducción al Proceso de Certificación LEED 
Santiago de Querétaro 
(Noviembre 2010) 
Instituto Mexicano del Edificio Sustentable (IMES) 
Curso MEES I (Método de Evaluación de Edificios Sustentables) 
Ciudad de México 
208
(Diciembre 2010) 
Instituto Mexicano del Edificio Sustentable (IMES) 
Curso MEES II (Método de Evaluación de Edificios Sustentables) 
Ciudad de México 
(Febrero 2011) 
Instituto Mexicano del Edificio Sustentable (IMES) 
Curso ISO 14001 
Santiago de Querétaro 
(Marzo 2011) 
EXPERIENCIA LABORAL: 
Diseño Arquitectónico (varios) 
Proyectos de diseño y construcción desde remodelaciones e interiorismo, 
hasta urbanismo. 
(Monterrey, México DF, Estado de México) 
(2002 – Actual) 
Supervisión y mantenimiento de proyectos (edificios varios) 
(Monterrey, México DF, Estado de México) 
(2002 – Actual) 
Newlight S.A. de C.V. 
Coordinador de proyectos de iluminación entre China y México, proyectista 
Naucalpan de Juárez, Estado de México 
(Septiembre 2009 – Octubre 2010) 
Universidad de Cuautitlán Izcalli 
Docente 
Cuautitlán Izcalli, Estado de México 
(Septiembre 2009 – Actual) 
Organizador, traductor e intérprete en los Simposiums Internacionales de Arquitectura y Diseño Industrial 
UANL, Facultad de Arquitectura 
San Nicolás de los Garza, N.L. 
(Noviembre 2001 – Octubre 2005) 
Traductor de diferentes documentos como apoyo a programas de convenio 
UANL, Facultad de Arquitectura 
San Nicolás de los Garza, N.L. 
(Noviembre 2001 – Octubre 2005) 
CONOCIMIENTOS GENERALES: 
IDIOMAS: Inglés (100%) (Oral y escrito) 
Francés (75%) (Oral y escrito) 
CONOCIMIENTOS: Cómputo en: 
Office 
Autocad 
Revit 
Dialux 
Corel Draw 
Photoshop 
Ecotect 
CONCURSOS: 
Concursos varios a nivel internacional 
(1998 – 2006) 
Repentina: Casa habitación 
(Julio 2000) 
5º Lugar 
UANL, Facultad de Arquitectura 
Concurso de Dibujo Arquitectónico 
(Octubre 2000) 
2º Lugar  
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