Texto de referencia

"La fachada Sur de un edificio recibe cerca del triple de radiación solar que cualquier otra. Durante el verano la situación se invierte y la cara Sur recibe mucha menos radiación en comparación con el techo y las fachadas Este y Oeste"

"El libro de la energía solar pasiva". Edward Mazria (pàg. 108)
Gustavo Gili S.A. 1983. ISBN 968-6085-76-9

"Algunos principios generales pueden fijarse para diferentes climas. En los fríos y los cálidos secos es deseable la forma compacta, con la mínima exposición al entorno hostil. En los templados resulta una mayor libertad en la forma del edificio debido a que sus repercusiones (aportes o pérdidas excesivas) son menores"

"El libro de la energía solar pasiva". Edward Mazria (pàg. 89-90)
Gustavo Gili S.A. 1983. ISBN 968-6085-76-9

Es imposible, además de incorrecto, fijar valores de diseño específico que reflejen la influencia que ejerce la forma del edificio sobre su balance energético. Su valor relativo varía de un edificio a otro, e incluso en el mismo edificio, una decisión puede alterar la importancia de otros factores. Es evidente, sin embargo, que la forma óptima de un edificio será aquélla en la que se pierda un mínimo de calor en invierno y se gane un mínimo de calor en verano.

Igualmente, la separación de bloques o la agrupación de construcciones aisladas en edificios mayores tiene una notable influencia en el consumo de energía.

Los edificios pequeños y aislados tienen más pérdidas de calor que si se combinan para formar un bloque único: las viviendas pareadas tienen menos pérdidas de calor que las exentas y, a su vez, las viviendas adosadas en hilera están más protegidas que las pareadas.

Si se analiza el impacto de radiación en las diferentes fachadas del edificio, tanto en invierno como en verano, se deduce que:

• En el invierno, la radiación solar incide más ortogonalmente que en verano, cuando el Sol está más alto.
• La fachada Sur recibe mayor radiación solar en invierno que en verano (aproximadamente el triple), a pesar de que el día es más largo en verano.
  Para una latitud de 40º, por ejemplo, la aportación solar a través de vidrio sencillo el 21 de Junio se estima en unas 824 Kcal/m², con un máximo de 146 Kcal/h x m² a las 12 h, mientras que el 21 de Diciembre puede alcanzar las 2.840 Kcal/m², con un máximo de 447 Kcal/h x m² al mediodía.
• La radiación solar en las fachadas Este y Oeste es del orden de 2,5 veces mayor en verano que en invierno.
  Para la misma latitud (40º), la aportación solar a través de vidrio sencillo el 21 de Junio se estima en unas 2.200 Kcal/m², con un máximo de 439 Kcal/h x m² a las 8 h (Este) y 16 h (Oeste), mientras que el 21 de Diciembre sólo es de 800 Kcal/m², con un máximo de 233 Kcal/h x m² a las 9 h (Este) y 15 h (Oeste).
• Por su parte, la cubierta recibe aproximadamente 4,5 veces más radiación en verano que en invierno.
  La aportación a través de vidrio sencillo el 21 de junio es aproximadamente de 5.346 Kcal/m², mientras que el 21 de Diciembre se reduce a 1.154 Kcal/m².

Por lo tanto, para obtener una forma ideal es importante una buena exposición al Sur, al mismo tiempo que debe minimizarse la exposición a Este y Oeste.

Es obvio, por otro lado, que al reducir la superficie de piel exterior disminuyen las pérdidas a través de los elementos constructivos. A más compacidad, menos contacto con las condiciones climáticas exteriores y menos pérdidas de energía, pero también disminuye la posibilidad de ventilación y de captación de radiación solar. Por este motivo, es necesario establecer un balance entre las necesidades de refrigeración y las de calefacción.

El factor de forma del edificio, entendido como el coeficiente entre la superficie de piel y su volumen (S/V), da una idea de su comportamiento térmico.

A medida que el volumen aumenta, tambien lo hace la superficie exterior, pero en menor proporción, de manera que el factor de forma disminuye. Igualmente, a mayor compacidad menor superficie de piel y, consecuentemente, pérdidas energéticas menores. Luego, para minimizar el intercambio energético entre el edificio y su ambiente exterior, la mejor forma de una edificación sería la esférica.

Pero no hay que olvidar que cada clima requiere un diseño arquitectónico diferente. En climas extremos (fríos o calurosos) son aconsejables formas compactas, es decir, factores de forma bajos, mientras que en climas cálido-húmedos es preferible un factor de forma alto, con el objeto de facilitar la ventilación del edificio.

La forma del edificio debe dar respuesta al microclima del emplazamiento. Las bajas temperaturas tienden a compactarlo mientras que el aumento de la radiación solar tiende a alargarlo según el eje Este-Oeste.

-minimicen el intercambio En climas extremos son favorables las formas compactas, que energético interior-exterior.

- En climas templados son preferibles formas más abiertas, que faciliten la radiación solar en invierno y la ventilación en verano.

- El comportamiento térmico de los edificios con formas alargadas según el eje Norte-Sur, tanto en invierno como en verano, es el peor en todos los climas.

- En general, el edificio lineal en la dirección eje Este-Oeste es la forma más eficaz. Tanto para minimizar las necesidades de calefacción en invierno, por presentar una fachada a Sur apta para la captación solar, como para reducir las de refrigeración en verano. Variaciones de ± 30º respecto al Sur no afectan de manera significativa a la captación solar.

- Los edificios en bloque, adosados y en hilera según el eje Este-Oeste, son más eficientes, excepto las unidades de los extremos ya que presentan fachadas expuestas a Este y a Oeste.

Texto de referencia

"L'edifici es converteix, doncs, en un filtre continu, subtil, tens i transparent que permetrà la seva introspecció des de l'exterior.(...) Però si intentem limitar el camp d'opcions haurem de preguntar-nos si l'esperit del nou segle ha de coquetejar exclusivament amb allò que és instrumental o si també ho ha de fer amb el mur cortina de vidre com a paradigma de la perfecció i claredat tecnològica, deixant de banda aquells conceptes i propòsits que l'inspiraven. I si el futur immediat se'ns presenta amb un contingut filosòfic i moral tan baix, no hauríem de buscar solucions que controlin el malbaratamen energètic que tot mur cortina implica i trobar la resposta en materials, el cicle de vida i la producció dels quals no generin més residus mediambientals?. I començar a creure, al cap i a la fi, en una arquitectura sostenible?."

"Els mur cortina. Introspecció analítica i arquitectura". J. M. Aguilera.
"Informació i Debat", nº 1041. Publicació del Col×legi d'Arquitectes de Catalunya. 1995.

La piel del edificio, considerando como tal el conjunto de paramentos que lo rodean físicamente separando el interior del exterior, es el primer parámetro de control ambiental del hábitat humano, ya que regula el intercambio energético. Debería diseñarse, por tanto, en función de las condiciones ambientales en las que se sitúe el edificio.

La superficie de contacto entre la piel del edificio y el terreno sobre el que se asienta está relacionada directamente con la inercia térmica. Ya que la tierra puede llegar a mantener una temperatura prácticamente constante a profundidades de aproximadamente 6 m, las edificaciones parcialmente enterradas disfrutarán de una mayor estabilidad térmica que las totalmente expuestas. Hay que considerar, sin embargo, que en esta situación se disminuye la radiación recibida, así como las posibilidades de ventilación, con el consiguiente aumento de humedad que ocasiona.

La compacidad de un edificio está directamente ligada a su forma. La piel, entendida aquí como contorno geométrico, afecta directamente al grado de exposición al exterior. En climas extremos, muy fríos o muy calurosos, son aconsejables los edificios compactos (factor de forma pequeño), con una exposición mínima a las bajas temperaturas en el primer caso y a la radiación solar en el segundo. Pero no hay que olvidar el efecto beneficioso que puede tener una geometría compleja de fachada (volúmenes añadidos, retranqueos, etc) en zonas con fuerte radiación, en donde la proyección de sombras entre paramentos exteriores o interiores (patios) proporcionará una disminución de la temperatura ambiental. O el efecto beneficioso que, en climas fríos, puede producir el escalonamiento de un edificio bien orientado, sobre todo si se conjuga con un semienterramiento de su fachada más fría.

Las pieles constituídas a base de la superposición de capas de materiales diferentes es una opción de gran importancia. Las peculiares características inherentes a cada una de ellas y la variedad de posibilidades de colocación, proporcionan comportamientos térmicos diversos. Además, la posibilidad de incorporar cámaras de aire intermedias facilita el control energético. Las cámaras estancas proporcionan un mayor grado de aislamiento, ya que el aire tiene una baja conductividad, mientras que si se permite su ventilación se provoca un aumento del efecto de refrigeración en verano (fachadas ventiladas).

Este parámetro es igualmente aplicable a las cubiertas. En el extremo, una piel ligera y separada convenientemente de ella puede actuar de umbráculo, proporcionando sombra a todo el edificio al mismo tiempo que facilita su refrigeración por las corrientes de aire que provoca.

Otro concepto a tener en cuenta es la permeabilidad al paso del aire, y que es proporcional al grado de perforación de los paramentos exteriores. Es evidente que en climas en los que es necesaria una fuerte aireación, el porcentaje de huecos en fachada debería ser suficientemente elevado; sin embargo, es desaconsejable en climas extremados necesitados de una fuerte protección del ambiente exterior, es decir, a las bajas temperaturas en zonas frías y a la radiación solar en zonas muy calurosas.

Las zonas templadas, en las que los parámetros climáticos pueden ser muy cambiantes a lo largo del año, requieren cierta flexibilidad en las características de la piel de los edificios, con el objeto de modificar su comportamiento térmico. Por esta razón, se les debe incorporar los elementos necesarios capaces de modificar el grado de asoleo, aislamiento o ventilación, obteniendo así el máximo de prestaciones en cualquier época del año.

La transparencia de la piel actúa directamente sobre el grado de asoleo y las pérdidas energéticas del edificio, así como en el grado de iluminación natural. Un buena radiación solar es muy positiva en la calefacción pasiva de las construcciones pero deben ponderarse las pérdidas caloríficas a través de los vidrios en las horas en las que esta radiación no existe, así como las ganancias excesivas que pueden producir sobrecalentamientos. Un edificio muy transparente puede captar energía radiante en exceso y, al mismo tiempo, tener unas pérdidas considerables. Como se ha dicho anteriormente, siempre es aconsejable dotar a los edificios de sistemas móviles de protección de sus áreas transparentes, con el objeto de minimizar las oscilaciones de temperatura interior que un vidrio sin protección podría producir. El diseño de los elementos transparentes debería tener en cuenta, igualmente, las necesidades lumínicas del espacio interior.

Un cuerpo es transparente cuando transmite la mayor parte de la radiación visible que recibe, pero tendrá color si la refleja. En el extremo, un objeto aparece de color blanco cuando refleja la mayor parte de la radiación que recibe (puesto que el blanco no es más que la combinación de todos los colores del espectro visible) y aparece de color negro cuando absorbe la mayor parte de ella, mientras que se verá de color rojo si refleja la radiación visible de la zona roja.

Si tenemos en cuenta que la radiación solar absorbida por un cuerpo se convierte inmediatamente en energía térmica o calor, concluiremos en la importancia que el color de acabado tiene en las superficies expuestas a la radiación solar.

En climas cálidos, para reducir al mínimo la absorción de radiación solar, es aconsejable que las fachadas más soleadas y las cubiertas sean de color claro. Esto ayudará a reducir la carga de refrigeración en verano ya que los colores claros absorben menos energía que los oscuros. Por el contrario, en climas fríos, son aconsejables colores oscuros en los acabados exteriores.

El grado de rugosidad de la piel del edificio también actúa, aunque en menor medida, en su comportamiento climático. En general, las fachadas de textura rugosa son más frías que las completamente lisas. Esto es debido a que parte de su superficie está en sombra, con lo que la radiación solar recibida es menor, al mismo tiempo que aumenta el intercambio por convección entre la superficie de piel y el aire exterior.

El material y sistema constructivo utilizados afectan directamente tanto a la inercia térmica de la piel del edificio como a su grado de aislamiento. La conveniencia o no de estos parámetros, depende tanto del clima como del grado de utilización del edificio (ver fichas 4.1 y 4.2).

El tratamiento de la piel que conforma físicamente el edificio es fundamental en su comportamiento climático. El grado de asentamiento de la construcción en el terreno, su compacidad, permeabilidad y transparencia, e incluso el color y textura del acabado superficial, determinarán el grado de relación entre interior y exterior, que variará en función del tipo de clima y de las condiciones interiores.

- La piel del edificio conforma la superficie de intercambio entre el interior y el exterior del edificio. Su tratamiento permitirá controlar la radiación solar, la iluminación, la ventilación y las pérdidas energéticas.

- La radiación solar que incide sobre un cuerpo puede seguir tres caminos: reflejarse, ser absorbida por el material o transmitirse a través de él. El tipo de energía reflejada provoca la percepción del color, la absorbida nos permite su almacenamiento y la transmitida nos facilita su captación en el interior del edificio.

- En climas cálido-secos, que se caracterizan por altas temperaturas durante el día y confortables durante la noche en verano, hay que considerar que:

• en zonas muy calurosas y secas un alto grado de enterramiento del edificio proporcionará menor exposición solar, favoreciendo las sombras y la humedad y beneficiándose de la gran inercia térmica del terreno
• las edificaciones compactas disminuyen la superficie de exposición al sol, pero no hay que olvidar las beneficiosas sombras que unos paramentos pueden proyectar sobre otros gracias a la geometría de su piel
• hay que evitar una excesiva permeabilidad al aire caliente diurno en verano
• no se aconsejan grandes áreas transparentes a la radiación solar, aunque en climas templados son beneficiosas en invierno, siempre que dispongan de protecciones móviles durante la noche
• se aconseja elegir colores claros, o en el extremo, materiales reflectantes, en fachadas Sur, Este y Oeste y en cubiertas. En zonas con inviernos más frescos, las fachadas a Sur de colores intermedios u oscuros absorberán la radiación baja de invierno
• los acabados rugosos son más beneficiosos.

- En climas cálido-húmedos, donde se producen altas temperaturas diurnas y nocturnas en verano y humedad ambiental elevada:

• las edificaciones poco asentadas en el terreno favorecen la circulación del aire y, en consecuencia, la disminución de la humedad. En climas muy húmedos es aconsejable la construcción separada del terreno (palafitos) para obtener una mayor exposición a las brisas
• las formas dispersas (poco compactas) facilitan las posibilidades de ventilación, al mismo tiempo que aumenta la refrigeración nocturna por la mayor superficie de radiación a la bóveda celeste durante la noche
• los retranqueos excesivos en fachada, si no están convenientemente diseñados, pueden provocar el estancamiento del aire en algunas áreas, impidiendo su refrigeración en verano y, en climas templados, zonas excesivamente húmedas en invierno
• es necesario favorecer la circulación del aire en verano mediante huecos de ventilación y, si es posible, mediante cerramientos ventilados (fachadas y cubiertas)
• en zonas más templadas, superficies acristaladas a Sur permitirán la entrada del sol diurno en invierno, siendo aconsejable su protección durante la noche, así como durante el día en verano
• es conveniente elegir colores claros y superficies rugosas en fachadas Sur, Este y Oeste y en cubiertas.

- En climas fríos, con bajas temperaturas en invierno y suaves o frescas en verano:

• Un buen grado de asentamiento en el terreno proporcionará al edificio mayor inercia térmica, estabilizando temperaturas y protegiéndolo del frío exterior, pero en ningún caso debe entorpecer la posibilidad de radiación solar ni provocar el aumento de humedad
• un alto grado de compacidad minimizará las pérdidas térmicas en invierno
• aunque no debe impedirse la entrada de radiación solar, hay que valorar las pérdidas energéticas que una excesiva permeabilidad de su piel provocaría en el edificio
• es aconsejable utilizar materiales oscuros de acabado (ladrillos, pizarra, etc), ya que permiten la captación de más del 50% de la radiación solar que reciben.

Texto de referencia

"Le jeu des saisons apportera une gamme nuancée de bienfaits et de méfaits: au solstice d'hiver, le soleil est bas sur l'horizon et ses rayons sont bienvenues à l'intérieur du logis où ils réchauffent moralement et physiquement; les mi-saisons, printemps et automme, se satisfont fort bien d'un soleil doux à la créature. Mais le solstice d'été et la canicule avec ses températures intenables on fait du soleil l'ami, un ennemi implacable; à ces heures chaudes, le besoin d'ombre devient impératif: il faut obturer les fenêtres, il faut "diaphragmer" le pan de verre.

Quels sont les moyens disponibles?. Ce sont les rideaux de tissu mince et épais superposés, les volets de diverses natures, intérieurs ou extérieurs, les écrans qui peuvent être des systèmes nouveaux à introduire dans l'économie de la façade et de son pan de verre."

Le Corbusier. Oeuvre complète 1938-1946 publiée par W. Boesiger. Volum 4 (pàg. 104)
Edition Girsberger. Septième édition. Zürich 1977. ISBN 3-7608-8014-2

El diseño de un elemento de control ambiental no debería basarse exclusivamente en las condiciones climatológicas de una época concreta del año, ya que podría ser contrario a las necesidades derivadas de la estación opuesta. Es aconsejable, pues, la utilización de sistemas flexibles que permitan su acomodación a los parámetros ambientales del momento.

Por tanto, en general, se diseñarán elementos que protejan el edificio de las condiciones exteriores, permitiendo la entrada de sol en invierno, evitándola en verano y, al mismo tiempo, facilitando su ventilación.

Si consideramos que, cuando se abre una puerta de entrada, la infiltración de aire frío que se produce, unida a las pérdidas por transmisión de la puerta (maciza normal, sin juntas de estanquidad ni contrapuertas), puede representar hasta un 10% de las pérdidas totales de calor, concluiremos en la necesidad de proteger la piel exterior del edificio. En este caso, y principalmente en climas fríos, protegiendo la entrada mediante un vestíbulo previo.

En climas cálidos, los elementos de control solar son el principal punto a considerar. Podemos clasificarlos en dos grandes grupos:

1 ELEMENTOS FIJOS DE CONTROL (voladizos)

En general, es aconsejable sombrear los vidrios a Sur con un voladizo de proyección horizontal aproximadamente igual a una cuarta parte de la altura del vidrio para latitudes bajas (36 ºLN) y a la mitad de la altura para latitudes más nórdicas (48 ºLN). Un cálculo más exacto lo proporcionaría un sencillo esquema gráfico de la fachada, en función de la sombra producida por el voladizo en los solsticios de invierno y de verano, en la latitud a estudiar (ver gráficos adjuntos).

Cabe la posibilidad que el voladizo sea inclinado hacia arriba, de forma que no sólo sirva de protección en verano, sino también como reflector en invierno, mediante un tratamiento adecuado de su superfície.

Así como un voladizo horizontal puede ser eficaz en oberturas orientadas a Sur, no lo es en absoluto para orientaciones a Este y Oeste, donde los bajos y variados ángulos de incidencia de los rayos solares a lo largo de las estaciones, obliga a voladizos verticales.

Por otro lado, los voladizos fijos en zonas de radiación solar difusa (orientación Norte) pueden ser una desventaja, ya que comportan una disminución de la iluminación natural interior en cualquier época del año.

Un voladizo fijo, sin embargo, no es necesariamente la mejor solución para sombrear un vidrio al Sur, ya que las estaciones climáticas no se corresponden con las posiciones del sol en el cielo: un sistema fijo solar proporcionará la misma sombra el 21 de Septiembre, cuando el clima es cálido, que el 21 de Marzo, en el que todavía es frío.

Los vidrios como elementos de control de la entrada directa de radiación solar se tratan en la ficha: captación directa

2 ELEMENTOS MÓVILES DE CONTROL

Exteriores

Permiten, en algunos casos, la realización de espacios tampón exterior-interior al crear dobles fachadas (que pueden llegar a convertirse en terrazas cubiertas y cerradas, con persianas enrrollables, porticones o celosías), que es uno de los mejores procedimientos para conseguir una eficiente cámara de aire, sobre todo en orientaciones Este y Oeste, donde los rayos solares inciden casi perpendicularmente en verano. Son los siguientes:

Toldos

Pueden llegar a reducir las ganancias solares del 55% al 65% en oberturas orientadas a Sur y del 70% al 80% en las orientadas a Este y Oeste. Su eficacia depende del grado de opacidad del material y del grado de limpieza, ya que las partículas de polvo absorberían la radiación, re-emitiéndola hacia la obertura. En todos los casos, se recomienda separarlos de las paredes para permitir el movimiento del aire junto a la fachada.

Persianas

En verano permiten la ventilación mientras impiden la penetración de los rayos solares. En invierno las persianas exteriores proporcionan una cámara de aire adicional que ayuda a reducir las pérdidas de calor, aunque una separación excesiva del vidrio de cerramiento puede ocasionar una disminución de su rendimiento al producirse movimientos de aire en la cámara y aumentar las pérdidas por convección. En climas fríos son más aconsejables las persianas interiores, ya que su temperatura superficial es más parecida a la del ambiente interior.

La reducción de costes por calefacción, asociada a la utilización de persianas enrrollables, es de más de un 35%.

Porticones

Interfieren la radiación solar permitiendo al mismo tiempo la circulación de aire. En invierno no son tan efectivos como las persianas debido a su poca estanquidad, pero si ésta se consigue y el material empleado es aislante, su eficacia aumenta considerablemente. Al igual que las persianas, se aconseja su colocación interior en climas fríos.

Interiores

Cortinas venecianas

Es un sistema menos eficaz que los anteriores ya que, en verano, protege de los rayos solares cuando la radiación ya se encuentra en el interior del edificio, mientras que en invierno no evita la pérdida de calor. Sin embargo, la movilidad de sus lamas ayuda a mejorar su rendimiento ya que permite la exposición al exterior del tipo de superfície adecuado: superfície obscura cuando sea necesaria la captación de energía o exposición alternativa de acabado reflectante cuando sea necesario. Su rendimiento aumenta considerablemente cuando se coloca entre dos vidrios, conformando un cerramiento único.

La orientación adecuada de las lamas permite, además, la reflexión de los rayos solares hacia el interior, aumentando el nivel de iluminación a causa de la radiación difusa procedente del techo y sin provocar deslumbramiento.

El diseño del edificio debe incluir elementos de control ambiental que permitan regular de manera natural las aportaciones térmica, lumínica y acústica, en función de los parámetros de confort interior. Son especialmente necesarios en las noches de invierno y durante el día en verano.

- La eficacia de los elementos de control solar dependerá de la relación entre la sombra que producen en verano y la facilidad de penetración en invierno.

- En climas cálidos, los interiores son menos efectivos que los exteriores, ya que estos últimos pueden proporcionar espacios tampón interior-exterior, asimilables a dobles fachadas y facilitando la refrigeración del edificio.

- En climas fríos, su colocación por la cara interior del cerramiento puede ser más favorable ya que minimizan las pérdidas de calor.

- En general, los móviles son los más ventajosos, por la flexibilidad de asoleo y aislamiento que proporcionan, aunque requieren un cierto mantenimiento.

- Una buena hermeticidad es delicada y las barreras poco herméticas producen un flujo convectivo de aire entre el aislamiento exterior y el vidrio, incrementando la transferencia de calor a través de la ventana.

- Por la noche, el uso de contraventanas aislantes puede reducir las pérdidas de calor de un vidrio simple en un 80-90% aproximadamente.

- Un voladizo horizontal es eficiente en oberturas orientadas a Sur, mientras que el vertical lo es en orientaciones Este y Oeste.

- Los voladizos a Norte, en general, no son recomendables por la disminución de la iluminación natural interior que comporta en cualquier época del año.

- Los acabados superficiales de los elementos de control ambiental (color/ reflectancia/rugosidad) pueden aumentar sustancialmente su rendimiento.

- En climas fríos, proteger los accesos a los edificios mediante vestíbulos previos comporta un ahorro considerable de energía.

Texto de referencia

"En un grau de detall molt superior al de la ubicació, l'actuació sobre els elements que envolten un edifici i que poden ser factors del microclima, pot ser molt important per determinar la situació energética futura el projecte.
En aquest anàlisi considerem dues accions possibles, la creació o supressió d'elements de l'entorn, i ho concretem en tres tipus d'elements:

• a) creació o supressió de pantalles
• b) addició o supressió de superfícies d'aigua
• c) plantació o supressió de vegetació".

"El disseny energètic a l'arquitectura". Helena Coch Roura/ Rafael Serra Florensa (pág. 22).
Edicions UPC. Barcelona 1994. ISBN 84-7653-378-0

Los elementos de control ambiental no se ciñen eclusivamente al diseño del edificio. Existen algunos parámetros externos a las construcciones que pueden ser muy útiles, llegando a crear variaciones apreciables en el microclima del entorno inmediato. La utilización correcta de estos elementos (vegetación, pérgolas, fuentes...) regulará, fundamentalmente, la radiación solar, la velocidad del aire y la humedad ambiental.

La vegetación juega un papel importante desde un punto de vista energético, ya que proporciona la posibilidad de crear un microclima favorable en verano: incrementa la humedad ambiental y favorece las brisas, aumentando en consecuencia la sensación de frescor.

Para que un elemento de control solar sea efectivo, deberá producir sombra en verano y ser permeable a la radiación en invierno. Ya que la vegetación se corresponde con las variaciones estacionales a lo largo del año, las especies vegetales que conservan sus hojas en verano y las pierden en invierno constituyen un buen sistema autorregulable de control.

Sería el caso, por ejemplo, de las enredaderas o emparrados colocados horizontalmente sobre un voladizo o pérgola.

Los árboles de hoja caduca también permiten esta utilización selectiva. En verano reducen las necesidades de refrigeración, por la sombra que producen, mientras que en invierno permiten el paso de la radiación solar, pudiendo actuar, al mismo tiempo, como pantalla al viento. Hay que prestar atención, sin embargo, a determinadas especies que no pierden las hojas hasta la primavera, bloqueando el paso del sol invernal.

En todo caso, deben tener fácil mantenimiento y pertenecer a especies arbóreas autóctonas, ya que sus necesidades de agua estarán en función del propio clima.

La colocación de fuentes o estanques produce un efecto de refrigeración y humidificación del entorno, fenómeno adecuado en climas cálidos y secos. Esto es debido a que el agua absorbe el calor del ambiente para evaporarse. Para propiciar este fenómeno hace falta la presencia de una buena superficie de contacto entre el aire y el agua (estanques) o su movimiento (fuentes), asegurando la colocación de la masa de agua en el trayecto de los viento dominantes. El aire, por otro lado, también propicia la evaporación.

Finalmente, la inclusión de pantallas artificiales como paredes, vallas, tierras o incluso otras construcciones, puede actuar como barrera a la radiación solar o a los viento fríos, dependiendo de las necesidades climáticas del emplazamiento

La manipulación de determinados elementos del entorno del edificio permite la variación del microclima inmediato. Mediante la inclusión o supresión de vegetación, masas de agua o pantallas artificiales, se puede actuar fundamentalmente sobre la radiación solar, la humedad ambiental y la desviación de los vientos dominantes.

INCLUSIÓN O SUPRESIÓN DE VEGETACIÓN

- Las masas vegetales, además de proporcionar sombras añadidas, provocan el aumento de la humedad ambiental y la sensación de frescor, por lo que son recomendables en climas cálido-secos.

- Los árboles de hoja caduca proporcionan sombra en verano, permitiendo el paso del sol en invierno. Para especies de pequeña envergadura, la mejor ubicación es a Este y Oeste, ya que protegerán del sol bajo de verano.

- Los árboles de hoja perenne pueden situarse como barrera a los vientos dominantes.

- En climas cálidos-húmedos debe cuidarse su emplazamiento, ya que pueden oponerse al paso del aire en verano, dificultando la refrigeración del edificio.

- Los emparrados horizontales, situados sobre voladizos o pérgolas, son recomendables en orientaciones a Sur.

INCLUSIÓN O SUPRESIÓN DE MASAS DE AGUA

- En climas cálidos-secos la inclusión de fuentes o estanques proporcionará mayor humedad ambiental, aumentando, en consecuencia, la sensación de frescor. Sobre todo si se emplazan en patios cerrados, ya que provocarán la creación de bolsas de aire fresco y húmedo.

- En climas húmedos, sin embargo, no son aconsejables, por el exceso de humedad que pueden llegar a producir.

INCLUSIÓN O SUPRESIÓN DE PANTALLAS ARTIFICIALES

- El tratamiento específico de determinados elementos como muros, vallas o taludes de tierras o la cuidada ubicación de otras construcciones anexas al edificio, como por ejemplo garages o trasteros, puede actuar de barrera a los vientos fríos en invierno o a la radiación solar en verano.

Texto de referencia

"Con un diseño apropiado un sistema de aporte directo puede alcanzar eficiencias del 30 al 75% en invierno. Eso se debe a que la mayor parte de la radiación solar que atraviesa el vidrio se utiliza para calefactar el espacio"

"El libro de la energía solar pasiva".Edward Mazria (pàg. 114)
Gustavo Gili S.A. 1983. ISBN 968-6085-76-9

El método más simple de calefacción solar es el de aporte directo. Una ventana o un tragaluz orientado al Sur es un captador solar muy eficiente.

La constante solar, que define el total de radiación o de energía calorífica que incide en el exterior de la atmósfera terrestre, es de unas 1.200 Kcal por m² y hora (1.400 W aproximadamente, ya que 1 Kcal/h = 1,16 W). Las nubes y la contaminación reflejan aproximadamente 1/3 de la energía incidente, mientras que el vapor de agua, el anhídrido carbónico y el ozono de la atmósfera absorben otro 10-15%. En la atmósfera superior el ozono elimina la radiación ultravioleta de alta frecuencia que incide sobre la Tierra y que es perjudicial para los humanos.

Debido a la traslación y a la rotación de la Tierra, el rayo solar llega a ésta con ángulos de incidencia variables según la hora, el día y el mes del año, atravesando en cada caso diferentes espesores de atmósfera. La radiación final que llega a la Tierra (del orden del 50%) está en función de este espesor y de los diferentes fenómenos de difusión, absorción, difracción y refracción que se dan en ella.

Aunque el sol irradia energía en muchas longitudes de onda, proporcionalmente emite más energía en longitudes de onda muy cortas. Esto es debido a su alta temperatura (~ 5.500 ºC). Sin embargo, a diferencia de la radiación solar, los cuerpos emiten una radiación infrarroja de onda larga, ya que su temperatura es mucho más baja.

El vidrio utilizado normalmente en construcción deja pasar la mayor parte de la radiación solar que incide en él pero intercepta en gran medida la radiación de onda larga emitida por los cuerpos. Este fenómeno que permite retener el calor en el interior de locales acristalados es el efecto invernadero y es fundamental en los sistemas captadores de energía solar. (Ver fig. 1).

Para que la captación solar sea más efectiva y disminuir las necesidades de calefacción, el edificio debe conservar la energía ganada. Es decir, debe estar bien aislado térmicamente.

La superficie acristalada recomendable para ganancia directa depende de diversos factores de diseño, carga térmica, clima, uso, etc. En términos muy generales, puede decirse que en climas templados debería situarse entre el 10-20% de la superficie útil del local a calefactar. Hay que considerar que, en nuestras latitudes, en un día de invierno con cielo despejado, la radiación solar diaria que atraviesa una superficie vertical acristalada orientada al Sur se sitúa entre los 3-4 Kwh/m².

Es aconsejable proporcionar la altura de las aberturas a la profundidad del espacio. Para latitudes entre 40-42º LN hay que considerar que la radiación solar que penetra en un local el 21 de Diciembre a través de una ventana a Sur, cubre aproximadamente una profundidad igual a 2-2,5 veces la altura de la ventana desde el suelo.

Para aprovechar el calor captado y disminuir el riesgo de sobrecalentamientos en las zonas soleadas, es importante que cada local reciba la energía que necesita y que sea capaz de acumularla en las paredes interiores y el suelo, en función de su masa térmica (ver ficha 4.1). Si no hay inercia térmica, la superficie captadora debe ser inferior.

La orientación óptima de una abertura para la captación solar es la del Sur exacto, aunque variaciones hacia el Este u Oeste de hasta 15º reducirán muy poco su rendimiento. Por lo tanto, las fachadas a Sur deberían disponer de mayor superficie acristalada que el resto de orientaciones, en las que un exceso de aberturas podría aumentar notablemente las pérdidas térmicas en invierno y las ganancias en verano.

La utilización de vidrios dobles reducirá las pérdidas de calor nocturnas y evitará posibles condensaciones, pero hay que calibrar su utilización en función del clima, la altitud y la orientación, ya que también disminuirá la radiación recibida en el interior.

Para nuestras latitudes, en ventanas a Sur, se recomienda vidrio doble a partir de los 500 m de altitud (aunque en climas más frescos o en determinados emplazamientos puede ser recomendable a partir de los 300 m) siendo aconsejable su utilización en el resto de orientaciones al considerarse que la captación es mínima o nula en invierno. La colocación de más capas de vidrio no es recomendable, ya que la reducción de las pérdidas durante la noche no compensa la disminución de ganacias solares durante el día.

También hay que tener en cuenta la calidad y el tratamiento del vidrio colocado. Los de bajo contenido en hierro reducen las pérdidas energéticas mientras que los vidrios tratados suelen disminuir las ganancias solares.

El diseño de la abertura también puede ayudar a aumentar la radiación que incide en ella. Hay que considerar que un vidrio sencillo transmite del orden del 85% de la energía que le llega. Por lo tanto, si aumentamos la energía incidente también aumentará la transmitida. Esto podría conseguirse, por ejemplo, tratando con materiales reflectantes la superfície de jambas y antepechos.

Las ventanas en el plano exterior de fachada tienen la ventaja de que la superfície captora es la total de la abertura (ya que ninguna parte del vidrio quedará en sombra), pero ha de cuidarse mucho su construcción, al quedar expuesta directamente a las condiciones exteriores ambientales: el viento incrementa la infiltración de aire frío en el edificio y las pérdidas por convección.

En ventanas muy rehundidas, para evitar sombras arrojadas excesivas que disminuirían el aporte solar en invierno, pueden preverse acartelamientos en los muros. (Ver fig. 2).

Es importante considerar las aberturas acristaladas a Sur como elementos de comportamiento flexible en las edificaciones. Es decir, diseñarlas como superfícies captadoras en invierno, protegiéndolas del frío en las horas que no reciben radiación solar, y como posibles elementos de ventilación en verano, protegiéndolas de la radiación solar no deseada.

Hay que tener en cuenta que todo edificio que tenga por objetivo el aprovechamiento solar debe tener asegurado un soleamiento en invierno en la fachada sur entre las 9 y las 15 h, por lo que hay que evitar aquellos obstáculos exteriores (edificios, topografía, árboles...) que impidan el acceso solar a la misma.

La vegetación puede tener un papel fundamental en el asoleo. Es aconsejable, por ejemplo, la ubicación de árboles de hoja caduca en las fachadas a Sur, de manera que no impidan la entrada del sol en invierno y supongan una protección en verano. Los de hoja perenne es preferible situarlos al Norte, para protegerse de los vientos fríos en invierno, o al Oeste para protegerse del sol en verano (ver ficha 3.3.2).

También es importante el efecto que un voladizo o un simple toldo puede tener sobre la energía que incide en una superficie acristalada (ver ficha 3.3.1). En general, debe tenerse en cuenta que en verano las protecciones exteriores son más efectivas, ya que frenan la radiación antes de que ésta incida sobre el vidrio. Sin embargo, las protecciones contra el frío proporcionan mayor confort si se sitúan en la cara interior del cerramiento, ya que su temperatura superficial será más cercana a la del ambiente interior que la alcanzada por el vidrio.

En climas templados, el diferente comportamiento térmico exigido a las aberturas de los edificios a lo largo del año, puede llevar a diseños complejos, con incorporación de toldos, persianas, cortinas, porticones, etc. en una misma ventana.

La captación solar directa también puede realizarse por lucernarios a Sur o por cubiertas en diente de sierra (con lucernarios en serie). La captación a través de la cubierta del edificio permite el aprovechamiento solar en zonas interiores o que no dispongan de fachadas bien orientadas. Además, supone máxima libertad en la localización de la masa térmica para acumular el calor ganado.

Al igual que en las ventanas, los lucernarios deben protegerse en verano; por ejemplo, prolongando la cubierta en forma de alero (ver fig. 3). En el caso de cubierta en diente de sierra debe preverse que el ángulo de cada una de ellas, medido con la horizontal, sea aproximadamente igual o algo menor que el producido por el rayo solar al mediodía del 21 de Diciembre. Si los planos de cubierta tienen mayor inclinación, los lucernarios deberían separarse más. Esto asegurará que los lucernarios no queden sombreados entre sí durante las horas de invierno de máxima radiación. (Ver fig. 4).

El aporte de energía solar proporcionado por las aberturas acristaladas a Sur es el método más sencillo de calefacción natural. Sin embargo, su diseño debe considerar la cantidad de asoleo que pueden captar, para evitar sobrecalentamientos no deseados.

- Para que una ventana actúe como captador solar directo debe estar orientada a Sur (± 15º), debiéndose garantizar su asoleo en invierno entre las 9 y las 15 horas.

- Hay que evitar un exceso de la superficie de acristalamiento a Sur ya que contribuye al sobrecalentamiento del edificio en verano. En climas fríos dicho exceso puede hacer aumentar notablemente las pérdidas térmicas.

- En orientaciones Este, Oeste y Norte debe reducirse su superficie y utilizar doble acristalamiento. En altitudes > 500 m también es conveniente la utilización de vidrios dobles a Sur.

- Las ventanas situadas en la cara exterior de la fachada sufren el efecto del viento, por lo que se incrementará la infiltración de aire frío y las pérdidas por convección. Rehundiendo las ventanas se disminuye este efecto, pero al hacer esto deben evitarse las sombras arrojadas excesivas en las aberturas empleadas como elementos de captación solar.

- Para evitar sobrecalentamientos, el calor captado debería acumularse de forma equilibrada en las paredes interiores y en el suelo de los locales, en función de su masa térmica.

- En épocas cálidas es necesario proteger las aberturas de la radiación solar. De la misma forma, si durante las horas frías de invierno se disponen elementos de protección, se disminuirán las pérdidas de calor a través de ellas, aumentando su eficacia.

Texto de referencia

"Otro sistema de calefacción solar pasiva consiste en los aportes indirectos, cuando la radiación solar incide primero en una masa térmica que está situada entre el sol y el ambiente. La radiación solar absorbida por esta masa se convierte en energía térmica (calor) y es transferida después al espacio habitable."

"El libro de la energía solar pasiva". Edward Mazria (pàg. 53)
Editorial Gustavo Gili, S.A. Barcelona 1983. ISBN 968-6085-76-9

Los sistemas de captación solar indirecta ofrecen, frente a los de captación directa, la ventaja de posibilitar el control de las oscilaciones de temperatura, evitando sobrecalentamientos. Esto es debido a que la fuerte radiación solar no incide directamente en el habitáculo, sino que es absorbida por una masa intermedia que actúa de amortiguador del calor, almacenándolo, con el fin de liberarlo hacia el interior cuando la temperatura ambiental descienda.

Básicamente existen dos tipos de sistemas de aporte indirecto: los muros almacenadores de calor y las cubiertas de agua. Una tercera opción, el invernadero, puede considerarse como una combinación de sistemas de aporte directo e indirecto.

Los requerimientos básicos para un muro captador y almacenador de energía son dos:

• la masa térmica orientada a Sur, para obtener la máxima captación,
• y una protección exterior vidriada o de plástico transparente, para evitar la pérdida de calor.

La eficacia del sistema depende principalmente del grueso del muro, del material y del color superficial exterior (una pared oscura, con absorción solar del 95% es uno de los captadores de mejor rendimiento).

La utilización de vidrios dobles reducirá las pérdidas de calor nocturnas y evitará posibles condensaciones, pero la colocación de más capas de vidrio no es recomendable ya que la reducción de las pérdidas durante la noche no compensa la disminución de ganancias solares durante el día.

También puede aumentarse substancialmente su efectividad incorporando reflectores exteriores durante el día y aislamiento móvil por la noche.

En los muros pesados (de obra, hormigón en masa, bloques de hormigón macizos o rellenos, piedra) el calor acumulado en la pared se distribuye después al espacio interior por radiación. Se puede considerar que esta radiación es eficaz, aproximadamente, hasta una distancia máxima de 4 a 6 m.

Añadiendo orificios de ventilación superior e inferior al muro, también es posible distribuir por convección el calor acumulado en la cámara de aire existente entre éste y el vidrio: es el llamado muro Trombe.

La radiación solar que atraviesa el vidrio es absorbida por la pared, calentando su superfície por encima de los 65 ºC. Una parte de este calor es acumulado por el muro y transmitido con cierto retardo (que depende del material y su espesor) al interior del edificio, mientras que el resto es transmitido al aire de la cámara entre la pared y el vidrio. El aire frío de la habitación penetra en la cámara por las aberturas inferiores; al calentarse y disminuir su densidad, sube, volviendo a entrar en la habitación, ya caldeado, por el orificio superior. Por la noche puede evitarse la circulación invertida del aire colocando compuertas móviles en la cara interior de las aberturas.

La superfície óptima de estas aberturas de termocirculación se sitúa entre el 0,5% y el 3% de la superfície total del muro, y puede regularse mediante persianas móviles, dependiendo de la cantidad de calor por convección que se necesite.

Con este sistema el aire caliente aportado al interior es inmediato, proporcionando calefacción durante el día, mientras que el calor almacenado por el muro, si está correctamente diseñado, es cedido al interior con un retardo de 8 a 12 horas, durante la noche.

El espesor óptimo de una pared térmica dependerá de la conductividad y del calor específico del material utilizado, y debe estar en función de las necesidades del ambiente interior (hacen falta aproximadamente 5 horas para que el calor atraviese 20 cm de una pared de hormigón).

Así, un muro con alto calor específico tendrá un gran poder de acumulación de energía, pero si su conductividad es baja, transferirá el calor más lentamente y deberá disminuirse su espesor para que sea suficiente el aporte de calor al local.

Para un ciclo día-noche, por ejemplo, un muro de obra sería de un grueso inferior a uno de hormigón: dado que su calor específico y su conductividad son menores, sólo una pequeña parte de la pared almacena calor y lo tranfiere más lentamente, debiendo reducir el grueso del ladrillo para conseguir una transferencia correcta. De forma orientativa se recomiendan gruesos de 30-40 cm en hormigón y de 25-35 cm en ladrillo macizo.

Es factible, por otro lado, aumentar el poder de acumulación de la obra utilizando ladrillo perforado y rellenando sus huecos con otro material de calor específico mayor, por ejemplo, arena, pero asumiento que, dada la menor conductividad de ésta última, la transferencia será más lenta, por lo que puede ser aconsejable en acumulaciones para ciclos más largos.

Por lo tanto, no existe un material y espesor óptimos para todos los muros almacenadores de calor. Su elección dependerá de las necesidades de cada ambiente.

De forma aproximada, en climas fríos (temperaturas medias de invierno comprendidas entre -7 ºC y -1 ºC) se debe prever de 0,45 a 1 m² de muro captor con doble vidrio por cada metro cuadrado de superfície útil interior del local. En climas templados (temperaturas medias de invierno entre +2 ºC y +7 ºC) debe preverse de 0,22 a 0,60 m² de muro captor por metro cuadrado útil. En general, es necesario incrementar el tamaño de un muro térmico a medida que aumenta la latitud de su emplazamiento.

Durante el verano el muro Trombe debe ser protegido de la radiación solar directa (mediante voladizos, persianas, etc.), pudiendo llegar a ser beneficioso si, una vez cerrados los orificios superiores al interior, se abren otros similares al exterior: se provoca así una termocirculación del aire procedente de las aberturas del edificio orientadas a Norte que, al penetrar en la cámara y calentarse, saldrá al exterior por la parte superior.

La capacidad calorífica del agua es cinco veces superior a la del hormigón, siendo mayor, también su conductividad. Por esta razón, en los muros de agua (normalmente almacenada en bidones) la transferencia de calor al interior es muy rápida, por lo que se requiere un control adicional: para que no sea excesiva, es necesario aislarlo del interior durante el día, retirando el aislamiento por la noche.

Su rendimiento se incrementa con su espesor, pero por encima de 15 cm la mejora es menos sensible. Hay que considerar, por otro lado, el posible aumento de volumen de agua al calentarse, las heladas, las posibles fugas y el ruido que puede producir el líquido al dilatarse.

Los requerimientos básicos para un muro captor y almacenador de energía son la fachada vidriada al Sur, para obtener la captación máxima de energía solar, y la masa térmica, situada a 10 cm o más detrás del acristalamiento, que sirve para almacenar y distribuir calor.

- La eficacia del sistema depende del grueso del muro, del material y del color superficial de la fachada exterior.

- Una pared oscura, con absorción solar el 95% es uno de los captadores de mejor rendimiento.

- La utilización de vidrios dobles o policarbonato, reduce las pérdidas de calor nocturnas y evita las condensaciones.

- La incorporación de reflectores durante el día y de aislamiento móvil por la noche, aumenta la eficacia del sistema.

- Para que un material pueda servir eficazmente como almacenador de energía, no sólo debe tener una buena capacidad térmica (calor específico) sino también una conductividad térmica suficiente.

- Los muros captadores deben ser protegidos de la radiación solar en verano.

Texto de referencia

"Un sistema amb teulada d'aigua ben dissenyat es caracteritza per temperatures molt estables a l'interior de l'edifici i alts nivells de confort, donada la gran àrea de superfície radiant (habitualment tot el sostre)."

"Estalvi d'energía en el disseny d'edificis". Albert Mitjà i Sarvisé (pàg. 142)
Institut Català de l'Energía. Generalitat de Catalunya. Barcelona 1983. ISBN 84-393-0670-9

La cubierta de agua o cubierta-estanque utiliza la masa de agua como almacén de calor. Normalmente ésta es acumulada en bidones o bolsas de plástico transparente, aunque también puede quedar embalsada directamente al exterior, formando un estanque de unos 20 cm. El forjado sobre el que se la sitúa suele pintarse de color oscuro, para aumentar la absorción de calor, y ser metálico, con el objeto de aumentar su conductividad y facilitar su transmisión.

Normalmente se incorpora un aislamiento móvil para minimizar las pérdidas nocturnas en invierno y las ganancias diurnas en verano.

En invierno capta la radiación solar durante el día, emitiéndola hacia el interior durante la noche, una vez protegida la cubierta por el aislamiento móvil.

En verano, este aislamiento es utilizado para evitar la radiación directa de los rayos solares, de forma que el agua, más fría que el ambiente interior, absorba el calor excedente del edificio y se caliente. Por la noche, al retirar el aislamiento, el agua se refrigera por convección natural con el aire frío exterior y por radiación hacia el cielo claro nocturno.

Para que la cubierta-estanque funcione correctamente los bidones de agua deben ser distribuídos uniformemente por toda la cubierta. Además es aconsejable que la altura del espacio a acondicionar no sea excesiva, ya que la eficacia de la radiación decrece rápidamente con la distancia. Por esta razón el sistema sólo es efectivo en la planta inmediatamente inferior.

Aunque en este caso la orientación del edificio no supone un condicionante para su aplicación, sí lo es la latitud del emplazamiento, ya que en invierno la radiación solar tiene un ángulo de incidencia muy bajo. Por este motivo se aconseja en regiones de baja latitud, donde puede ser más interesante utilizarlo en verano. En latitudes más altas puede disponerse una sobre cubierta inclinada o vertical que, además de aumentar el rendimiento por radiación, disminuya las posibles pérdidas por convección.

Por otro lado, para que la refrigeración nocturna sea correcta, es necesario que la bóveda celeste no esté cubierta, y la humedad ambiental no sea muy elevada, por lo que es recomendable su utlización en climas secos con noches despejadas.

No hay que olvidar, además, los posibles problemas que pueden derivarse de las heladas o fugas de agua, así como del ruido que produce el líquido al dilatarse.

Las cubiertas-estanque son más efectivas en los veranos de climas cálidos y secos, ya que su efecto refrigerante por radiación se ve aumentado por la evaporación del agua. Tienen la ventaja de no condicionar la orientación del edificio ni la distribución de sus espacios interiores. Sin embargo, sólo son eficaces en la planta inmediatamente inferior a la cubierta, requieren un mantenimiento continuado y obligan a una gran superfície radiante, con la consiguiente repercusión estructural y constructiva.

- Las cubiertas-estanque son aconsejables para conseguir calefacción en bajas latitudes (36 ºLN o menos) y refrigeración en climas secos con noches despejadas.

- Para aumentar su rendimiento en latitudes superiores, puede preverse una sobre cubierta inclinada o vertical.

- Es necesario un aislamiento móvil que la proteja en las noches de invierno y durante el día en verano.

Texto de referencia

"Aquest espai intermedi o hivernacle té una gran capacitat per captar radiació i, per tant, unes condicions térmiques mitjanes molt més altes que les de l'exterior, amb una oscil×lació de temperatures molt accentuada. La radiació incident a l'hivernacle és absorbida en aquest espai, on es converteix en calor, i es pot cedir a l'ambient interior que es vol condicionar, per conducció o per convecció."

"Quaderns d'Arquitectes 6: El disseny energètic a l'Arquitectura". Helena Coch Roura/Rafael Serra Florensa (pàg. 86)
Edicions UPC. Barcelona 1994. ISBN 84-7653-378-0

El invernadero puede considerarse como una combinación de sistemas de aporte directo e indirecto. El espacio intermedio que proporciona actúa de amortiguador de las oscilaciones de temperatura, posibilitando su control tanto en invierno como en verano.

Dado que, cuanto mayor es la temperatura de un cuerpo menor es la longitud de onda a la que este cuerpo irradia calor, la energía solar, de longitud de onda muy corta, pasa fácilmente por las aberturas vidriadas de los edificios, calentando su interior, pero sin poder volver a salir al exterior por tener los objetos del interior una radiación de onda muy larga. Esto es debido a su baja temperatura y a que los vidrios habituales de las ventanas son opacos a las grandes longitudes de onda. Es el efecto invernadero. Su mejor orientación es según el eje Este-Oeste, por la mayor exposición al Sur que presenta.

Es necesario colocar dentro del invernadero una masa térmica suficiente como para absorber la radiación directa y amortiguar las variaciones de temperatura interior. Puede situarse una pared pesada entre el invernadero y el edificio para facilitar una eficaz transferencia de calor entre los dos espacios, siendo su funcionamiento muy similar al del muro Trombe.

El diseño de este muro debe ajustarse tanto a las necesidades ambientales del local a calefactar como al uso que se le quiera dar al propio invernadero (ver ficha 3.4.3: muros).

Debido a la gran superfície de captación solar, las temperaturas diurnas que se alcanzan en él son muy elevadas, con una gran oscilación durante el día y la noche. Por lo tanto, si lo que se pretende es hacer del invernadero un espacio habitable, la masa térmica debe aumentar lo suficiente. No hay que olvidar, sin embargo, que una masa térmica excesiva puede amortiguar las puntas de temperatura del sistema y reducir la posibilidad de transferencia de calor al interior

También se puede extraer el calor sobrante mediante sistemas mecánicos y canalizarlo hacia otras estancias o bien almacenarlo en un material pesado de gran capacidad térmica (normalmente en un lecho de grava) situado bajo el piso del edificio. El material de acumulación no debe ser aislado por su parte inferior cuando está colocado directamente sobre el terreno, ya que éste se convierte en fuente de calor cuando la temperatura del invernadero es muy baja.

Para una buena transferencia del calor, es importante que actúe como fuente de calor una gran superfície del piso: en climas frescos debe actuar de un 75 a un 100% de la superfície y en los climas templados de un 50 a un 75%.

La ventaja de este sistema es que el invernadero no necesita tener una pared térmica. Es una opción adecuada en climas templados y frescos (en los que se permite bajar la temperatura del invernadero a 5 ó 7 ºC), pero en los muy fríos la mayor parte de la energía captada de día por el invernadero es necesaria para mantenerlo sin helar durante la noche.

Cuando la superfície del cerramiento entre el edificio y el invernadero está constituído por vidrio, una parte importante de la radiación solar captada por éste último se introduce directamente en el habitáculo. Es decir, la captación es directa, pero actuando el invernadero como espacio tampón y reduciendo las pérdidas de calor del vidrio intermedio. Debe preverse la suficiente masa térmica en la estancia a calefactar, para que no se produzcan sobrecalentamientos.

En todos los casos es aconsejable (y en este último imprescindible, salvo que se proteja el vidrio intermedio), el aislamiento nocturno del invernadero, para evitar la pérdida de la energía ganada durante el día.

Igualmente, en verano, debe ser protegido de la radiación solar directa, aumentando considerablemente su rendimiento en esta época del año si se le dota de algun sistema de ventilación que permita la refrigeración de la fachada del edificio.

La profundidad del espacio destinado a invernadero variará en función de su uso y de su altura (ver ficha 3.4.1: captación directa), así como de la energía a captar y almacenar.

La realización de espacios tampón interior-exterior es uno de los mejores procedimientos para conseguir un control de la temperatura interior. Si en invierno este espacio intermedio es capaz de ganar la energía suficiente durante el día, ésta puede acumularse de forma que pueda calefactar el edificio por la noche. El invernadero es uno de los mejores sistemas pasivos de control ambiental, ya que combina los dos sistemas de captación: la directa y la indirecta.

- Los invernaderos actúan como espacio tampón interior-exterior, reduciendo las pérdidas de calor del edificio.

- Es aconsejable prever una masa térmica suficiente para absorber la radiación ganada y amortiguar las oscilacions de temperatura interior.

- Cada invernadero debe ser dimensionado en función del uso que deba asumir. Su eficacia depende de su diseño.

- Es aconsejable el aislamiento del invernadero durante la noche para evitar la pérdida de energía ganada durante el día. En verano, debe ser protegido de la radiación solar directa para evitar sobrecalentamientos.

- El invernadero es un sistema apropiado en los emplazamientos que reciban la suficiente radiación solar. En climas nublados, las pérdidas producidas por la noche podrían llegar a superar las ganancias energéticas durante el día.

- De forma orientativa, se puede apuntar que para calentar 1m² habitable (descontado el invernadero), se precisa aproximadamente un 50% más superfície de vidrio que en el sistema de muros de captación y acumulación térmica.

Texto de referencia

"El concepte de sobreescalfament es relaciona amb l'excés energètic, que té lloc habitualment durant l'estiu i que contribueix a crear un discomfort en l'atmosfera interior d'un habitatge."

"Tecnologies avançades en estalvi i eficiència energètica. La refrigeració natural als edificis". Albert Mitjà.
Institut Català de l'Energía. Generalitat de Catalunya. 1991. ISBN 84-393-1761-1.

El control natural de los edificios en climas cálidos debe cubrir la demanda de refrigeración en verano. La reducción de la carga térmica por refrigeración puede conseguirse mediante alguna de las siguientes técnicas o la combinación de varias:

Ventilación
Es la técnica más efectiva para extraer el calor no deseado de un edificio. La ventilación es necesaria para mantener un control de la temperatura y humedad de los espacios interiores y, además, para limitar la contaminación ambiental interior.

La ventilación se produce por diferencia de presiones de manera natural (viento) o inducida por estratificación térmica (cruzada o tiraje térmico) y también por la acción de sistemas mecánicos.

El valor de la renovación natural de aire ha de estar entre 5 y 25 veces el volumen del espacio por hora, según la carga calorífica y debiéndose considerar que para que sea confortable, la velocidad del aire dentro del edificio no ha de superar el valor de 1.5 m/s.

Las fuerzas naturales que provocan el movimiento del aire a través del edificio son fundamentalmente el viento y la diferencia de temperatura entre el aire interior y el exterior.

La diferencia de temperatura entre el aire caliente interior y el aire exterior más fresco produce un tiraje térmico. Este fenómeno se puede aprovechar para una ventilación cruzada entre aberturas colocadas en fachadas opuestas, soleadas y en sombra, respectivamente, y también entre plantas a diferentes niveles. En este último caso, el aire caliente sube y sale por las aberturas altas mientras que, simultáneamente, el aire exterior fresco penetra por la parte inferior de las fachadas.

Las aberturas de entrada de aire resultan más eficaces si se colocan en la cara del edificio sobre la que incida el viento más frecuente, mientras que las aberturas de salida se deberían colocar en la cara opuesta al viento o en las zonas de baja presión sobre la cubierta, en las otras caras del edificio. Un buen rendimiento se obtiene cuando las superfícies de entrada y salida son del mismo tamaño ya que el incremento de la superficie de salida (en relación a las de entrada), incrementa el flujo de aire, pero no en proporción al área adicional.

Refrigeración por evaporación
Está basada en un cambio de estado del agua de líquido al vapor, ya que el agua al evaporarse absorbe calor y, por lo tanto refresca el ambiente, al tiempo que aumenta su contenido de humedad. Esta técnica es especialmente recomendada en climas secos (HR < 50%) y resulta muy eficaz cuando se combina con la ventilación. Se ha utilizado con profusión en la arquitectura popular, en zonas de climatología cálida-seca. donde las fuentes colocadas en patio sirven para reducir la temperatura del aire, ya que la evaporación del agua absorbe cantidades significativas de calor.

Las cubiertas estanque resultan un método económico y efectivo para conseguir refrigeración en climas secos con noches despejadas, aunque necesitan cierto mantenimiento y cuidado en la construcción (ver ficha 3.4.2). En climas cálidos-húmedos una aplicación es la cubierta acabada con una capa de gravas (espesor aproximado 20 cm) que permite almacenar la humedad de la noche y refrigerar cuando esta humedad se evapora durante el día.

Refrigeración por radiación
Corresponde a la radiación térmica de las superficies interiores del edificio hacia el exterior durante la noche (habitualmente este sistema se combina con una ventilación inducida nocturna).

Una aplicación de esta estrategia son las construcciones con patio interior de los climas cálidos-secos. Los patios y las edificaciones que los rodean, durante las noches irradian calor hacia el firmamento, formándose así una bolsa de aire frío en los patios y las habitaciones de la planta baja. Durante el día, cuando el sol empieza a calentar, la bolsa de aire frío permanece durante un tiempo considerable. Los muros del edificio deben tener bastante espesor de forma que la penetración de calor por calentamiento solar directo se produzca con un retraso apreciable. De forma ideal, el calor llega al interior durante la noche, cuando la temperatura atmosférica es menor y el calor se puede eliminar por medio de la ventilación,volviéndose a crear una nueva concentración de aire frío en el patio. Los muros se deben pintar de blanco para que absorban la menor cantidad de calor solar.

Hay otras técnicas, igualmente muy eficaces, para conseguir la refrigeración natural de los edificios. Están relacionadas con parámetros tratados en otras fichas. Son las siguientes:

Reducción de las ganancias solares
Mediante elementos que produzcan sombra y elementos de protección móvil (ver fichas 3.3.1 y 3.3.2) y también, a través de la colocación de aislamiento térmico en la cara externa de cubiertas y de las fachadas orientadas a oeste (ver ficha 4.2).

Reducción de las ganancias internas
Reduciendo la aportación por iluminación, etc. (ver ficha 7.3).

Reducción por conducción
Evitando los puentes térmicos (ver ficha 4.2).

Inercia térmica
Permite atenuar las oscilaciones de la temperatura interior, consiguiendo unas condiciones ambientales más estables (ver ficha 4.1)

Para evitar el sobrecalentamiento de los edificios durante el verano se deberán proteger de la radiación solar disipando hacia el exterior las ganancias caloríficas internas excedentes, principalmente mediante una ventilación controlada.

Ventilación

En climas cálidos-secos:

• Si el edificio se ha diseñado con inercia térmica interior, deberá poderse abrir al exterior durante la noche, a través de ventanas practicables u orificios de ventilación, para ventilar y refrescar la masa térmica interior.
• Se dispondrán aberturas amplias de dimensión similar para entrada y salida de aire que permitan el paso de la brisa nocturna en verano.
• En climas muy extremados se mantendrá el edificio cerrado durante el día para rechazar el calor exterior, abriéndolos durante la noche para permitir la entrada de aire fresco.

En climas cálidos-húmedos:

• Se abrirá el edificio a las brisas predominantes durante el día y la noche.
• Se colocaran entradas y salidas de aire amplias, con las salidas algo mayores que las entradas, para aumentar, aunque sea ligeramente, el flujo de aire.
• Se colocaran las aberturas en fachadas opuestas (soleadas-en sombra), o en diferentes plantas para favorecer el tiraje térmico (sótano-bajo cubierta).
• Para aumentar el confort de verano en estos climas se ha de aumentar la velocidad del aire que incide sobre los ocupantes, por su efecto refrigerante directo y por el enfriamiento derivado de una evaporación más rápida del sudor.

En climas cálidos, en general:

• Resulta muy eficaz el uso de sistemas constructivos ventilados, tanto en cubiertas como en fachadas orientadas a oeste.

Refrigeración por evaporación

En climas cálidos-secos:

• Se recomienda el uso de fuentes y vegetación en patios, así como construir cubiertas estanque siempre que las noches sean despejadas.

En climas cálidos húmedos:

• La refrigeración por evaporación no es una técnica adecuada si el grado de humedad ambiente es elevado. Una posible aplicación son las cubiertas acabadas con gravas que permiten refrigerar durante el día los espacios inferiores al evaporarse la humedad depositada durante la noche.

Refrigeración por radiación

En climas cálidos, en general:

• Es aconsejable que la cubierta y las fachadas soleadas estén acabada con un color claro o un material reflectante que reflejará el sol alto de verano.
• En climas cálidos secos, la solución de edificaciones con patio permite la refrigeración por radiación nocturna

Texto de referencia

"Els criteris geomètrics generals sobre la forma d'un edifici per tal d'aconseguir un bon nivell de refrigeració, consisteixen no sols en tenir una menor superfície de pell exterior i un volum màxim posible, sinó que també els espais interiors han de distribuir-se de tal forma que els intercanvis pell-aire més els elements d'ombra (per exemple) permetin una refrigeració convectiva per fluxos d'energia que s'originen dins de l'edifici i generats per l'energia solar, és a dir, el que es coneix per ventilació"

"Tecnologies avançades en estalvi i eficiència energètica. La refrigeració natural als edificis". Albert Mitjà (pág. 25)
Institut Català de l'Energia. Generalitat de Catalunya 1991. ISBN 84-393-1761-1

La compartimentación interior de los edificios debe dar respuesta a las necesidades de confort de sus ocupantes, en función del clima en el que se localicen. Así, las estancias en las que la ocupación es continua a lo largo del día deberían situarse en las áreas del edificio climatológicamente más favorecidas, protegiéndolas de ubicaciones más desfavorables mediante la interposición de espacios en los que las exigencias de confort no sean tan estrictas.

De esta manera, se pueden concebir espacios-tampón, es decir, espacios que no están continuamente ocupados por sus habitantes o zonas no climatizadas en las que la oscilación de temperatura no es primordial (escaleras, locales de servicio, garages e incluso armarios), ya que ayudan a reducir las pérdidas en invierno al configurar áreas de temperatura intermedia. Es aconsejable, pues, colocarlos en fachadas a Norte, donde el balance energético es más desfavorable.

Este criterio también es aplicable a la compartimentación en altura, disponiendo las estancias que necesiten menor confort en los niveles más expuestos; por ejemplo, trasteros bajo cubierta, garages en sótano, etc.

Además, las zonas que generen más calor deberían situarse en las plantas inferiores ya que, al subir, el aire caliente ayuda a calefactar las superiores. El efecto es mayor si se preven conexiones abiertas entre las estancias a diferente nivel (mediante escaleras, dobles alturas, etc).

En la zona Sur, más soleada en invierno pero no en verano, deben disponerse las estancias de uso continuado durante el día: sala de estar, comedor e incluso habitaciones, si es posible; en caso contrario, estas últimas pueden orientarse a Este, ya que recibirán la radiación solar en las primeras horas de la mañana. En climas cálidos, no se recomienda la orientación Oeste por su exceso de radiación en verano.

Igualmente importante es la interrelación entre las estancias de uso diferente. Así, en climas fríos, interesa que los espacios donde se produce calor (cocinas, chimeneas...) se sitúen cerca de otros que se beneficien del calor que generan, mientras que en climas cálidos es aconsejable colocarlos en contacto con el exterior para facilitar su disipación.

En cuanto al grado de compartimentación del edificio, en climas fríos es conveniente aplicar una estrategia conservadora. Así, los espacios interiores habitables deberían tener un factor de forma pequeño, de manera que en invierno las pérdidas de calor por transmisión a través de su piel fueran mínimas. Si se diseñara una planta abierta significaría tener que calentar todo el volumen, mientras que si la compartimentación es alta es posible establecer un control de temperaturas diferenciado por habitaciones y, además, reducir la pérdidas por ventilación. Por otro lado, en los espacios excesivamente altos se incrementa las pérdidas por convección. Se aconseja, pues, en climas fríos, una fuerte compartimentación en horizontal y en vertical.

En cambio, en climas cálidos, en los que las necesidades de refrigeración en verano suelen ser superiores a las de calefacción en invierno, son adecuados los espacios abiertos que permitan la ventilación, aprovechando la diferencia térmica existente entre fachadas soleadas y en sombra, o a través de elementos verticales (como una escalera o un patio) que permitan la estratificación y disipación de calor al exterior por la parte superior del edificio.

La inercia térmica (que está en función del espesor de las paredes así como del calor específico y conductividad del material) y el color de acabado de los elementos de compartimentación, influyen también en las fluctuaciones de temperatura interior. En general, en invierno, no se aconsejan inercias elevadas, por el gasto adicional de energía que comporta el hecho de calefactar los paramentos, mientras que en verano, por el contrario, ayudan a estabilizar la temperatura al absorber el calor excesivo.

Igualmente, si la masa interior se utiliza como almacenadora de energía, es conveniente atender a su color, ya que una superficie oscura absorbe mayor radiación que otra de color claro. Es función del proyectista valorar este parámetro en función de las necesidades (ver ficha 4.1).

La compartimentación interior de los espacios dependerá del nivel de respuesta a los requerimientos de invierno o verano. Para reducir las pérdidas de calor es recomendable una compartimentación alta, mientras que para favorecer la refrigeración en verano son adecuados los espacios abiertos con circulaciones de aire controladas (en un eje, cruzada o potenciando la estratificación)

- Los espacios de mayor ocupación a lo largo del día deben situarse en las zonas climatológicamente más favorables. Para protegerlos de las orientaciones menos beneficiosas es aconsejable interponer, tanto en horizontal como en vertical, las áreas de menor uso o que no requieran unas condiciones estrictas de confort, ya que actuarán de espacios-tampón con temperaturas intermedias.

- Las zonas que generen más calor deben situarse en la planta baja, con el objeto de aprovechar el flujo ascendente de aire caliente para calefactar las estancias superiores.

- En general, se aconseja:

• Orientar a Sur las zonas de estancia, preferentemente las salas de estar o comedores ya que, siendo la fachada más soleada en invierno, recibe poco Sol en verano.
• Orientar a Este los espacios que puedan necesitar calor durante las primeras horas del día en invierno, sin llegar a recibir una radiación excesiva en verano (dormitorios).
• Orientar a Norte las estancias que no requieren un confort excesivo: pasillos, locales de servicio, etc, utilizándolas como espacios-tampón.
• En climas cálidos, evitar en lo posible las orientaciones Oeste, calurosas en verano y frías en invierno.

- El grado de compartimentación aconsejado está directamente ligado al tipo de clima: en los fríos se recomienda una alta compartimentación de las estancias, ya que permite un control de temperaturas diferenciado.

En climas cálidos resulta adecuado diseñar los espacios de manera que faciliten la ventilación, por ejemplo mediante la interacción de fachadas opuestas (sol y sombra), o la inclusión de galerías longitudinales o conductos verticales, aprovechando la escalera o un hueco vertical para comunicar las plantas inferiores con la cubierta. Estas soluciones han de combinarse con la necesidad de reducir pérdidas caloríficas en invierno, pudiéndose resolver mediante cerramientos practicables que permitan la compartimentación cuando sea necesaria.

- En general, no se recomiendan estancias con techos altos, ya que provocan una fuerte estratificación del aire, manteniéndose el más caliente en las capas altas y el más frío en las inferiores.

Sin embargo puede llegar a ser conveniente en climas muy calurosos, siempre que se permita, en las noches estivales, la salida del aire caliente mediante orificios superiores de ventilación.

Texto de referencia

"Daylight, by displacing electric light use, reduces carbon dioxide emission and, in turn, the greenhouse effect. The European nations are committed to the control of global warming, and impacts on the ozone layer, as well as policies for saving energy "per se". Thus energy savings achieved by better daylight design are doubly important. We must therefore regard better daylighting design of buildings as playing an ecological role, in addition to its other contributions, like saving energy, improved work performance and increased human well being.
Additionally we have to study, in more detail, how improved daylighting design can reduce air conditioning cooling loads, and so reduce the air conditioning plant sizes, and hence the volume of CFCs associated with them, in addition to making substantial savings in lighting and cooling energy consumption."

"Daylighting in Architecture. A European reference book". Commission of the European Communities. (Pág. X)
James & James Science. London 1993. ISBN 1-873936-21-4

El confort visual está directamente ligado a la iluminancia y al deslumbramiento.

Podemos definir la iluminancia como la cantidad de flujo luminoso que llega a una superfície determinada. La unidad de medida es el lux y equivale a 1 lumen/m². El contraste excesivo de iluminancias dentro del campo visual provoca el deslumbramiento.

El color de la luz es consecuencia del reparto de energía en las diferentes longitudes de onda. Las características de color de la luz se establecen a partir de varios parámetros, como la temperatura de color (establecida por comparación con el color de la luz emitida por el cuerpo negro a una temperatura determinada) o el índice de rendimiento de color. Para tener una buena reproducción del color, la luz debe tener energía suficiente en todas las longitudes de onda.

Dependiendo sobre todo del tipo de trabajo a realizar, el nivel de iluminación de un espacio varía aproximadamente de 250 lux (actividades con esfuerzo visual bajo) a 1000 lux (actividades con esfuerzo visual alto: dibujo, etc), aunque 100 lux son suficientes para, por ejemplo, iluminar una zona de paso (ver tabla nºxx del Anejo IV).

El ojo humano, sin embargo, es capaz de ver con niveles de iluminación de entre 3 y 100.000 lux, lo que corresponde aproximadamente a la iluminación al aire libre, según la hora del día, época del año y grado de nubosidad del cielo.

A modo de ejemplo, indicaremos que para latitudes medias y en condiciones normales, sólo la radiación difusa de la bóveda celeste nos porporciona unos 10.000 lux al mediodía en diciembre y unos 50.000 lux en junio.

En general, para el estudio de la iluminación natural de interiores se considera sólo la radiación difusa, estimando que la eficacia luminosa media para la radiación solar es del orden de 100 lumen/W (90 lumen/W para la radiación directa y 150 lumen/W para la difusa) (1 lux = 1 lumen/m²). La luz natural presenta una eficacia luminosa superior a la artificial: fluorescente (50-80 lumen/W) o incandescente (16-40 lumen/W). Lo que significa que la luz artificial disipa mayor cantidad de calor, consumiendo energía eléctrica y aportando, en consecuencia, calor al ambiente.

Para cálculos lumínicos puede partirse de un modelo de bóveda celeste de brillo uniforme con una iluminación media horizontal de 5.000 lux (según convenio de la Comisión Internacional), aunque para nuestras latitudes puede aumentarse a 10.000 lux. Sin embargo, es más exacto basarse en estudios que indican, para cada latitud, el nivel de iluminación exterior durante determinadas horas del día, normalmente entre las 9h y las 17h (ver gráfico adjunto a ficha 3.6.2). En espacios interiores es necesario introducir el concepto de "Factor de iluminación natural" (FIN) que relaciona la iluminación interior con la exterior, ya que son estrictamente proporcionales (ver ficha 3.6.2).

La orientación de las aberturas es fundamental para obtener la calidad de luz deseada. Ventanas y lucernarios orientados a Norte proporcionan una iluminación estática y sin problemas de deslumbramiento, pero no permiten el aprovechamiento de la energía solar en forma pasiva, pudiendo elevar notablemente las pérdidas caloríficas totales del edificio si su superficie es relativamente grande. Por otro lado, el control de la luz solar es más fácil, a efectos de reducir el deslumbramiento en verano, en la fachada Sur que en las fachadas Este y Oeste.

La forma y dimensión del local influyen notablemente en el nivel de iluminación obtenido. Las habitaciones con poca superfície de fachada y relativamente profundas son difíciles de iluminar de forma natural.

La iluminación natural en un punto del interior de un local es la suma de la iluminación procedente del cielo, más la reflejada en las superficies de los edificios situados enfrente de la ventana, más la iluminación debida a la reflexión en las superficies interiores del local. Es importante, pues, conocer el comportamiento de los materiales frente a la reflexión de la luz.

La reflexión es el fenómeno por el que un rayo (sea calorífico, luminoso o sonoro) cambia de dirección al chocar con un obstáculo. El ángulo de reflexión es igual al de incidencia y es el formado por el rayo con la normal al obstáculo, que se encuentra en el mismo plano que ellos.

En general, la radiación reflejada por una superfície reproduce el espectro de la radiación incidente, afectado por los valores de las diferentes reflectancias específicas. El total de flujo reflejado no supera nunca el flujo incidente.

Desde el punto de vista geométrico, el acabado superficial de los cuerpos influye sobre el tipo de reflexión, en función de su ángulo de dispersión, d, siendo éste el ángulo entre la dirección de la máxima intensidad de la luz reflejada (Imax) y la dirección de la intensidad con un valor de Imax/2.

Podemos distinguir tres tipos básicos de reflexión (ver figura 1):

1 Reflexión especular o SPE (Specular reflectance): d = 0º

El material que define mejor este tipo de reflexión es el espejo, en el que la luz es reflejada con un ángulo de dispersión cercano a 0º.

2 Reflexión dispersa o disipada SCA (Scatter reflectance): 0º < d < 45º

La luz es reflejada en abanico, siguiendo la dirección de la máxima reflexión especular.
Dentro de este tipo de reflexión podemos distinguir:

• la dispersión baja o SCA N (Narrow Scatter) si d se encuentra entre 0º y 15º.
• la dispersión alta o SCA W (Wide Scatter) si d se encuentra entre 15º y 45º.

3 Reflexión difusa o DIF (Diffuse reflectance): 45º < d < 60º

La refracción de la luz es el fenómeno por el cual al pasar un rayo luminoso de un medio a otro de distinta densidad, cambia su dirección al variar su velocidad de propagación. La relación entre estas dos velocidades se denomina "indice de refracción" y relaciona los ángulos de incidencia y de refracción (sen i / sen r). El rayo incidente, el refractado y la normal al obstáculo en el punto de incidencia, están en el mismo plano (ver figura 2).

El índice de refracción de un material depende de la longitud de onda de la luz incidente, o sea de su color. Por eso la luz blanca, que está formada por la superposición de rayos de distintos colores (y por tanto en distintas longitudes de onda), se descompone al pasar a través de un prisma.

Cuando el rayo incidente da origen a un único rayo refractado hablamos de refracción simple, mientras que si provoca dos rayos refractados no referiremos a la refracción doble.

La difracción constituye una excepción a la ley de la propagación rectilínea de la luz, pues los rayos se desvían de la línea recta al rozar los bordes de un cuerpo opaco, sin experimentar reflexión ni refracción. Por efecto de este fenómeno, las sombras proyectadas están delimitadas por una franja estrecha en la que la intensidad de la luz va decreciendo continuamente, es decir, el paso de la luz a la sombra no es súbito, sino gradual (ver figura 3).

La iluminación natural de los edificios permite un gran aprovechamiento de la energía solar en forma pasiva ya que primero utilizamos la parte visible del espectro solar y posteriormente es posible beneficiarse de su conversión en calor.

- Aumentando la cantidad de luz se mejora la visión, siempre que no se superen ciertos límites ni se provoquen deslumbramientos.

- Para evitar el deslumbramiento se ha de reducir el contraste excesivo de iluminancias.

- Los niveles de iluminación deben adecuarse al tipo de actividad. Para iluminar una zona de paso son suficientes 100 lux, mientras que para actividades con esfuerzo visual alto son necesarios del orden de 1.000 lux (ver tabla nº del Anejo IV).

- Para latitudes medias y en condiciones normales sólo la radiación difusa de la bóveda celeste nos proporciona unos 10.000 lux al mediodía en diciembre y unos 50.000 lux en junio, mientras que una lámpara normal de 60 W produce una intensidad de iluminación aproximada de 800 lux a unos 40 ó 50 cm de ella.

- La luz natural presenta una eficacia luminosa superior a la artificial (100 lum/W de media).

- Las aberturas a Norte proporcionan iluminación uniforme y sin deslumbramientos, pero no permiten el aprovechamiento pasivo de la energía. Las aberturas a Sur deben protegerse de la radiación directa, al igual que en orientaciones Este y Oeste, aunque en éstas últimas el control es más dificultoso.

- Es claramente beneficioso combinar la iluminación lateral con la iluminación cenital.

- La creación de zonas más brillantes sobre un nivel de iluminación uniforme puede enriquecer un ambiente, siempre que no ocasione molestias por deslumbramiento.

- Los edificios excesivamente compactos y profundos dificultan la iluminación natural de sus zonas interiores.

- El acabado superficial de los cuerpos influye sobre el tipo de reflexión que, en función de su ángulo de dispersión, puede ser especular (espejos), dispersa o difusa .

En general, la dispersión es baja en toda clase de materiales que presente un acabado pulido, las pinturas satinadas, superfícies barnizadas y algunos revestimientos plásticos. Pero la mayoría de materiales utilizados en construcción provoca una dispersión alta: pinturas mate, tejidos de poliéster, hormigón y, en general, las superfícies mate.

Sólo un pequeño número de materiales es perfectamente difusor (d = 60º): moquetas, paneles de fibra mineral, hormigón granular o poroso, hierba o césped, etc.

- La reflexión de la luz permite conducir el haz luminoso desde el exterior hasta zonas interiores sin iluminación exterior directa.

- El fenómeno de la refracción aporta muchas posibilidades al tratamiento de la luz en la arquitectura, ya que permite redirigirla hacia un punto determinado.

Texto de referencia

"Quan, cap al segle XV, es comença a difondre l'ús del vidre a les finestres, canvien totalment les condicions de confort i d'utilització dels edificis. L'espai interior dïurn es transforma, d'un espai fosc en temps fred on qualsevol activitat era impensable, en un espai lluminós que permet realitzar-hi tasques, especialment les que demanaven poc esforç físic, fins llavors irrealitzables. El vidre permet, com a element selectiu d'entrada de llum i com a barrera de les fuites de calor i dels corrents d'aire, un nou concepte de l'espai interior."

"Les energies a l'arquitectura". Rafael Serra Florensa (Pág. 141)
Edicions UPC. Barcelona 1993. ISBN 84-7653-501-5

La iluminación natural de los edificios presenta múltiples posibilidades al diseñador. Ventanas, lucernarios, patios de luces, techos translúcidos, cubiertas en diente de sierra, conductos de iluminación, reflectores... ofrecen mecanismos de interacción entre la luz y la forma arquitectónica.

Recursos que en otras épocas resultaban cotidianos han caído en desuso y, con el objeto de conseguir una iluminación uniforme, se ha llegado a una excesiva dependencia de la luz artificial con su consiguiente consumo energético. Pero es necesario considerar las posibilidades que nos ofrece la utilización de la luz natural, ya que se pueden lograr espacios absolutamente distintos en función del tipo de luz.

El diseño de elementos de captación de luz natural no ha de olvidar, sin embargo, el balance energético del edificio, debiéndose incorporar a él, ya que determinadas hipótesis pueden influir negativamente en su comportamiento térmico global. Un adecuado diseño debe considerar los factores térmicos y lumínicos de manera integral.

Los llamados "sistemas de iluminación natural" deben optimizar la distribución de luz en el interior del edificio. Sus componentes se clasifican en dos grandes grupos: de paso de luz y de conducción de luz. En algunos casos es necesaria la incorporación de determinados elementos de control que optimicen su utilización (ver ficha 3.6.3).

COMPONENTES DE PASO DE LUZ

Son los elementos diseñados para permitir el paso de luz entre dos ambientes. Su eficacia está en función de su dimensión, situación, geometría y composición de sus elementos de control.

Ventanas y balcones
Permiten la entrada lateral de la luz y de la radiación solar directa, la visión y la ventilación natural. En la proximidad de las ventanas, la iluminación es máxima, descendiendo exponencialmente hacia el interior del local, donde la claridad es debida principalmente a las reflectancias de las superficies internas. Igualmente, el espesor del muro de cerramiento influirá en la direccionalidad de la luz, que aumentará a medida que lo haga aquél.

Muros traslúcidos
Proporcionan un nivel uniforme de luz difusa sin permitir la visión y la ventilación. Debe cuidarse su orientación, ya que si no se incorporan mecanismos de ventilación pueden producirse sobrecalentamientos en algunos casos. Su composición suele ser a base de piezas de vidrio en masa cuyo espesor varía de 5 a 30 cm.

Muros cortina
Permiten la entrada de luz y Sol así como la visión, pero normalmente no ventilan. Provocan un intercambio térmico interior-exterior muy acusado. Su gran superfície vidriada actúa de captador solar, por lo que en climas templados y cálidos, necesitan elementos de control que impidan el sobrecalentamiento de las estancias y el deslumbramiento, sobre todo en orientaciones Este y Oeste.

Tragaluces
Son aberturas verticales o inclinadas, cerradas con vidrios transparentes o translúcidos, situadas en elementos sobresalientes del plano de cubierta y construídos con los mismos materiales que ésta. Proporcionan un alto grado de iluminación difusa o directa según su diseño y orientación. Su altura suele situarse entre 0,80 y 3 m sobre el plano de cubierta y pueden permitir la ventilación.

Cubierta monitor
Consiste en elevaciones sucesivas del plano de cubierta que permiten el paso de luz a través de sus superfícies laterales de conexión. Su efecto es el de diversos tragaluces colocados en el mismo plano de cubierta, por lo que porporcionan una iluminación más uniforme.

Cubierta en diente de sierra
Permiten la entrada de luz difusa, evitando contrastes lumínicos desagradables e igualando los niveles de iluminación en el interior. Pueden permitir la ventilación si se preven elementos practicables.

Techos translúcidos
Normalmente pisables, permiten el acceso de la luz cenital difusa, proporcionando un nivel de iluminación suave y homogéneo. Suelen construirse a base de bloques de vidrio sobre una estructura portante.

Claraboyas y Lucernarios
La iluminación cenital que proporcionan varía según su diseño y distribución, siendo fácilmente conseguible un buen nivel de uniformidad. Es aconsejable preverlas practicables para facilitar la ventilación del espacio iluminado, así como la incorporación de elementos de control específicos al tipo de iluminación deseada.

Cúpulas
Son cubiertas semiesféricas que permiten la entrada de luz puntual, si se construyen con materiales opacos y perforaciones transparentes, o uniforme, si se diseñan totalmente traslúcidas.

Linternas
Son las aberturas situadas en el punto más alto de una cúpula y normalmente protegidas por una pequeña cubierta sobre elevada. Permiten la entrada puntual de luz cenital difusa, así como la ventilación del espacio inferior. La altura de la abertura suele estar entrar 0,50 y 1,50m, mientras que su diámetro oscila entre 0,50 y 2m.

Membranas
Son superfícies translúcidas que rodean totalmente un ambiente interior, permitiendo el paso global de la radiación y creando condiciones lumínicas similares a las exteriores. Su dimensión suele ser superior a la superfície del espacio protegido por la membrana, a modo de invernadero. Únicamente pueden ser efectivas en climas muy fríos, ya que pueden generar grandes problemas de sobrecalentamiento. Es recomendable dotarlas de sistemas de control solar e imprescindible prever mecanismos de ventilación en su parte superior.

COMPONENTES DE CONDUCCIÓN DE LUZ

Son espacios diseñados para conducir la luz al interior del edificio. Su eficacia dependerá de su geometría y del acabado superficial de sus paramentos. Entre ellos se incluyen:

Galerias
Espacios habitables situados en la piel del edificio y separados del exterior por un cerramiento vertical vidriado que permite el paso total de luz. Su altura suele ser de una o dos plantas y su profundidad de entre 1 y 4 m.

Porches
Espacios habitables, cubiertos pero abiertos al exterior, adosados a la piel del edificio. Protegen del Sol directo y de la lluvia, proporcionando un nivel de iluminación bajo y sin contrastes. Suelen ser de una o dos plantas y de 1 a 5 m de profundidad.

Invernaderos
Espacios habitables, con una fachada adosada al edificio y el resto vidriado y practicable para facilitar la ventilación. Permiten el paso total de radiación, protegiendo al edificio del paso del viento y de la lluvia. De uno o dos pisos de altura, sus dimensiones en planta son variables, permitiendo usos muy diversos.

Patios
Cerrados en sí mismos por los propios muros del edificio, se abren al exterior por una de sus caras, que suele ser la superior. Permiten la iluminación y ventilación de los espacios interiores del edificio, aumentando su eficacia a medida que lo hace la relación entre su anchura y su altura y el grado de reflexión de sus acabados.

Atrios
Son asimilables a patios protegidos cenitalmente por una superfície vidriada que permite el paso total de luz. Es aconsejable, y en climas meridionales imprescindible, la inclusión de elementos de control solar para evitar el sobrecalentamiento, así como la incorporación de mecanismos de ventilación. Los materiales de color claro, o pulidos (mármol) al igual que en los patios, mejoran la distribución de la luz, sobre todo en las plantas inferiores que reciben predominantemente la luz reflejada en los muros opuestos y el pavimento.

Su superfície en planta es variable dependiendo de su utilización, pudiendo llegar a conformar verdaderas plazas cubiertas, mientras que su altura suele ser similar a la del edificio.

En teoría, cada planta debería disponer de diferentes tamaños de ventana e incluso de altura de techo: más reducida en los pisos superiores y mayor en los inferiores. Igualmente, la disposición aterrazada facilita la iluminación de las pisos bajos.

Por el contrario la inclusión de especies vegetales reduce la reflexión del pavimento, provocando áreas sombreadas en las plantas bajas, sobre todo si se sitúan cercanas a los muros.

Conductos de iluminación
Espacios no habitables, destinados a conducir la luz exterior hasta zonas interiores del edificio difíciles de iluminar. Proporcionan luz difusa. Sus dimensiones suelen estar entre 0,5 y 2 m de sección y 10 m como máximo de longitud y su acabado superficial debe ser de color blanco. Están separados del exterior por superfícies transparentes o translúcidas sobre las que no deberían proyectarse sombras procedentes de otros elementos.

Conductos de Sol
Parecidos a los anteriores, en invierno conducen los rayos de Sol a zonas interiores del edificio, que los reciben de forma atenuada, mientras que están protegidos de la radiación solar directa en verano. Están revestidos interiormente de superficies especulares o espejos que conducen la luz por reflexión múltiple. Aunque su sección es similar a la de los conductos de iluminación, su profundidad puede superar los 10 m con niveles de iluminancia aceptables. Para aumentar la radiación incidente sobre el conducto pueden utilizarse los helióstatos, mecanismos que, mediante superfícies reflectantes, proyectan los rayos de Sol sobre un punto fijo.

La iluminación natural de un edificio debe considerarse siempre relacionada con su diseño, que debe integrar los factores térmicos y lumínicos. Ninguna fuente de luz debe originar incomodidad, evitando la visión directa de áreas excesivamente brillantes y dotando a las aberturas de elementos tamizadores de luz que puedan utilizarse en caso de necesidad.

- Las aberturas a Norte ofrecen iluminaciones uniformes y sin problemas de deslumbramiento, pero pueden aumentar considerablemente las pérdidas caloríficas del edificio. El deslumbramiento es fácilmente controlable en orientaciones a Sur, mientras que es más difícil hacerlo a Este u Oeste.

- Los locales situados en las plantas más altas de un edificio tienen mayor iluminación natural que los situados en las plantas inferiores, debido a la distinta superficie limitada por la línea de no cielo, y por lo tanto, sus huecos deberían ser de menor superficie que los de las plantas bajas.

- Es fundamental pintar de color muy claro o utilizar materiales pulidos de baja dispersión de la luz (mármol) en las paredes de los patios para que la radiación que incida en ellos, por múltiples reflexiones, penetre en los huecos más bajos.

- La ventana colocada aproximadamente en el centro de la pared exterior de un local consigue una iluminación interior de mayor nivel y uniformidad que si está colocada junto a una pared lateral.

- Las ventanas altas iluminan mejor los locales profundos, ya que el punto con iluminación media igual a la horizontal se traslada más hacia el interior de la habitación.

- Globalmente (y con las reservas necesarias, ya que influyen multitud de parámetros) puede decirse que, a una distancia de la ventana igual al doble de su altura, el nivel de iluminación natural obtenido es, aproximadamente, la mitad que junto a ella, disminuyendo hasta el 20% si la distancia aumenta hasta 4 veces su altura (ver gráficos anejos).

- Las ventanas verticales permiten una mejor penetración de la luz que las horizontales de igual área.

- Los lucernarios permiten aprovechar mejor que las ventanas la radiación directa y difusa. Pero su dimensionado debe ser cuidadoso, de manera que puedan captar más energía solar en invierno que en verano y no provocar sobrecalentamientos.

Un nivel aceptable de uniformidad de iluminación puede lograrse separando entre sí los ejes de lucernarios una distancia inferior al doble de la altura del lucernario sobre el plano de trabajo (D < 2H). La distancia del lucernario a la pared contigua no debe superar la dimensión anterior (ver gráficos anejos).

- En cubiertas en diente de sierra con acristalamiento vertical, para obtener un nivel uniforme de iluminancia en actividades industriales, la distancia entre huecos no debería exceder de 2,2 veces la altura desde el plano de trabajo hasta el borde inferior del cristal (D < 2,2H). Para ángulos de inclinación del vidrio entre 60º y 75º la distancia puede aumentarse a 2,5H.

A medida que se disminuya el ángulo de inclinación del vidrio sobre la horizontal, aumentará la iluminación interior. Sin embargo, en latitudes menores de 40º deberían usarse dientes de sierra verticales, mientras que en latitudes mayores son aconsejables inclinaciones de 60º ó 70º.

PREDIMENSIONADO (ver gráficos anejos):

- El predimensionado de iluminación natural puede basarse en el nivel de iluminación exterior para cada latitud durante unas horas del día predeterminadas (normalmente entre las 9h y las 17h). El gráfico adjunto indica el porcentaje de horas en las que, durante este período horario, se alcanza una iluminación exterior fijada.

- El factor de iluminación natural (F.I.N.) es la relación entre la iluminación interior (media o en un plano de trabajo) y la iluminación exterior: FIN = (Ilum.int/Ilum.ext.) x 100. Un factor de iluminación elevado implica un porcentaje mayor de iluminación interior respecto a la exterior, luego obligará a una mayor superfície de abertura.

Este parámetro independiza el nivel de iluminación interior, de su relación con el momento del día y del año. Una vez obtenido el valor del FIN en un punto, éste es invariable y podemos establecer el valor de la iluminación neta, en luxes, conociendo el valor de la iluminación exterior en ese momento.

Es un parámetro fundamental para el predimensionado de sistemas de iluminación natural.

- Los diagramas aproximativos de predimensionado que se adjuntan no tienen en cuenta algunos factores que pueden disminuir sensiblemente el nivel de iluminación interior: transmitancia del cristal (si es menor del 85%), pérdida media debida al polvo y reflectancia media interior (si difiere sustancialmente del 20% de reflectancia media). Por tanto, al factor de iluminación natural (FIN) obtenido se le debe aplicar los factores de corrección pertinentes (ver tablas anejas).

- Además, para aberturas verticales, el FIN también debe ponderarse en función del ángulo de obstrucción exterior, definido por la horizontal y la línea que une el centro de la ventana con la parte superior del obstáculo.

Texto de referencia

"El ojo es solamente una parte diminuta del cuerpo humano, pero es la más sensible y quizá la más importante. El concebir una luz natural o artificial que destruya el ojo humano o sea inapropiada para su utilización, es hacer arquitectura reaccionaria, incluso si por otro lado el edificio tiene un alto valor constructivo.
La luz del día a través de las ventanas ordinarias sólo cubre una parte de una sala grande e incluso si la habitación está suficientemente iluminada, la luz será desigual y variará sobre los distintos puntos el suelo; por esta razón se han usado preferentemente claraboyas en las bibliotecas, museos, etc. Pero la claraboya que cubre el área completa del suelo, produce una luz exagerada si no se realizan arreglos adicionales."

"La humanización de la arquitectura". Alvar Aalto.
Artículo publicado en "The Techonology Rewiew". Noviembre de 1940 (Pág. 14-15)
Cuadernos Ínfimos nº 81 (pág.33). Tusquets editores. Barcelona 1977. ISBN 84-7223-581-5

La bóveda celeste proporciona iluminaciones muy variables, asumiendo valores de 0 a 100.000 lux, en función de la latitud del emplazamiento, la hora del día, el mes del año y el tipo de cielo.

La calidad y uniformidad de iluminación que proviene de las orientaciones a Norte no se da en orientaciones Sur, Este u Oeste, en las que la radiación directa puede provocar contrastes excesivos de luz y sombra, y con ello, molestos deslumbramientos, desagradables al ojo humano. Sin embargo, la orientación Sur presenta ventajas respecto a las anteriores, ya que permite el aprovechamiento pasivo de la energía solar, al recibir máxima radiación en invierno y mínima en verano. Es función del diseñador conjugar estos dos parámetros fundamentales, el térmico y el lúmínico, de manera que en función de las necesidades del espacio a proyectar, se tomen las decisiones adecuadas, valorando las ventajas y los inconvenientes de cada opción.

En orientaciones a Norte hay que considerar las pérdidas térmicas que pueden provocar aberturas excesivas, mientras que en orientaciones a Sur es necesario, si no imprescindible, el control de la radiación, que puede provocar contrastes lumínicos no deseados. Este control, relativamente sencillo a Sur, es algo más complejo en orientaciones Este u Oeste, debido a la diferente inclinación e intensidad de radiación que proporciona el Sol a lo largo del año.

Los elementos de control solar proporcionan al proyectista las herramientas necesarias para esta ponderación del haz luminoso, de manera que, mediante mecanismos específicos, pueda tamizar, anular, direccionar o modificar la luz que llega al edificio.

ELEMENTOS DE CONTROL

Su misión es regular el paso de luz al ambiente interior. Su eficacia dependerá de su situación, de su flexibilidad de regulación y de su comportamiento frente al haz luminoso. En función de estos parámetros, se han clasificado en cinco grupos:

Superfícies separadoras, de material transparente o translúcido:

• Vidrios tratados químicamente o con incorporación de películas, coloreadas o no, que por difracción o reflexión (ver ficha 6.3.1) modifican las características de la luz que los atraviesan.
  Un ejemplo singular lo conforman los HOEs (Holographic Optical Elements), vidrios a los que se les ha incorporado mediante emulsiones de plata, películas o gelatinas, un "pattern" holográfico, de manera que hasta un 90% de la radiación directa y difusa se difracta hacia un ángulo determinado (definido por una "parrilla" de difracción característica), sin modificar la geometría de composición del vidrio.
• Láminas de vidrio o plástico de componente prismática que, por refracción, modifican la trayectoria de la luz, aunque disminuye la transparencia del elemento.
  También existen en el mercado sistemas integrados por pequeñas unidades de vidrios dobles cerradas lateralmente por materiales reflectantes, de forma que, debidamente orientados, son capaces de desviar la radiación directa incidente y permitir el paso de la difusa (ver fig. 1).
  Otra vertiente la conforman los paneles formados a partir de pequeñas estructuras capilares, de aproximadamente 3,5 mm de diámetro, perpendiculares a la fachada y protegidas por dos vidrios paralelos. Las propiedades reflectantes de los pequeños cilindros desvían la luz incidente, provocando su difusión en el espacio interior (ver fig. 2).
• Láminas translúcidas que regulan la luz que les atraviesa cuando se les aplica momentáneamente un campo eléctrico externo. Éste provoca la opacidad del material, que recupera su transparencia cuando el campo eléctrico invierte su sentido, pudiendo llegar a configurarse como un cerramiento regulable en función de las necesidades energéticas del edificio.

Pantallas flexibles, como toldos y cortinas exteriores o interiores, realizadas con materiales opacos o difusores de la radiación

Pantallas rígidas, a base de elementos opacos que redirigen o detienen la radiación en función de su material de acabado:

• Voladizos. Deben diseñarse en función de las necesidades lumínicas y energéticas de cada época del año (ver ficha 3.3.1).
• Repisas de luz (lightshelf). Son pantallas horizontales situadas en las ventanas, por encima del nivel de la vista. Al mismo tiempo que protegen parcialmente de la radiación, proyectan la luz exterior hacia el techo interior pudiendo llegar a proporcionar luz natural en estancias interiores del edificio. Se clasifican en exteriores, interiores y combinadas, siendo más efectivas las primeras, al no crear espacios interiores de sombra bajo ellas (ver fig. 4).
• Aletas: son pantallas verticales y perpendiculares a la fachada. Protegen parcialmente de la radiación con ángulo de incidencia bajo. Por tanto, son efectivas para orientaciones Este y Oeste.
• Reflectores: situados específicamente, reflejan o detienen la radiación de una orientación determinada.
• Antepechos, jambas y dinteles: según su material y color de acabado pueden aumentar o disminuir la luz reflejada al interior del edificio.

Filtros solares: protegen de la radiación solar, permitiendo la ventilación:

• Persianas y lamas: si son móviles permiten una gran variación de intensidad lumínica. Su material y color de acabado definirá el tipo de iluminación interior.
• Celosías fijas: tamizan la luz en función del su grado de compacidad y acabado superficial.

Obstructores solares, es decir, contraventanas que, situadas interior o exteriormente, actúan de barrera a todos los efectos, permitiendo un control lumínico muy limitado.

Los elementos de control lumínico tienen la misión de modificar el haz incidente en ellos, con el objeto de adaptar la luz natural a las necesidades de cada ambiente. Su eficacia depende de su situación, de su flexibilidad de regulación y de su comportamiento frente al haz luminoso.

- Los elementos de control lumínico son imprescindibles en orientaciones a Sur, Este y Oeste.

- Los voladizos a Norte no son recomendables, ya que reducen la entrada de luz exterior.

- Las superfícies separadoras de material transparente o translúcido, tratadas convenientemente o con geometrías determinadas, pueden tamizar, refractar o difractar la luz, creando ambientes lumínicos totalmente diferentes.

- El fenómeno de la reflexión puede facilitar la entrada de luz y del Sol en espacios alejados del exterior y, al mismo tiempo, evitar deslumbramientos al dirigir el haz lumínico en la dirección deseada (repisas de luz).

- Repisas, antepechos, jambas y dinteles de ventanas provocan reflexiones que actúan directamente sobre la cantidad y la calidad de la luz interior.

- Las pantallas fijas pueden detener la radiación directa y evitar deslumbramientos indeseados, pero hay que considerarlas en el cálculo térmico global del edificio, ya que impiden parcialmente el aprovechamiento pasivo de la energía calorífica proporcionada por el haz luminoso.

- Los filtros solares como persianas, lamas y celosías, protegen de la radiación solar, permitiendo al mismo tiempo la ventilación del espacio que protegen.

- Los diversos sistemas de control lumínico pueden actuar simultáneamente, posibilitando gran cantidad de ambientes según el tratamiento del haz luminoso. A modo de ejemplo, se adjunta la figura 3 en la que, a una lámina de vidrio de componente prismática se le incorpora una persiana interior a base de lamas parabólicas de aluminio, parcialmente perforadas, cuya misión es evitar el deslumbramiento.