Iluminación, Acústica y Suministro de Energía: Confort en Espacios Interiores

Iluminación: Flujo Luminoso y Confort Lumínico

El flujo luminoso o potencia luminosa es la cantidad total de luz emitida o radiada en un segundo, en todas las direcciones. Su unidad es el lumen (lm), que representa la energía luminosa emitida por una fuente de luz por unidad de tiempo (1 lm = 683 W). La luminancia es la relación entre la intensidad luminosa de una fuente de luz (directa o indirecta) en una dirección y la superficie de la fuente proyectada según dicha dirección.

El rendimiento luminoso o eficacia luminosa es la relación entre el flujo que emite una fuente y la potencia eléctrica consumida para su obtención (lm/W). La cantidad de luz se refiere al flujo luminoso emitido en la unidad de tiempo.

Luz Natural

La luz natural utiliza el sol como fuente de luz directa y la bóveda celeste como superficie difusora. La fuente de luz natural puede ser:

• Luz solar directa: Procede directamente del sol e incide en un espacio físico concreto.
• Luz solar indirecta: Llega a un espacio por reflexión en otras superficies.
• Luz natural difusa: Después de incidir en la bóveda celeste, llega a un espacio con la misma intensidad en diferentes direcciones.

Confort Lumínico

El confort lumínico es la sensación de bienestar que experimenta un individuo como consecuencia de la calidad y cantidad de iluminación en un espacio, permitiendo la realización de tareas visuales sin fatiga ni molestias. Se define como: Bienestar = calidad de luz + cantidad de luz. El confort visual se relaciona con el diseño del espacio y el estado mental del individuo, incluyendo factores personales, fotométricos y colorimétricos.

Ventajas de la Iluminación Natural y Artificial

• Fuente energéticamente renovable al proceder de la energía radiante del sol.
• Ahorro energético al disminuir la necesidad de sistemas de iluminación artificial, especialmente en tareas visuales de complejidad media.
• Contribuye favorablemente a la calefacción en invierno si los huecos se diseñan con un factor solar adecuado.
• La luz solar directa aporta menos calor por lumen que la mayoría de las fuentes de iluminación eléctrica.
• Nivel de iluminancia homogénea interior durante las horas diurnas (aprox. 1000 lux).
• Iluminación dinámica cambiante a lo largo del día y del año, generando diferentes efectos y atmósferas.
• Responde a las necesidades biológicas y psicológicas del individuo.
• Tasación económica variable.

Acústica: Confort y Aislamiento

El confort acústico se define como el nivel de ruido a partir del cual el sonido provocado por las actividades resulta aceptable para las personas. Es una condición mental que expresa satisfacción con el ambiente acústico, donde el individuo no percibe ni ruido ni silencio.

Parámetros que Afectan al Confort Acústico

• Ambientales: Fuentes generadoras, aceptación sonora, sensibilidad auditiva.
• Del edificio: Aislamiento y acondicionamiento acústico.
• Humanos: Características físicas o fisiológicas del sujeto, características demográficas y psicosociales.

Condiciones para el Confort Acústico

• Espacio acústicamente confortable (predispone a la persona a permanecer más tiempo en el mismo).
• Evitar soluciones constructivas a posteriori para garantizar las condiciones acústicas y de aislamiento.
• Reduce el coste en la construcción (generalmente, mejorar el aislamiento es más caro que mejorar la acústica interna).

Aislamiento Acústico

El aislamiento acústico es el conjunto de procedimientos empleados para reducir o evitar la transmisión de ruidos procedentes del interior y exterior de un recinto a otro, con el fin de obtener una calidad acústica determinada. Cumplir con los límites del DB HR depende de: conjunto del espacio, defectos de ejecución y la existencia de puentes acústicos.

Se debe controlar:

• Penetración de ruidos y sonidos del exterior.
• Evitar ruidos generados en el mismo recinto que se transmitan a otros recintos adyacentes.
• Reducir el ruido aéreo y el de impacto: cerramiento simple con materiales duros y densos pero flexibles; cerramiento múltiple con materiales ligeros pero con múltiples capas.

Acondicionamiento Acústico

El acondicionamiento acústico son las medidas que se toman en un recinto para conseguir unas condiciones acústicas y un ambiente sonoro interior conforme al uso que se le va a dar al recinto. El objetivo es conseguir un grado de difusión acústica uniforme y mejorar las condiciones acústicas de sonoridad (mayor confort acústico local).

Depende de:

• Diseño del espacio (forma).
• Propiedades acústicas de los materiales (absorción acústica óptima de los materiales).
• Tiempo que permanece el sonido en ese ambiente.

Controlar el sonido: directo y reflejado (campo sonoro reverberante). Para evitar la aparición de ecos, interesa que el intervalo de tiempo que transcurre no exceda un determinado tiempo.

Tiempo de Reverberación

El tiempo de reverberación es el tiempo necesario para que la intensidad del sonido disminuya su valor inicial en una millonésima. El cálculo del tiempo de reverberación se realiza a través de la expresión empírica de Sabine:

Tr = 0.16 x Volumen del recinto / Σ unidades de absorción (superficie envolvente x coeficiente de absorción del material de revestimiento).

Un buen acondicionamiento acústico exige que la energía reflejada sea mínima, lo cual viene determinado por la capacidad de absorción de los materiales. Un Tr muy largo resulta en un sonido poco claro; un Tr muy corto produce un sonido seco o incoloro, sin matices. Para satisfacer las condiciones acústicas, se busca que Tr < 2 segundos.

Suministro de Energía

El suministro de energía puede ser mediante acometida pública, depósito de combustible, bombona, etc. Es importante elegir el combustible en función de la facilidad de suministro y del coste de transporte y consumo. Se prefieren combustibles no contaminantes.

Componentes del Suministro de Energía

• Caldera: Puede utilizar combustible sólido o líquido, con servicio de caldera independiente o mixta. Pueden ser estancas (cerradas al local) o atmosféricas (abiertas a la atmósfera). Normalmente disponen de válvula de seguridad, termostatos y grifo de vaciado de la instalación.
• Ramales y montantes: Constituyen la red de distribución desde la caldera hasta el emisor. El sistema de distribución puede ser monotubular o bitubular. Cuentan con llaves de paso, válvulas y electroválvulas. En el punto más alto de la instalación es recomendable colocar un purgador.
• Colectores: Centralizan la red de ramales y redistribuyen el sistema.
• Termostato: Controla las condiciones térmicas de la instalación. El RITE obliga a instalar dispositivos que garanticen un ahorro de energía en la instalación, mediante la instalación de termostatos o centrales domóticas para la regulación térmica del edificio.
• Emisores: Radian en forma de energía calorífica la energía que reciben de la red de distribución de la instalación.