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UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE ARQUITECTURA
TESIS
PRESENTADO POR:
B/Arq. ALIAGA ATENCIO, Karla Gianina.
PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE ARQUITECTA
HUANCAYO – PERÚ
2016
“CONFORT LUMÍNICO EN LAS AULAS DE LAS ESCUELAS DE
NIVEL PRIMARIO DEL BARRIO DE CHORRILLOS DE HUANCAYO
METROPOLITANO EN EL 2016”
HOJA DE CONFORMIDAD DEL JURADO
Dr. CASIO AURELIO TORRES LÓPEZ
JURADO
JURADO
JURADO
Mg. MIGUEL ANGEL, CARLOS CANALES
SECRETARIO DOCENTE
ASESOR:
ARQ° CARLOS SANTA MARIA CHIMBOR.
DEDICATORIA:
A Dios por su fuente interminable de
sabiduría y paciencia, a mis padres
quienes fueron impulsadores vitales
que inicio como un sueño, Arquitectos
de mi escuela mater por sus
enseñanzas en mi proceso de
formación, gracias a todos ellos que me
brindaron y apoyaron para hacer
posible esta tesis.
RESUMEN
La presente investigación corresponde a la problemática, que porcentaje
de las aulas de las escuelas de nivel primario del Barrio de Chorrillos de
Huancayo Metropolitano - Junín – Perú son confortables desde el punto
de vista lumínico en el 2016; cual es nivel de iluminación interior de las
aulas y cuáles son los rangos de iluminación que deben tener las aulas de
las escuelas de educación primaria para lograr el confort lumínico de
acuerdo a las normas establecidas.
El objetivo de la investigación es determinar el porcentaje de aulas de las
escuelas de primaria del Barrio de Chorrillos de Huancayo Metropolitano,
que son confortables desde el punto de vista lumínico en el 2016; calcular
los niveles de iluminación natural interior de las aulas y establecer los
rangos de iluminación que deben tener. El diseño metodológico es de tipo
no experimental, diseño general trasversal y el diseño especifico es
descriptivo.
De esta manera se pudo concluir que el porcentaje del confort lumínico
según el RNE, en términos generales las aulas son confortables
alcanzando un promedio de 75%, de manera específica en un 91%, 82% y
50% en diferentes puntos. El nivel de iluminación es alto alcanzando en
algunos casos 1788 luxes, pero en promedio se alcanza 645 lux y
cuentan con un rango mínimo de iluminación de 250lux según lo
establecido en la norma EM110 para poder medir el confort lumínico; este
estándar esta por muy por debajo de los estándares de otros países como
en Argentina, Brasil, Austria, Bélgica, han establecido estándares
mínimos entre los 300 y 500 luxes. La norma Peruana no establece un
rango máximo (que demasiada luz produce molestia). Por ejemplo, las
normas internacionales establecen máximos que van desde 500 a 750 lux
Palabra clave: Confort Lumínico.
ABSTRAC
The present investigation corresponds to the problematic, that percentage of
the classrooms of the primary schools of the District of Chorrillos of Huancayo
Metropolitan - Junín - Peru are comfortable from the light point of view in the
2016; Which is the level of interior lighting of the classrooms and what are the
lighting ranges that the classrooms of primary schools must have in order to
achieve light comfort according to established standards.
The objective of the research is to determine the percentage of classrooms of
the elementary schools of the District of Chorrillos of Huancayo Metropolitan,
that are comfortable from the light point of view in 2016; Calculate the indoor
natural lighting levels of classrooms and set the lighting ranges they should
have. The methodological design is of non-experimental type, general
transverse design and the specific design is descriptive.
In this way it was possible to conclude that the percentage of luminous comfort
according to the RNE, in general terms the classrooms are comfortable
reaching an average of 75%, specifically in 91%, 82% and 50% in different
points. The level of illumination is high reaching in some cases 1788 lux, but on
average reaches 645 lux and they have a minimum illumination range of 250lux
as established in the norm EM110 to be able to measure the luminous comfort;
This standard is far below the standards of other countries as in Argentina,
Brazil, Austria, Belgium, have established minimum standards between 300 and
500 lux. The Peruvian standard does not establish a maximum range (that too
much light produces annoyance). For example, international standards set
maximums ranging from 500 to 750 lux
Key word: Comfort Luminous.
INTRODUCCIÓN
El punto de partida para esta investigación fue la búsqueda del confort
lumínico en las las aulas de las escuelas de nivel primario del Barrio de
Chorrillos de Huancayo Metropolitano.
Aún existe un desaprovechamiento de la luz natural en el diseño de los
modelos de aula didáctica, el cual se ve reflejado en el gasto energético
que se tiene al compensar esta falta de luz natural con luz artificial. Lo
cual compromete al confort lumínico en el espacio por ser esta ultima de
menor calidad que la luz natural, pudiendo afectar las actividades visuales
que se realizan en el interior, así como un desgaste propio de la visión a
largo plazo.
Es por lo anterior que en esta investigación se ha propuesto hacer un
análisis sobre las condiciones actuales de la iluminación natural que
presentan las aulas de las Instituciones Educativas del orden público y
privado de nivel primario. Así como las condiciones de confort lumínico
que estas presentan.
El confort lumínico es un tema relevante en el espacio interior, donde
influyen niveles de iluminación adecuados en el espacio en (lux) para dar
una buena calidad lumínica y provechar la energía solar que se dispersa
en la bóveda celeste, ya que estas deben reunir las condiciones lumínicas
necesarias para la adecuada realización de tareas visuales en el espacio
académico.
Al respecto, las instituciones encargadas de la infraestructura educativa
en el Barrio de chorrillos de Huancayo Metropolitano, se ha utilizado el
Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) como modelo para calcular
el confort lumínico que se tiene en las aulas, comparando con el nivel
mínimo de iluminación del RNE los cuales presentaron porcentajes
favorables de cantidad de iluminación interna en las aulas de las I.E.,
también se llegaron a comparar los resultados de Iluminación Interna con
los niveles de iluminación mínima medio y máximo la Norma de la Unión
Europea (UNE) donde arrojaron diferentes resultados al no considerarlos
confortables, se llega a comparar con esta norma ya que se tiene una
cierta similitud en el cálculo del confort lumínico, teniendo variaciones en
los niveles de iluminación para alcanzar el confort lumínico deseado, esta
norma Europea considera tres niveles de iluminación mínima, media y
máxima en cambio el Reglamento Nacional de Edificaciones solo
considera un nivel de iluminación mínima que generan inconvenientes en
el momento de establecer un nivel de iluminación máxima ya que no
existe en esta norma.
En algunos casos se encuentra un alto grado de nivel de iluminación que
afectan diferentes factores como la falta de proporción adecuada entre el
área de piso y el área del hueco de la luz, produciendo deslumbramiento
directo y en otros casos han hecho esfuerzos para que las aulas reúnan
dichas condiciones.
En el Capítulo I, se constituye el planteamiento principal del cual se
comenzó a desenvolver toda la tesis como la caracterización del
problema, formulación del problema, problema general, problemas
específicos, de acuerdo con los problemas expuestos se fijó los objetivos
tanto general como específicos, llegando a justificar la tesis en cuatro
aspectos que son teórico, práctico, ambiental y económico.
En el Capítulo II se plantea, expone y concluye las teorías de los
referentes que trabajaron los temas referidos al confort lumínico,
clasificándolas en marco teórico, marco conceptual, hipótesis y
Operacionalización de variable.
En el Capítulo III se aborda el tema metodológico desde el punto de vista
científico de la investigación, los métodos utilizados para resolver los
problemas planteados, seguido por tipos y niveles de investigación,
métodos de diseño de investigación, población muestra y técnicas de
investigación, recolección de datos y procesamiento.
En el capítulo IV se presentan todos los resultados obtenidos del estudio
realizado a las aulas de la Instituciones Educativas del nivel primario, con
enfoque al caso de estudio representado por el Barrio de Chorrillos de
Huancayo Metropolitano.
En el Capítulo V se presenta la discusión de los resultados encontrados
del confort lumínico con respecto a las aulas del nivel primario de las I.E
del Barrio de Chorrillos de Huancayo Metropolitano, se hace
comparaciones con referentes extranjeros y con el Reglamento Nacional
de Edificaciones (RNE) y la Norma de la Unión Europea (UNE).
Finalmente se deja las recomendaciones y conclusiones para todo aquel
que le interese ampliar el tema de confort lumínico y así poder considerar
en los proyectos arquitectónicos criterios de iluminación natural para una
arquitectura sostenible.
INDICE
ASESOR
DEDICATORIA
RESUMEN
INTRODUCCIÓN
CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO. ………..….. 01
1. Problema de Investigación. ………………………………………........ 01
1.1.1. Planteamiento del Problema. …………………………….…..... 01
1.1.2. Formulación del Problema. …………………………….…….... 03
1.1.2.1 Problema general. ………………………...………....... 03
1.1.2.2 Problemas específicos. ………………………...…........04
2. Objetivos. ………………………………………...…………...…….......... 04
1.2.1. Objetivo general. ……………………......….............................. 04
1.2.2. Objetivos específicos……………………...………………..…… 04
3. Justificación…………………………………………………...……..…...…04
4. Límites de la investigación………………………………........……...… 05
CAPITULO II: MARCO TEÓRICO. ……………………….......... 06
2.1. Marco Teórico. ……..……………………………………………….…... 06
2.1.1. Antecedentes. ..………………………………………………….. 06
2.1.2. Bases teóricas (Teoría y/o modelo) ……………………………. 11
2.1.2.1 Fundamentos generales. ………………………...…… 11
A) Luz natural. ………………………………………………… 11
B) Radiación solar. ……………………………………...……. 12
C) Magnitud de la luz natural. …………………………….…. 13
D) Propiedades lumínicas de los materiales. ………......… 14
2.1.2.2. Microclima luminoso. …………………………………... 15
A) Fuentes de luz natural. ……………………………………. 15
B) Cielo del proyecto. ……………………...…………………. 17
2.1.2.3. Comodidad luminosa. …..………………………..…… .
18
A) Visión humana. …………………………………………….. 18
B) Factores de la iluminación en la visión. …………………. 18
C) Percepción de la luz. …………………………………….... 19
D) Deslumbramiento de iluminación natural. ………………. 19
E) Deslumbramiento directo o molestoso. …………………. 20
F) Deslumbramiento directo o reflejado. …………………… 20
2.1.2.4. Arquitectura- Iluminación Natural. ……………………. 21
A) Criterios de la iluminación natural. ………………………. 22
B) Iluminación natural de locales. ……………………...…… 23
C) Cantidad de luz. …………………………………………… 24
D) Uniformidad de la luz. …………………………………….. 24
E) Distribución de huecos de luz. …………………...……… 26
F) Iluminación en colegios. ………………………………….. 27
2.1.2.5. El confort lumínico. ………………...………...…….……32
A) Confort. ………………………………….……………....…. 32
B) Factores que determinan el confort lumínico. ………….. 34
C) Indicadores de desempeño lumínico. ………………...…. 38
D) Método de cálculo para obtener confort lumínico. ….... . 38
2.1.3. Marco Conceptual. …..………………………………………..… 44
2.2. Operacionalización de variable. ……………………………………… 51
CAPITULO III: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN...... 52
3.1. Diseño Metodológico ……………………………………………………..52
3.1.1. Tipo y Nivel de investigación. ………………………......………..52
3.1.2. Método y Diseño de investigación. ………………………....…...52
3.1.3. Población y Muestra. …………………………………………...… 53
3.2. Técnicas de investigación. ………………………………………………. 54
3.2.1. Recolección de la información. ……………………………..……. 54
3.2.2. Procesamiento y análisis de datos. …………………….……..… 54
CAPITULO IV: PRESENTACIÓN DE RESULTADOS. …........... 56
4.1. Resultados según la Norma EM 110 del RNE. ……………….…..… 56
4.2. Resultados según la UNE de ISO 8995. …………………….…..….. 66
CAPITULO V: DISCUSIÓN DE RESULTADOS. ……..……........ 77
Conclusiones………………………………………………………………….…. 80
Recomendaciones. ………………………………………………….…………. 81
Referencias Bibliográficas………………………………………………………... 82
Anexos. ……………………………………………………………………………. 84
INDICE DE TABLAS Y GRAFICOS
1. Gráfico N° 01: Espectro Electromagnético….…………………............12
2. Gráfico N° 02: Naturaleza de las Radiaciones Solares…………........13
3. Gráfico N° 03: Magnitudes de la Luz…………………...…………........14
4. Gráfico N° 04: Propiedades Luminosas………………...………….......15
5. Gráfico N° 05: Componentes de la Luz natural del Entorno..…..........16
6. Gráfico N° 06: Tipos de Cielo según la CIE…………...…………........17
7. Tabla N° 01: Iluminación promedio exterior – Perú...…………........18
8. Gráfico N° 07: Tipos de Deslumbramiento..…………...…………........21
9. Gráfico N° 08: Acondicionamiento Lumínico..………...…………........21
10. Gráfico N° 09: Criterios de Iluminación………………...…………........23
11. Gráfico N° 10: Iluminación de locales..………………...…………........24
12. Gráfico N° 11: Uniformidad de la Iluminación.………...…………........25
13. Gráfico N° 12: Distribución de huecos de luz.………...…………........27
14. Tabla N° 02: Categoría de Iluminación recomendada………….......30
15. Tabla N° 03: Niveles de Iluminación – Actividades….………….......35
16. Tabla N° 04: Niveles recomendados de iluminancia horizontal.......36
17. Tabla N° 05: Rangos de Iluminación……………….….………….......37
18. Tabla N° 06: Educación – Rangos de Iluminación…………………..37
19. Tabla N° 07: Iluminación de Establecimiento Educativos ……...,....37
20. Gráfico N° 13: Cálculo de Iluminación Natural………...………….......38
21. Tabla N° 08: Iluminación mínima por ambientes…….………….......39
22. Tabla N° 09: Iluminación exterior promedio………….…………........40
23. Gráfico N° 14: Factor de Luz Día Directo……………...…………........41
24. Gráfico N° 15: Factor de Luz Día Directo – Ángulos..........………......42
25. Tabla N° 10: Valores aproximado de “R”….………….………...........43
26. Tabla N° 11: Operación de Variable…….….………….………….......51
27. Tabla N° 12: Método y Diseño de la Investigación.….………….......53
28. Gráfico N° 16: Factor de Luz Día Directo – Ángulos....………….......54
29. Tabla N° 13: Confort Lumínico en los puntos de las Aulas de la I.E.P.
Sabiduría según el “RNE”………………………………… ………........56
30. Gráfico N° 17: Confort Lumínico en los puntos de las Aulas de la I.E.P.
Sabiduría según el “RNE”………………………………… ………........56
31. Tabla N° 14: Confort Lumínico en los puntos de las Aulas de la I.E.P.
San Juan de Dios según el “RNE”……….……………… ………........57
32. Gráfico N° 18: Confort Lumínico en los puntos de las Aulas de la I.E.P.
San Juan de Dios según el “RNE”……….……………… ………........58
33. Tabla N° 15: Confort Lumínico en los puntos de las Aulas de la I.E.P.
Vicente Rasetto según el “RNE”……….……………… ………...........59
34. Gráfico N° 19: Confort Lumínico en los puntos de las Aulas de la I.E.P.
Vicente Rasetto según el “RNE”……….……………… ………...........60
35. Tabla N° 16: Confort Lumínico en los puntos de las Aulas de la I.E.P.
Virgen de Guadalupe según el “RNE”……….…………………...........61
36. Gráfico N° 20: Confort Lumínico en los puntos de las Aulas de la I.E.P.
Virgen de Guadalupe según el “RNE”……….…………………...........62
37. Tabla N° 17: El total del Confort Lumínico en los puntos de las aulas
de las escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos–Huancayo-
2016 según el “RNE”……….………………….....................................61
38. Tabla N° 18: Confort Lumínico en el punto 1 de las aulas de las
escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos–Huancayo-2016
según el “RNE”……….………………….............................................64
39. Gráfico N° 21: Confort Lumínico en el punto 1 de las aulas de las
escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos–Huancayo-2016
según el “RNE”……….………………….............................................64
40. Tabla N° 19: Confort Lumínico en el punto 2 de las aulas de las
escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos–Huancayo-2016
según el “RNE”……….………………….............................................64
41. Gráfico N° 22: Confort Lumínico en el punto 2 de las aulas de las
escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos–Huancayo-2016
según el “RNE”……….………………….............................................65
42. Tabla N° 20: Confort Lumínico en el punto 3 de las aulas de las
escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos–Huancayo-2016
según el “RNE”……….………………….............................................65
43. Gráfico N° 23: Confort Lumínico en el punto 3 de las aulas de las
escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos–Huancayo-2016
según el “RNE”……….………………….............................................65
44. Tabla N° 21: Confort Lumínico en los puntos de las aulas de la I.E.P.
Sabiduría según la “UNE”…….…………………………..……….…….67
45. Gráfico N° 24: Confort Lumínico en los puntos de las aulas de la
I.E.P. Sabiduría según la “UNE”…….………………………………….67
46. Tabla N° 22: Confort Lumínico en los puntos de las aulas de la I.E.P.
San Juan de Dios según la “UNE”…….……………….. …………….68
47. Gráfico N° 25: Confort Lumínico en los puntos de las aulas de la
I.E.P. San Juan de Dios según la “UNE”…….………… …………….69
48. Tabla N° 23: Confort Lumínico en los puntos de las aulas de la I.E.P.
Vicente Rasetto según la “UNE”…….……………….. ……………….70
49. Gráfico N° 26: Confort Lumínico en los puntos de las aulas de la
I.E.P. Vicente Rasetto según la “UNE”…….…………… …………….70
50. Tabla N° 24: Confort Lumínico en los puntos de las aulas de la I.E.
Virgen de Guadalupe según la “UNE”…….……………. …………….71
51. Gráfico N° 27: Confort Lumínico en los puntos de las aulas de la I.E.
Virgen de Guadalupe según la “UNE”…….………………. ………….72
52. Tabla N° 25: El total del Confort Lumínico en los puntos de las aulas
de las escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos – Huancayo
– 2016 – según la “UNE”………………………… ………………….….73
53. Tabla N° 26: Confort Lumínico en el punto 1 de las aulas de las
escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos–Huancayo-2016
según la “UNE………………………………………..……………….….74
54. Gráfico N° 28: Confort Lumínico en el punto 1 de las aulas de las
escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos–Huancayo-2016
según la “UNE………………………………………..……………….….74
55. Tabla N° 27: Confort Lumínico en el punto 2 de las aulas de las
escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos–Huancayo-2016
según la “UNE………………………………………..……………….….75
56. Gráfico N° 29: Confort Lumínico en el punto 2 de las aulas de las
escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos–Huancayo-2016
según la “UNE………………………………………..……………….….75
57. Tabla N° 28: Confort Lumínico en el punto 3 de las aulas de las
escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos–Huancayo-2016
según la “UNE………………………………………..……………….….75
58. Gráfico N° 30: Confort Lumínico en el punto 3 de las aulas de las
escuelas del nivel primario del Barrio de Chorrillos–Huancayo-2016
según la “UNE………………………………………..……………….….76
1
CAPITULO I:
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO
1.1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.1.1. Planteamiento del Problema
Desde los tiempos primitivos el ser humano ha buscado un refugio
que lo proteja de las inclemencias del clima, buscando
paulatinamente un adecuado confort para el desarrollo de sus
necesidades. Al pasar el tiempo la arquitectura ha ido consolidando
esta preocupación, sin embargo, con el advenimiento de nuevas
corrientes y principalmente con la llegada del movimiento moderno se
ido perdiendo este concepto primigenio y los arquitectos de hoy
centran su atención en los aspectos estéticos de la forma de los
edificios (volumen, espacio y estructura).
Hoy en día, la arquitectura contemporánea, se ha pluralizado
completamente y coexisten diferentes modos y formas de hacer
arquitectura. Dentro de esas corrientes que intentan recuperar el
concepto inicial de la arquitectura esta la Arquitectura Bioclimática,
cuya intención es buscar el mayor confort en las edificaciones sobre
la base de un mínimo gasto energético. Como vemos ya no solo se
2
piensa en dar confort, sino que se debe hacer sobre la base de un
ahorro energético en una evidente preocupación medioambiental.
La enseñanza de la arquitectura y como tal propia actividad
proyectual y constructiva dan poca importancia a la respuesta de la
arquitectura al medio físico y en específico al confort del usuario,
donde se ha olvidado ubicarlo correctamente respecto al sol, como
ventilarlo, como iluminarlo, como refrigerar y temperar un espacio,
que responde a los conceptos más simples que permiten lograr el
confort del hábitat que crean en el espacio.
Se evidencian problemas en la arquitectura desde el elevado
consumo energético que generan las edificaciones institucionales y
desde la falta de adaptabilidad de estas edificaciones a las
características ambientales del lugar donde se insertan. Este aspecto
es muy importante, en la medida que se considera que la necesidad
primaria que debe cubrir los edificios es la protección del ambiente
exterior y la de albergar las actividades humanas.
Si se toma en consideración el tema de confort y se define a este
como: un estado ideal del hombre donde su situación es de bienestar,
salud y comodidad donde no hay un espacio de molestia física o
mental a los usuarios.
Existe el confort desde un punto de vista psicológico y físico, si
hablamos del físico están involucrados el confort térmico, acústico y
lumínico.
El confort lumínico es muy importante en todo proceso de
acondicionamiento ya que es fundamental en el espacio interior, que
brinda una mejor calidad de iluminación natural, para elaborar
diferentes tareas a realizar en el espacio ya que se presentan
problemas por la mala utilización de la luz natural, es el exceso o la
falta de iluminación que causan incomodidad y malestar.
Robles, L. (2014), menciona que a nivel latinoamericano, la
arquitectura ha orillado a un constante, innecesario e imprudente uso
de luz artificial que se ve evidenciado en el consumo energético en
3
horas diurnas para compensar esa falta de iluminación en dichas
edificaciones, la cual más allá de generar una situación desfavorable
de tipo energético, podría tener consecuencias fisiológicas en quienes
hacen uso de estos espacios, debido a las diferencias en las
cualidades lumínicas que posee la luz natural con respecto a la
artificial. Pudiendo afectar la condición de confort en los ocupantes,
que resulta indispensable tanto para el buen funcionamiento de la
visión, como para el desarrollo de las actividades requeridas, que
como consecuencia podría conllevar a un mayor desgaste del sistema
visual, así como a un impacto negativo en el rendimiento laboral o
académico de las personas durante el día.
Aun no se han desarrollado estudios específicos en la Provincia de
Huancayo, al respecto de la iluminación natural. En las instituciones
educativas se percibe diferentes criterios de iluminación natural que
se brindan en los espacios interiores, teniendo en cuenta el elevado
consumo energético y la falta de adaptabilidad a las características
ambientales en el espacio, utilizando sistemas artificiales como
energía eléctrica, sin embargo la concepción de proyectar nuevas
edificaciones se hacen únicamente con el criterio estético y
tecnológico, mas no a si pensando en el confort del usuario y su
conexión armónica con el medio ambiente.
No es la intención de abarcar todos los aspectos que ello implica, sino
puntualizar el estudio en el confort lumínico desde un punto de vista
de iluminación natural en los espacios interiores, se evidencian a
groso modo que en las instituciones educativas de nivel primario, un
uso inadecuado de la iluminación natural donde el protagonista es
más la iluminación artificial generando estos un grado alto de
consumo energético, incomodidad fisiológica, que como consecuencia
podría conllevar a un mayor desgaste del sistema visual, así como a
un impacto negativo en el rendimiento académico de los estudiantes
durante su formación. .
1.1.2. Formulación del Problema:
1.1.2.1 Problema general
4
¿Qué porcentaje de las aulas de las escuelas del Barrio de
Chorrillos de Huancayo Metropolitano son confortables desde
el punto de vista lumínico, en el 2016?
1.1.2.2 Problemas específicos:
¿Cuál es el nivel de iluminación natural interior de las aulas
de las escuelas de primaria del Barrio de Chorrillos de
Huancayo Metropolitano en el 2016?
¿Cuáles son los rangos de iluminación que deben tener las
aulas de las escuelas de educación primaria, para lograr el
confort lumínico, de acuerdo a las normas establecidas?
1.2. OBJETIVOS
1.2.1. OBJETIVO GENERAL
Determinar el porcentaje de aulas de las escuelas de primaria del
Barrio de Chorrillos de Huancayo Metropolitano, que son
confortables desde el punto de vista lumínico, en el 2016.
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a. Calcular los niveles de iluminación natural interior de las aulas de
escuelas de primaria del Barrio de Chorrillos de Huancayo
Metropolitano en el 2016.
b. Establecer los rangos de iluminación que deben tener las aulas de
escuelas de primaria del Barrio de Chorrillos de Huancayo
Metropolitano en el 2016.
1.3. JUSTIFICACIÓN
Para realizar la siguiente investigación, se tomaron en cuenta cuatro
aspectos relevantes que muestren su importancia, un aspecto teórico,
práctico, ambiental y económico.
Desde un punto de vista teórico, la reflexión que se da desde un punto
de vista del confort lumínico con respecto a iluminación natural en las
edificaciones, contribuirá a una mayor preocupación en las escuelas de
arquitectura para incluir en su plan curricular los temas relativos para
confort lumínico, para forjar futuros profesionales con criterios
5
ambientales, al momento de proyectar nuevas edificaciones y dar
soluciona a edificaciones ya construidas.
Desde un punto de vista práctico, Los resultados de la presente
investigación nos permitirán elaborar un proyecto arquitectónico cuyo
tema central sea la iluminación natural en los espacios interiores.
Desde un punto de vista ambiental. La investigación contribuirá a los
procesos de ahorro energético cuya preocupación mundial está a la
orden del día. Un adecuado diseño permitirá un mayor aprovechamiento
de la luz natural, limitándose el uso de energías no renovables.
Desde un punto de vista económico. Permitirá un ahorro en el gasto de
fluido eléctrico, pues un proyecto bien resuelto evitará que se utilice
energía artificial durante el día disminuyendo el consumo de energía
eléctrica.
1.4. LÍMITES DE LA INVESTIGACIÓN:
Debido a limitantes de orden económico y de tiempo la investigación se
centrará solamente en las aulas de las escuelas de primario del Barrio
de Chorrillos de Huancayo Metropolitano de arquitectura de las
diferentes universidades en Huancayo, por ser los ambientes donde los
estudiantes se encuentran en mayor tiempo de clases en las aulas.
Otras de las limitantes es que en el medio no se han desarrollado
estudios respecto al confort lumínico, lo que también repercute a la poca
disponibilidad de biografía sobre el tema.
El alcance de la investigación cubre un sector importante del valle, que
de un modo será referencia válida para el estudio de posteriores.
6
CAPITULO II
2.1. MARCO TEÓRICO:
2.1.1. ANTECEDENTES:
En la región Junín no se evidencian trabajos del confort lumínico por lo que
nuestros referentes se basan a experiencias internacionales igual o
similares al tema.
Pattini, A; KIrschbaum, C. (2007). Desarrollaron la investigación titulada
“Evaluación Subjetiva del Ambiente Lumínico de Aulas de Escuelas
Bioclimáticas en la provincia de Mendoza. Esta investigación realiza el
análisis lumínico de tres aulas de escuelas bioclimáticas construidas en la
provincia de Mendoza. Tiene como objetivo la comparación de tres
situaciones lumínicas a partir de la medición de la apreciación a la luz
natural de sus ocupantes. Para ello se realizaron mediciones de cantidad y
distribución de la luz natural en las tres aulas seleccionadas y se
efectuaron encuestas a todos sus ocupantes para conocer sus opiniones
respecto a la luz natural diurna. Los resultados muestran que la mayoría de
los alumnos realiza una apreciación positiva sobre la cantidad de
iluminación sobre el pizarrón y el pupitre. En cuanto al tamaño y orientación
de las ventanas de vista al exterior los resultados permiten inferir una
apreciación más positiva cuando éstas están orientada al norte, pero si son
de tamaño mayor y no posee control solar esa apreciación positiva decae.
Para la evaluación se tomó como parámetro de referencia óptima de
iluminación 500 luxes. Para todos los casos este valor es superado. Sin
7
embargo, se nota en los resultados que muchas de las escuelas superan
niveles de iluminancia interior superiores a los 1,500 luxes y que para el
caso especial de Palmira superan los 2,000 luxes, lo que resulta una
dificultad a corregir.
Robles, L. (2014). El aporte del arquitecto es valorar las condiciones de
confort visual que se propiciarían dentro del modelo de aula didáctica tipo
ICIFED con la implementación de sistemas de iluminación natural
estándares, en comparación con el modelo original, al analizar el
comportamiento lumínico en términos de confort visual del aula didáctica en
planteles educativos de nivel primaria de los modelos 2012 y 2013,
determinar los sistemas de iluminación natural estandarizados que mejor
se adecuen al modelo base de aula didáctica en términos del confort visual
que estos propicien e Identificar los valores más relevantes en los índices
de confort que se generan con la implementación de los sistemas de
iluminación estandarizados de forma digital en el modelo base de aula
didáctica. El implemento de sistemas de iluminación natural cenital a base
de elementos de captación unidireccionales en el modelo base de aula
didáctica propicia una mayor cantidad y uniformidad de iluminación, así
como un balance más óptimo de luminancias que evitan zonas de
deslumbramiento, lo cual favorece a un mayor nivel de confort en
comparación con el modelo base de aula didáctica original.
Esta investigación tuvo como principales beneficiarios a los alumnos y
personal docente que hagan uso de los espacios de aulas didácticas de
carácter público a nivel primaria, mediante la posibilidad de generar
condiciones lumínicas favorables que les permita realizar sus actividades
visuales de forma adecuada, tanto para evitar el desgaste fisiológico del
sistema visual, así como para ayudar a incrementar su rendimiento
académico.
A su vez se verán beneficiadas directamente las instituciones encargadas
de la proyección, evaluación y construcción de infraestructura educativa de
carácter público en área de estudio como lo es el ICIFED (Instituto
8
Constructor de Infraestructura Física y Educativa) del estado de Nuevo
León. Así como el INIFED nacional.
También esta información tendrá a fin de cuentas ayudar a lograr un mejor
rendimiento académico, lo cual compete directamente a las instituciones de
educación como la Secretaria de Educación Pública del estado SEP de
N.L. Aunque no es el fin primordial de esta investigación, el hecho de
aprovechar un recurso renovable de manera más eficiente en una
construcción será motivo para que esta información sea tomada en cuenta
por institutos evaluadores de los aspectos sustentables en la edificación,
como lo es el IMES (Instituto Mexicano de la Edificación Sustentable)
delegación noreste.
Ríos, J. (2008). Su aporte es desarrollar un sistema integral de confort
térmico y lumínico, para edificios de salones de clase, determinar la
estructura adecuada de un modelo predictor de temperatura al interior de
un edificio con salones de clase, estudiar las variables del clima exterior e
interior que deben incluirse en dichos modelos para lograr la mejor
estimación, desarrollar un sistema inalámbrico de monitoreo de iluminación
en múltiples puntos, para determinar el confort lumínico en edificios de
salones de clase, de tal manera que a través de una computadora se
puedan desplegar los datos medidos mediante una interfaz amigable al
usuario y reducir el consumo de energía eléctrica al implementar de
manera experimental un sistema de control automático de iluminación. Los
objetivos planteados en este trabajo tienen la finalidad de que, en México,
el desarrollo científico y tecnológico pueda tener un impacto significativo en
el área del confort para edificios; en especial para edificio de salones de
clase, área en que nuestro país no había destacado. Se cree que en los
edificios de la Facultad de Ingeniería se puede aprovechar la luz natural
que de manera gratuita entra al interior de los salones de clase, la cual
podría ser utilizada en beneficio de los usuarios, además de poder generar
ahorros potenciales en cuanto a consumo de energía se refiere; tal
consumo energético podría reducirse entre un 30%, y simultáneamente
solucionar los problemas de confort al implementar una estrategia de
9
control de iluminación para el edificio de salones de clase. La metodología
que se empleara para la primera etapa es para el confort térmico y la
segunda etapa, llamada sistema de confort lumínico, comprende el
desarrollo e implementación en hardware y software; éste comprende del
diseño y construcción de un sistema prototipo de control inteligente de
iluminación, además de la instrumentación de sensores para realizar el
análisis de las condiciones de iluminación interior en salones de clase, lo
que nos ayudará a determinar el rendimiento y comportamiento de la
iluminación. El diseño electrónico es parte fundamental, al implementar de
manera inalámbrica la etapa de adquisición de datos, con la finalidad de
realizar un análisis lumínico en los salones de clase en distintos puntos del
interior del edificio. Con el anterior análisis, se determina sí se cumple con
las condiciones de iluminación que establece la norma (Norma UNE-EN,
2003); además, esto servirá como una herramienta para determinar la
eficiencia energética de los salones de clase en cuanto a iluminación se
refiere.
En los resultados también se muestran los resultados del comportamiento
de iluminación al interior de salones de clase; se analizan los cálculos de
los índices de evaluación para obtener un análisis objetivo, la muestra se
obtiene de tres diferentes edificios de salones de clase. Se comparan los
resultados, con la finalidad de valorar los índices y conocer el grado de
satisfacción que pueden expresar. Además, se analizan los consumos de
energía eléctrica que generan las alternativas propuestas para el sistema
de iluminación al interior de edificios de salones de clase, y los resultados
de los tres distintos sistemas de control de iluminación propuestos (control
con operación convencional y control automático) son mostrados y
comparados.
La Dra. Piderit, B (2014) en su artículo científico “Optimización de la luz
natural en aulas escolares”, describe los siguientes:
La actividad se realizó en el marco de la difusión de un proyecto Fondecyt
de investigación en torno al tema, realizado por la académica del
Departamento de Diseño y Teoría de la Arquitectura de la Universidad del
10
Bío-Bío, Concepción, e investigadora Fondecyt e Innova. Destaca que la
luz natural es una pieza clave de la arquitectura sustentable, además de
que contribuye a disminuir el gasto energético. En este sentido, las
investigaciones indican que estudiar en un ambiente iluminado ayuda al
aprendizaje, el rendimiento y la productividad. El proyecto en el encuentro
en la Escuela de Arquitectura presentó las fases del diseño de su proyecto
“Bases científicas para el análisis dinámico de la iluminación natural en
aulas escolares”. Al respecto, la luz es dinámica y tanto sus cambios
durante el día, las estaciones y otras variables, hacen complicado su
estudio. Dio a conocer las herramientas a usar para una predicción de la
luz natural, y detalló otros aspectos de su trabajo, en el cual incluyó un
estudio de los cielos de distintas ciudades del país, entre ellas,
Antofagasta.
Los resultados del proyecto Fondecyt, comentando datos científicos que
permiten realizar un estudio de iluminación natural dinámico, según los
distintos tipos de cielos a lo largo del país, en la frecuencia del cielo,
distribución del cielo y patrones de diseño. Se entregan patrones de diseño
obtenidos de un estudio dinámico de iluminación natural aplicado en aulas
escolares en distintas ciudades de Chile, con el propósito de contribuir a
decisiones de pre diseño como estrategias de la iluminación más
recomendada a ser aplicada, donde la luz natural contribuye, en gran
medida, a nuestra salud fisiológica y psicológica. Influye y tiene un efecto
positivo sobre el equilibrio, sobre el reloj biológico. Por ello, no es
sorprendente que se utilice el espectro de la luz solar como tratamiento
contra la depresión estacional o trastornos del sueño; la luz natural es la
manera más agradable y confortable de la iluminación, contribuye a nuestra
comodidad visual. Este concepto de confort visual se puede definir como el
equilibrio entre nuestra iluminación asociado a nuestras necesidades de luz
para las diferentes tareas y ayuda a que el trabajo sea más agradable, más
aún si también otorgamos al usuario contacto visual con el exterior.
La arquitecta participante de dos proyectos FONDECYT: “Bases científicas
para el análisis dinámico de la iluminación natural en aulas escolares”,
como investigadora responsable, y “Metodología para el análisis dinámico
11
del confort en el proceso de diseño arquitectónico de tareas visuales, la
calidad de la luz y la cantidad de luz. Cuando tenemos un espacio mal
iluminado y la luz natural no es suficiente, debemos utilizar la artificial.
2.1.2. BASES TEÓRICAS:
2.1.2.1 FUNDAMENTOS GENERALES:
A) Luz natural - Definición :
La luz natural es la fuente que produce la luz proviene de la naturaleza
como el sol, relámpagos, estrellas y algunos insectos como las luciérnagas,
en las aguas muy profundas y oscuras existen peces que emiten su propia
luz. La iluminación natural produce espectro de colores, contiene luz con
longitudes de onda más cortas cerca del violeta en un extremo y con
longitudes de onda más largas cerca del rojo, llamados rayos ultravioleta e
infrarrojos respectivamente estos rayos son invisibles a nuestros ojos.
CEI – IDEA (2005) indican que la “La luz natural es una fuente luminosa
muy eficiente que cubre todo el espectro visible, que proporciona un
rendimiento de colores perfecto, con variaciones de intensidad, color y
distribución de luminancias, con una dirección variable de la mayor parte de
la luz incidente”
La luz visible es una región del espectro electromagnético cuyas ondas
electromagnéticas tienen una longitud de onda que va desde el rojo (780
nm), al violeta (380 nm). Esta pequeña región del espectro es la energía
que percibe el ojo humano y nos permite ver los objetos: el espectro visible.
La disponibilidad y características de la luz natural dependen de la latitud,
meteorología, época del año y del momento del día. Es sabido que la
cantidad de luz natural recibida en la tierra varía con la situación, la
proximidad a las costas o tierra adentro. El clima y la calidad del aire
también afectan a la intensidad y duración de la luz natural. De ahí que
según los climas, la luz natural pueda ser predecible o muy impredecible.
12
GRAFICO N° 1: ESPECTRO ELECTROMAGNETICO
B) Radiación solar:
La radiación solar es la fuente de luz más importante y energía natural
que tiene el planeta con relación a la naturaleza y los seres vivos, la
radiación emitida en un ambiente dependerá de la cantidad de
luminosidad que proviene del sol, cambia de acuerdo con el tamaño del
hueco y la posición por donde ingresa al interior y se regula mediante
persianas, cortinas, estores y etc. La luz, al ingresar, se refleja sobre
determinados objetos, dependerá de la hora, si es en la mañana será
blanca y en la tarde algo rojiza donde es autogenerada y viene en un
espectro de colores que son visibles de los rayos que percibimos.
“La energía solar resulta del proceso de fusión nuclear que tiene lugar en
el sol. Esta energía es el motor que mueve nuestro medio ambiente,
siendo la energía solar que llega a la superficie terrestre 10.000 veces
mayor que la energía consumida actualmente por toda la humanidad.
La radiación es trasferencia de energía por ondas electromagnéticas y
se produce directamente desde la fuente hacia fuera en todas las
direcciones. Estas ondas no necesitan un medio material para
propagarse, pueden atravesar el espacio interplanetario y llegar a la
Tierra desde el Sol.
Fuente: Guía Técnica Aprovechamiento de la luz natural en la iluminación
de edificios Madrid (2005)
13
La longitud de onda y la frecuencia de las ondas electromagnéticas, son
importantes para determinar su energía, su visibilidad y su poder de
penetración. Todas las ondas electromagnéticas se desplazan en el
vacío a una velocidad de 299.792 Km/s. Estas ondas electromagnéticas
pueden tener diferentes longitudes de onda. El conjunto de todas las
longitudes de onda se denomina espectro electromagnético. El conjunto
de las longitudes de onda emitidas por el Sol se denomina espectro
solar. AEMET (S/F).
GRAFICO N° 2: NATURALEZA DE LAS RADIACIONES SOLARES
Fuente: Manual de Iluminación- ICARO (2006)
C) Magnitudes de la luz natural:
La medición de la cantidad de luz se fundamenta en la Intensidad (I),
siendo la candela (Cd) una de las unidades fundamentales del sistema
Internacional. Existen otras magnitudes derivadas como el Flujo, la
Iluminancia o el rendimiento luminoso, que se definen a continuación:
1) Intensidad luminosa (I) es la energía luminosa emitida en una dirección.
Su unidad es la candela (cd), que es una unidad fundamental del S.I., y es
aproximadamente la intensidad emitida por una vela.
2) Flujo luminoso (Φ) es la cantidad de energía luminosa emitida por una
fuente. Su unidad es el lumen (lm), que es la energía emitida por un foco
con intensidad de 1 candela (cd) en un ángulo sólido de 1 estereorradián
(1m2 a 1 m de distancia).
3) La Iluminancia (E) o nivel de iluminación es la cantidad de luz que
recibe una superficie, su unidad es el lux (lx), que es flujo luminoso
recibido por unidad de superficie (lux= lumen/m2). En luminotecnia es
muy útil la ley E= Cosφ/d2
4) La luminancia (L) o brillo es la intensidad (I) o flujo de luz (Φ) emitido
por unidad de superficie. Sus unidades son el Stilb (cd/cm2) y el Lambert
(lm/cm2).
14
5) El rendimiento luminoso (R), es el flujo emitido por unidad de potencia
de las fuentes luminosas (lm/W). Por ejemplo, una lámpara incandescente
tiene R= 14 lm/W.
GRAFICO N° 3: MAGNITUDES DE LA LUZ
Fuente: Manual de Iluminación- ICARO (2006)
D) Propiedades lumínicas de los materiales:
Las superficies iluminadas se pueden comportar de manera diferente
ante la luz, distinguiéndose las superficies opacas en que la luz se
absorbe o refleja, y los materiales traslúcidos en que además otra parte
se transmite. Los coeficientes de flujo de luz incidentes se denominan
absorbancia (α), reluctancia (r) y transmitancia (τ) respectivamente.
α + r + τ = 1
Además, la luz reflejada se puede reemitir en la misma dirección en las
superficies especulares, o dispersarse en todas las direcciones en las
superficies difusas.
En el caso de los materiales traslúcidos, la luz se puede transmitir en la
misma dirección en las superficies transparentes o dispersarse en todas
direcciones en los materiales opalinos. En la práctica, muchos objetos
dispersan la luz de forma combinada, como las superficies satinadas o
los materiales esmerilados.
15
GRAFICO N° 4: PROPIEDADES LUMINOSAS SUPERFICIALES
Fuente: Manual de Iluminación- ICARO (2006)
2.1.2.2. MICROCLIMA LUMINOSO:
A) Fuentes de luz natural:
El sol y el cielo son las fuentes de las que se dispone para la iluminación
natural. La luz natural llega al interior de un local directa o
indirectamente, dispersada por la atmósfera y reflejada por las
superficies del ambiente natural o artificial,
Según ICARO (2006), si se considera que desde una ventana, se tiene
una visión hemisférica (de semiesfera) del entorno, del entorno, en dicho
espacio se pueden distinguir varios tipos de fuentes de luz natural
denominados; componente solar directa (CSD) y difusa (CSdf) y
componente reflejada del terreno (CRT) y de obstáculos (CRO).
Luz solar directa (CSD), el recorrido del sol frente a una ventana puede
iluminarla con un rayo solar directo, unidireccional y de gran intensidad,
que varía continuamente de posición y que puede anularse
periódicamente por la nubosidad. Es la fuente de luz natural más
potente, pero también la más incómoda por sus grandes fluctuaciones y
por el riesgo de provocar deslumbramiento al crear una mancha
extremadamente luminosa en el interior del local, por lo tanto se
recomienda prescindir de ella.
16
Luz solar difusa (CSdf), es la luz procedente de la bóveda celeste,
excluida la luz solar directa, producida por la dispersión luminosa de la
atmósfera (cielo azul) y la reflexión y difusión de las nubes. Tiene una
menor intensidad pero es muy estable en el tiempo y puede proceder de
un gran sector del hemisferio visible. Es la fuente natural preferible y
suele ser el criterio fundamental para el proyecto arquitectónico.
Luz reflejada de obstáculos (CRO), los obstáculos del entorno visible
desde la ventana que sobresalen del horizonte, ocultan la luz solar
difusa procedente del cielo, pero al mismo tiempo reflejan parte de la luz
que reciben según su coeficiente de reflexión. Su intensidad puede
variar durante el día según los obstáculos verticales soleados o en
sombra y fluctúan según la nubosidad. Es el segundo factor más
importante para el diseño arquitectónico por anular parte de la
componente solar difusa y por qué la inclinación de dicha luz sobre la
horizontal puede hacer que penetre profundamente.
Luz reflejada del terreno (CRT), es la luz procedente de la superficie del
entorno por debajo del horizonte, ocupando la mitad del hemisferio
visible, desde una ventana vertical. Puede tener intensidad elevada
según su coeficiente de reflexión medio (albedo) y la radiación que
reciba de la componente celeste, como suma de la luz solar directa y
difusa, por lo que también puede estar sujeta a grandes fluctuaciones
temporales por la nubosidad.
GRAFICO N° 5: COMPONENTES DE LA LUZ NATURAL DEL
ENTORNO
Fuente: Manual de Iluminación- ICARO (2006)
17
B) Cielo del proyecto:
La estimación de la luminosidad del cielo celeste es bastante
complicada, al ser específica de la situación geográfica y del clima de
cada lugar, que va variando según la posición del sol en cada estación y
en cada hora y que además dependerá muchísimo de la nubosidad del
momento.
La Comisión International de I´Eclairage (CIE) ha desarrollado una serie
de modelos matemáticos de distribución ideales de la luminosidad del
cielo, siendo las más comunes la del cielo uniforme, cielo cubierto y cielo
despejado.
El modelo más utilizado es el cielo cubierto porque en dichas
condiciones se suele estimar la luminosidad mínima del cielo para
garantizar un cierto nivel de iluminación natural en el interior de los
edificios durante una elevado proporción del tiempo al año.
El modelo de cielo cubierto se caracteriza porque la luminosidad en el
cenit es el triple que en el horizonte. En el modelo de cielo despejado
predomina la componente solar directa, con más del 80% de la
luminosidad total del cielo, mientras que la componente solar difusa se
concentra en torno al sol y a un sector opuesto del hemisferio celeste.
GRAFICO N° 6: TIPOS DE CIELO SEGÚN LA CIE
Fuente: Manual de Iluminación- ICARO (2004)
El principio del diseño lumínico indica trabajar con la condición de cielo
local más desfavorable para las condiciones óptimas de iluminación
interior. Para el caso del Perú el Reglamento Nacional de Edificaciones
C. DESPEJADO C. CUBIERTO C. UNIFORME
18
identifica la iluminancia exterior de acuerdo a la longitud donde se halla
el proyecto según la siguiente tabla:
Tabla N° 1 – ILUMINANCIÓN PROMEDIO EXTERIOR – PERÚ
Zona
Bioclimática
Denominación Iluminación
Exterior
Promedio
1 Desértico
costero
5 500 Lm
2 Desértico 6 000 Lm
3 Interandino
bajo
7 500 Lm
4 Mesoandino 8 500 Lm.
5 Alto Andino 9 000 Lm.
6 Nevado 10 000 Lm.
7 Ceja de montaña 7 500 Lm.
8 Subtropical húmedo 7 500 Lm.
9 Tropical húmedo 7 500 Lm.
Fuente: Reglamento Nacional de Edificaciones - Perú
2.1.2.3. COMODIDAD LUMINOSA:
A) Visión humana:
El ojo humano es un órgano complejo que convierte la luz procedente
del campo visual en un estímulo nervioso que será interpretado por el
cerebro como una sensación que denominamos visión.
B) Factores de la iluminación en la visión:
El ser humano posee tres sistemas a través de los cuales la iluminación
puede influir la forma en que una persona se desempeña en una dada
situación: el sistema circadiano, el sistema visual y el sistema
perceptual; la iluminación sobre la visión es el más evidente y conocido
de los efectos que produce la luz sobre el rendimiento humano es el
19
sistema visual humano procesa en forma eficiente, la imagen que del
mundo exterior forma su sistema óptico sobre la retina.
Según Biber, H (2013), los factores que influyen en la visión son:
Tamaño: en función de la dimensiona de un detalle crítico y la distancia
del ojo al objeto al percibir.
Contraste: diferencia entre claro y oscuro, alrededor del detalle crítico y
en el mismo.
Brillo: depende de la cantidad de luz reflejada en la superficie.
Tiempo: la visión no es instantánea, necesita mayor luz para ser más
rápidamente percibida.
C) Percepción de la luz:
El sistema perceptual actúa una vez que la imagen retiniana ha sido
procesada por el sistema visual. La salida más simple del sistema
perceptual está relacionada con el confort visual. Pero la percepción es
un proceso mucho más sofisticado y complicado que no puede reducirse
a producir un sentimiento de confort visual o de ausencia del mismo. Por
el contrario cada instalación de iluminación proporciona un mensaje que
se interpreta de acuerdo al contexto en el cual ocurre y a la propia
cultura y experiencia previa. Se da en el humor, estado de ánimo, o la
motivación de las personas. La percepción de la luz y la iluminancia se
caracteriza por los siguientes atributos:
- Intensidad de la luz percibida
- Deslumbramiento
- Color de la luz
- Resplandor de la luz diurna
- Sombra
D) Deslumbramiento de la iluminación natural:
Cuando sobre los ojos incide una intensidad luminosa mayor que la
que pueden soportar se produce una situación de incomodidad, que
dificulta la resolución de las imágenes y contribuye a una mayor fatiga
visual. Este fenómeno se denomina deslumbramiento, y proviene
directamente tanto de la luz natural (solar), como artificial, o
20
indirectamente por su reflexión sobre materiales brillantes. Está
determinado por la fuente luminosa y depende de:
El brillo, cuanto mayor sea este, mayor será la molestia y la
interferencia con la visión.
El tamaño, un área muy extensa de luz de bajo brillo puede deslumbrar
tanto como un área pequeña de alto brillo.
La posición. el deslumbramiento disminuye rápidamente a medida que
la fuente de luz se aparta de la línea de visión.
El contraste del brillo. Cuanto mayor es el contraste de brillo entre una
fuente de luz que deslumbre y sus alrededores, mayor será el efecto
del deslumbramiento.
El tiempo, una exposición a la luz puede no ser molesta durante un
período corto de tiempo, pero sí serlo si este se alarga.
E) Deslumbramiento directo o molesto:
Causado principalmente por una luz situada dentro del campo de visión
normal y que incide directamente en el ojo, provocando una excitación
excesiva de unas zonas de la retina en relación con la que recibe el
resto de la superficie retiniana. El deslumbramiento puede resultar:
Incapacitante, reduce el contraste y disminuye la visión. El incremento
de luz es tan fuerte que incapacita para ver otra cosa. La causa es la
dispersión de la luz producida por pequeñas partículas que pueden
estar en el medio ambiente o en los ojos de las personas (cristalinos
envejecidos, opacidades corneales, etc.).
Irreversible, el incremento de luz es tan sumamente fuerte que daña el
ojo (por ejemplo, el producido al mirar a un eclipse).
F) Deslumbramiento indirecto o reflejado:
Es el producido por la reflexión de la luz emitida por una fuente luminosa
sobre una superficie y que incide en el ojo. Puede ser tan incómodo
como el otro. Las superficies brillantes, como muebles metálicos,
tableros pulidos de las mesas, suelos muy pulimentados, etc., suelen ser
fuentes de deslumbramiento reflejado.
El deslumbramiento de «velo» se produce cuando la superficie sobre la
que se trabaja es la superficie sobre la que se refleja la luz. Este es el
21
caso de pantallas de ordenador sobre las que se reflejan las lámparas,
luz de las ventanas, etc.
GRAFICO N° 7: TIPOS DE DESLUMBRAMIENTO
Fuente: Ministerio del Trabajo y asuntos Sociales Barcelona (2005)
2.1.2.4. ARQUITECTURA – ILUMINACIÓN NATURAL:
El objetivo del proyecto de iluminación natural es conseguir un nivel
adecuado nivel de iluminación sobre las superficies de trabajo de un
local, evitando las posibles causas de incomodidad visual como el
deslumbramiento o la falta de uniformidad luminosa.
GRAFICO N° 8 – ACONDICIONAMIENTO LUMÍNICO
Fuente: Arquitectura y Medio Ambiente de Henry Biber Poillevard
22
Los factores que influyen en el nivel de iluminación de iluminación de
cada punto del local dependen de parámetros externos, denominados
como clima luminoso en el exterior de local; de las propiedades
constructivas de las ventanas (transparencias) y de las superficies del
local (reflexión), que se definirán mediante el diseño constructivo y, por
último de la geometría de las ventanas, y del local.
a) La “materia prima” para la iluminación natural será el flujo de luz
procedente del exterior, que en gran parte vendrá definido por las
propiedades del clima luminoso del lugar en cada momento, pero que se
verá modificado por la configuración del entorno, donde el proyectista
puede tener cierta capacidad de decisión
b) Los “medios” utilizados para conducir la luz hacia el interior del local serán
los huecos de iluminación que genéricamente se denominan “ventanas”
aunque tengan diferentes inclinaciones o configuraciones y las
propiedades reflectoras de las superficies interiores. También habrá que
considerar todos los mecanismos de protección solar y regulación de la
luminosidad u oscurecimiento, incluidos los dispositivos para reflejar o
dirigir el flujo luminoso.
c) Los “receptores” de la luz serán las distintas superficies del local, según
su posición respecto a la ventana y a la geometría del local.
A) Criterios de Iluminación Natural:
El requisito fundamental del proyecto de iluminación es que todas las
habitaciones sean exteriores; con el fin de tener acceso a una fuente de
iluminación natural. Lo habitual es que los locales dispongan de fachadas
en comunicación directa con espacios públicos exteriores o con espacios
libres interiores del terreno, en los que se pueden considerar una amplia
variedad de tipologías de patios, Una opción es la apertura de huecos en
la cubierta para permitir la iluminación cenital.
Otro criterio importante es que desde los diferentes puntos de la
habitación se pueda ver un sector del cielo a través de las ventanas, en
función de la luz recta y de la altura de los obstáculos visuales. Para
comprobar esta condición será necesario considerar que el nivel de
23
iluminación resultante sobre cada superficie del local, dependerá, además
de la del flujo de luz que llegue a la ventana, del tamaño y posición de la
misma y de la distancia o posición relativa de la superficie respecto al
hueco.
GRAFICO N° 9 – CRITERIOS DE ILUMINACIÓN
Fuente: Manual de Iluminación- ICARO (2006)
Existen normativas de habitabilidad que regulan las condiciones mínimas
de salubridad en edificios, entre las cuales se encuentra el derecho a una
iluminación adecuada. En el Perú los aspectos relacionados a la
iluminación natural están especificados en el Reglamento Nacional de
Edificaciones.
B) Iluminación Natural de Locales:
En ICARO (2006) se especifica que la cantidad de luz que llega a cada
punto del local dependerá del diseño espacial, ya que su geometría
determinará la distribución del flujo de luz que penetre por la ventana. El
parámetro más utilizado es el Factor de Luz Natural (FIN) definida como
la relación entre el nivel de iluminación interior (Ei) en luxes y el nivel de
iluminación de iluminación exterior (Ee) que pueda existir en una cubierta
horizontal con el cielo cubierto, lo cual permite su estimación en cada
momento, según la relación.
Las variables geométricas fundamentales que determinan los niveles
relativos de iluminación o mapa de iluminancias, son el tamaño del local, y
el tamaño y la altura de la ventana, tal como se describe a continuación:
El fondo del local (F) respecto a la ventana.
Ei= Ee x FIN /100 (%)
24
El ancho del local (A).
La altura del local (h).
El ancho de la ventana (w)
El alto de la ventana (H)
La altura de la ventana desde el suelo hasta la base (B), o hasta el dintel
(D).
GRAFICO N° 10 – ILUMINACIÓN DE LOCALES
Fuente: Manual de Iluminación- ICARO (2006).
C) Cantidad de luz:
Un primer criterio de diseño es garantizar que penetre la suficiente
cantidad de luz. El nivel medio de iluminación (Em) del local depende del
área de la ventana (WxH), ya que el flujo de luz que penetra en el local
(lúmenes) depende del nivel de iluminación sobre el exterior de la ventana
(luxes) y de su superficie (WxH).
La iluminación media interior también depende del área total de las
superficies del local, donde se distribuye todo el flujo de luz que penetra.
En la práctica se puede realizar una rápida estimación del nivel medio de
iluminación mediante la proporción área de ventana/área de suelo.
Se puede afirmar que cuando se incrementa el tamaño de la ventana
también aumentará el nivel medio de iluminación de forma proporcional,
siempre que la ventana sea realmente pequeña.
D) Uniformidad de la luz:
Uniformidad de iluminación, así como un balance más óptimo de
luminancias que evitan zonas de deslumbramiento, lo cual favorece a un
mayor nivel de iluminación. Según, ICARO (2006). Es evidente que los
25
lugares próximos a las ventanas tendrán una mayor iluminación natural
que los más alejados.
Será otro criterio fundamental del diseño conseguir una elevada
uniformidad en la distribución de la luz natural, tanto para garantizar que
los puntos más alejados de la ventana tengan el suficiente nivel de
iluminación, como para evitar un excesivo contraste con las zonas mucho
más iluminadas próximas a las ventanas, lo que obligaría a los ocupantes
a tener que adaptar continuamente sus ojos a los diferentes brillos, que
por otra parte pueden llegar a causar deslumbramiento.
El factor crítico de la uniformidad es la distancia a la ventana y la altura de
ésta sobre el suelo o el plano de trabajo.
Un valor de referencia sería que la distancia del fondo de un local (F) no
debería ser mayor del doble de la altura del dintel (D), es decir: F < 2 D.
En general, en habitaciones iluminadas desde espacios exteriores
urbanos se debería limitar el fondo útil entre 1.5 y 2 veces la altura del
dintel (F < 1.5 a 2 D), pudiendo alcanzar F < 2.5 D cuando no existan
obstáculos visuales exteriores. Esto significa que en edificios
convencionales con alturas de planta de h = 2.8 m y alturas de dintel D =
2.5 m, el fondo útil recomendable serían unos 3.7 m, y sería tolerable
hasta los 5 m, pudiendo prolongarse hasta 6.3 m como máximo cuando
se disponga de una amplia visión de cielo.
GRAFICO N° 11 – UNIFORMIDAD DE LA ILUMINACIÓN
Fuente: Manual de Iluminación- ICARO (2006)
26
E) Distribución de huecos de luz:
Existen numerosas alternativas de distribución de ventanas o claraboyas
para la iluminación natural de los locales, en función de la posición, altura
y número de huecos.
Ventanas en fachada: suelen ser la solución convencional y produce una
elevada iluminación bajo el hueco y una rápida disminución de
luminosidad hacia el fondo del local. Se recomienda limitar el fondo útil (F)
entre 1.5 y 2 veces la altura del dintel (D).
Fachadas en esquina; con la misma superficie de ventana distribuida en
dos paredes adyacentes se mejora la uniformidad del nivel de iluminación
y el modelado de los objetos, aumentando bastante la calidad de la
iluminación sin necesidad de aumentar la superficie de la ventana. Sin
embargo el fondo útil solo aumenta moderadamente. F< 2 a 2.5 D.
Fachadas opuestas: son un caso de mejora de la calidad de la iluminación
similar a a la anterior, solo que aquí el fondo se puede llegar a duplicarse
al sumarse en planta la proyección de luz de las dos ventanas opuestas,
considerándolas respectivas alturas del dintel: F < 2 a 2.5 (D + D´).
Ventanas altas: el aumento de la altura de la ventana permite que la luz
penetre a mayor profundidad, aumentando la uniformidad y el nivel
luminoso al fondo del local sin necesidad de aumentar la superficie del
hueco.
Claraboyas en cubierta: Son una solución muy importante en plantas bajo
cubierta, si se controla o tolera la componente solar directa, por las
oscilaciones bruscas del nivel de iluminación y el riesgo de
sobrecalentamiento. Existe un elevado rendimiento por superficie
acristalada, entre el 200% a más del 400% de la misma superficie de
ventana vertical.
Una solución muy interesante son las cubiertas en forma de “diente de
sierra”, que pueden suprimir la radiación solar directa cuando se orientan
al norte, aunque las pueden aprovechar indirectamente como radiación
reflejada. Su proyección luminosa es asimétrica, del orden de R= 1h + 2.5
h.
27
GRAFICO N° 12 – DISTRIBUCIÓN DE HUECOS DE LUZ
Fuente: Manual de Iluminación- ICARO (2006)
F) Iluminación en colegios.
1) Iluminación en una sala de clases
Los ambientes de aprendizaje y especialmente las escuelas siempre han
sido de gran interés para los arquitectos, principalmente porque a través de
su diseño los espacios pueden influir de manera directa en múltiples
sentidos, más allá de la educación del infante, sino también en su
formación personal, desarrollo físico y mental, los cuales repercutirá en su
futuro. Como aspecto externo al ocupante, la iluminación natural puede
favorecer en el “ahorro energético” del edificio, ya que en la mayoría de la
ocasiones, las escuelas de niveles básicos, son utilizadas en horarios
diurnos, en los cuales la abundancia de luz puede ser usada para cubrir en
su totalidad la demanda energética para la iluminación de los espacios,
puesto acorde al documento mencionado, en Latinoamérica las luces
artificiales representan el mayor consumo de energía eléctrica, donde por
ejemplo en el Perú , cerca del 60% del consumo energético es atribuible a
la iluminación. Por lo que la iluminación natural debe ser prioritaria,
cuidando aspectos negativos como el deslumbramiento o
sobrecalentamiento, para que la luz artificial solo sea un complemento de la
iluminación natural, en caso de requerirse. También influye dependiendo si
tiene unos sistemas de iluminación cenital proyectados en base a las
28
condiciones naturales de cada sitio, la cual complementa la iluminación
lateral, logrando índices de cantidad y uniformidad superiores en relación
con los planteles mediante la posibilidad de generar condiciones lumínicas
favorables que les permita realizar sus actividades visuales de forma
adecuada, tanto para evitar el desgaste fisiológico del sistema visual, así
como para ayudar a incrementar su rendimiento académico. Según Riber,
J. (2010) La sala de clases es el espacio más considerado en los
establecimientos educacionales. La superficie en planta de salas típicas va
desde 61 a 83 m2 o más. La iluminación natural es frecuentemente la
primera consideración. Algunas salas de clases no tienen ventanas o
tienen una ventana pequeña en una esquina. Más típico, las ventanas de
las salas de clases alcanzan casi al cielo con medidas desde 760 a
910mm. Las ventanas son casi siempre perpendiculares a la línea usual de
vista entre alumnos y profesor; no obstante es esencial el buen control de
la luz natural.
La iluminancia recomendada para salas de clases depende de la actividad
que es desarrollada en el lugar. En la mayoría de las salas de clases las
actividades típicas son escribir, leer material bien impreso, y leer desde el
pizarrón.
Las ventanas juegan un papel tan importante en las salas de clases que
hay invariablemente un potente ahorro de energía debido a la luz
eléctrica.
Ubicación y tipos de Luminarias: Una vez que la iluminancia deseada ha
sido determinada, otros factores, tales como encandilamiento directo o
reflejado, sombras, y color deben ser considerados en la selección de la
iluminación artificial.
Además, la iluminación para las salas debe seleccionarse e instalarse en
atención a los siguientes factores:
Posición y orientación de los escritorios (esto puede no ser predecible)
Ubicación del pizarrón
Ubicación y proximidad de ventanas
Altura del techo
Característica fotométrica de las luces
29
Flexibilidad del espacio para otras funciones o tareas
Iluminación para presentaciones audiovisuales: Televisión, video,
transparencias y diapositivas son usadas en salas de clases. Para una
visión efectiva es necesario reducir o apagar las luces; cortinas o
persianas son usualmente una Buena manera. La sala no debería estar
completamente oscura ya que los alumnos probablemente deberán tomar
notas durante una presentación.
A continuación se listará la normativa existente de algunos países
desarrollados, y luego en una tabla se describen los valores de
Iluminancia necesario o mínimos exigidos por cada una de ellas, a modo
de comparación con la chilena. (IESNA, 2000)
2) Parámetros lumínicos en aulas de clase
La capacidad de aprendizaje de los estudiantes y el rendimiento, tales
como la capacidad de concentración durante las clases, no sólo
depende de las características individuales, tales como la motivación,
condiciones psicológicas, inteligencia, etc., sino también en varios otros
factores externos que afectan no sólo al alumno, sino el ambiente
general de la escuela. Según Robles, L. (2014), el confort visual es una
de las principales características que contribuyen a la creación de un
ambiente educativo adecuado.
Dado que las actividades visuales como la lectura y la escritura son
muy importantes durante la fase educativa, es esencial para crear
condiciones visuales confortables en edificios escolares que
contribuyan a estas actividades. Para lo cual se tomaron algunas de las
recomendaciones métricas de la IESNA para los distintos parámetros
del confort visual en aulas de clase. Siendo
- Iluminancia y distribución (uniformidad)
- Luminancia
- Deslumbramiento (reflejado y directo)
30
TABLA N° 2 – CATEGORIA DE ILUMINACIÓN RECOMENDADAS
Fuente: Robles, L. (2014)
3) Parámetros de luminancia
Según Robles, L. (2014), la luminancia de cualquier superficie que
se vea directamente, no debe ser mayor que cinco veces la luminancia
de la tarea. Ninguna área extensa, independientemente de su posición
en la habitación, debe tener menos de un tercio de la luminancia de la
tarea.
La luminancia de las superficies inmediatamente adyacentes a la
tarea visual es más crítico en términos de comodidad visual y el
rendimiento que el de las superficies más remotas de la envolvente
visual. Superficies tales como las tapas del escritorio que son
inmediatamente adyacentes a la tarea visual no deben exceder la
luminancia de la tarea, pero deberían tener al menos un tercio de la
luminancia de la tarea. La diferencia en luminancia entre las superficies
31
adyacentes de la envolvente visual debe mantenerse tan bajo como
sea posible. (IESNA, 2000: Cap. 12, Luminancia Ratios)
4) Calidad de la iluminación:
La calidad de la iluminación es mucho más que solo proveer de una
apropiada cantidad de luz. Otros factores que son potenciales
contribuidores para la calidad de la iluminación incluyen (uniformidad
de iluminancia, distribución de luminancia, características del color de
la luz y el deslumbramiento)
Según Boyce (2003), Veitch (2004), citado por Robles, L. (2014) Hay
muchos factores físicos y fisiológicos que pueden influir en la
percepción de la calidad de la iluminación. Calidad de iluminación no se
puede expresar simplemente en términos de medidas fotométricas ni
puede haber una receta única de aplicación universal para la
iluminación de buena calidad de la luz puede ser juzgado de acuerdo
con el nivel de rendimiento visual necesarios para nuestras actividades.
Este es el aspecto visual. También se puede evaluar sobre la base de
lo agradable del entorno visual y su adaptación al tipo de habitación y
de la actividad.
5) Iluminancia:
La iluminancia en las zonas circundantes inmediatas a donde se realiza
la actividad, debe proporcionar una cierta distribución para que haya un
“equilibrio” en el campo visual, ya que las grandes variaciones de
luminancia alrededor del área de trabajo pueden dar paso a condiciones
de tensión o molestia visual.
6) Nivel de iluminancia o cantidad de iluminación:
El nivel de iluminancia representa la “cantidad” de luz natural, que en la
práctica esta puede ser derivada del flujo luminoso (lumen) total que
incide sobre la superficie dividido por el área total de la misma (lux). O
bien de forma alternativa estas se pueden medir con un promedio de
iluminancias que inciden en un número de puntos de medición sobre la
superficie de trabajo, llamado “iluminancia media”. Para ello se debe
tener en cuenta los siguientes aspectos: Tipo de tarea visual, la duración
32
de la actividad, Las condiciones ambientales y las condiciones del
espacio.
7) Luminancia.
Ya que la luminancia que no es sino la energía luminosa emitida o
reflejada en dirección al ojo de un observador (medida en cd /m2)
8) Nivel de luminancia (cantidad de iluminación), La Luminancia
describe la luz reflejada de una superficie y está directamente
relacionada con la percepción de "brillo" de una superficie en una
dirección dada. Es no sólo depende de la iluminancia en un objeto y sus
propiedades de reflexión, pero también de su área proyectada en un
plano perpendicular al plano de vista. Así luminancia es lo que vemos,
no la iluminancia. Sin embargo, el brillo percibido de objetos depende,
aparte de su luminancia, también en el estado de adaptación del ojo. La
luminancia se mide en lumen por metro cuadrado por estereorradián 6 o
en candelas por metro cuadrado (cd / m2).
Un aspecto importante en el diseño de un espacio es el control sobre los
brillos que tengan las superficies que lo conforman, ya sean muros,
techos, pisos etc., ya que se debe evitar que estas generen contrastes
muy elevados, así como contrastes muy bajos.
2.1.2.5. EL CONFORT LUMÍNICO
A) Confort.
La concepción clásica del confort se asocia a características
objetivas de un espacio determinado, parámetros que puedan
analizarse de forma independiente del usuario y objeto directo del
diseño ambiental.
Algunos de estos parámetros son específicos para cada sentido
(térmico, acústico y lumínico) y permiten ser calculados con
unidades físicas (grado centígrado, decibelios y lux).
La palabra confort se refiere, en términos generales, a un estado
ideal del hombre que supone una situación de bienestar, salud y
comodidad en la cual no existe en el ambiente ninguna distracción o
molestia que perturbe física o mentalmente a los usuarios.
33
a) Definición del confort lumínico
El confort lumínico se refiere a la percepción de la luz a través del
sentido de la vista. Se hace notar que el confort lumínico difiere del
confort visual, ya que el primero se refiere de manera preponderante
a los aspectos físicos, fisiológicos y psicológicos relacionados con la
luz, mientras que el segundo principalmente a los aspectos
psicológicos relacionados con la percepción espacial y de los objetos
que rodean al individuo
Suele asumirse que si se provee una cantidad suficiente de luz,
según algunas normas, se puede desarrollar cualquier tipo de
trabajo; sin embargo es necesario considerar la calidad de la luz
además de la simple cantidad. La calidad se relaciona con las
características de iluminación que facilitan la visión. Normalmente
todas estas características están interrelacionadas,
Para TAREB, (2004), el confort lumínico se refiere a la capacidad de
realizar actividades con un grado adecuado de luz, donde el ojo
humano no presente un agotamiento por exceso o falta de
iluminación. La evaluación del confort lumínico debe hacerse por
medio de la comprobación de la Iluminancia, que representa la
densidad del flujo luminoso que tiene incidencia sobre una
superficie, donde la unidad de medida de esta es el lux (lx), por lo
tanto si se desea tener conocimiento de la incidencia de la luz
natural dentro de un espacio interior, es importante conocer el
Coeficiente del factor de luz diurna corregido (FLDc), que
corresponde a la relación en porcentaje entre la Iluminancia
Promedio Interior (Eint) producida por la luz natural en el plano de
trabajo y la Iluminancia Promedio en el Exterior (Eext) determinada
en el mismo instante en un cielo uniformemente y sin obstrucciones.
De esta forma se puede conocer la cantidad de luz natural que
puede ingresar en determinado momento en una zona específica del
interior de una edificación, a manera de conocer las carencias y
excesos de iluminación que deben ser suplidos o potenciados.
34
Según Días, A. (2013), el confort lumínico se refiere a la capacidad
de realizar actividades con un grado adecuado de luz, donde el ojo
humano no presente un agotamiento por exceso o falta de
iluminación. La evaluación del confort lumínico debe hacerse por
medio de la comprobación de la Iluminancia (E), que representa la
densidad del flujo luminoso que tiene incidencia sobre una
superficie, donde la unidad de medida de esta es el lux (lx).
(RETILAP) La iluminancia puede referirse tanto a la luz natural como
a la artificial, y por lo tanto si se desea tener conocimiento de la
incidencia de la luz natural dentro de un espacio interior, es
importante conocer el Coeficiente de Luz Diurna (CLD), que
corresponde a la “relación en porcentaje entre la Iluminancia
Promedio Interior (Eint) producida por la luz natural en el plano de
trabajo y la Iluminancia Promedio en el Exterior (Eext) determinada
en el mismo instante en un cielo uniformemente nublado y sin
obstrucciones” (RETILAP) De esta forma se puede conocer la
cantidad de luz natural que puede ingresar en determinado momento
en una zona específica del interior de una edificación, a manera de
conocer las carencias y excesos de iluminación que deben ser
suplidos o potenciados. Todas las anteriores valoraciones van a
depender de los materiales envolventes de la habitación evaluada, y
por lo tanto es de suma importancia las características de opacidad y
translucidez de un material, que determinan la capacidad que puede
poseer un elemento de transmitir o rechazar los rayos visibles o
invisibles de la luz.
B) Factores que determinan el confort lumínico
a) Iluminación interior:
Factor de luz día corregida
Factor de luz día directo
Coeficiente de reflexión interna
Factor de reducción
b) Rangos de iluminación natural:
35
Es el nivel de iluminancia o cantidad de iluminación de luz natural,
que en la práctica esta incide sobre la superficie dividido por el área
total de la misma (lux). O bien de forma alternativa estas se pueden
medir con un promedio de iluminancias que inciden en un número de
puntos de medición sobre la superficie de trabajo, llamado
“iluminancia media”. Para ello se debe tener en cuenta los siguientes
aspectos: Tipo de tarea visual, la duración de la actividad, Las
condiciones ambientales y las condiciones del espacio.
TABLA N° 3- NIVELES DE ILUMINACIÓN- ACTIVIDADES
(NORMA 025-STPS-1999)
Fuente: Pattini, A. (2004)
Gutiérrez, M. (2002), menciona, que en particular, las aulas de los
centros educativos, se debe considerar el siguiente rango:
400 (lx) como el mínimo reglamentario
600 (lx) mínimo deseable
900 lx para el área del pizarrón.
Pattini, A. (2004) ha realizado un trabajo de recopilación sobre los
rangos de iluminación que deberían tener los locales de acuerdo a
las actividades que se desarrollan en ellas. Los datos fueron
tomados de fuentes nacionales, manuales de iluminación, y material
publicado. Las actividades principales en los tipos de edificios
incluyen, oficinas, aulas, hospitales y tareas visuales en industrias.
La mayoría de los valores son representados en forma de
iluminancia horizontal, algunas fuentes presentan rangos para
algunas actividades.
36
Las recomendaciones de niveles de iluminación tienden a ser más
específicas con el tiempo. Algunos países registran valores muy
detallados para algunas aplicaciones y generales para otras.( por
ejemplo Japón, especifica 40 rangos diferentes para comercios y
solo cuatro para escuelas).
Los países varían considerablemente en la frecuencia con que ellos
revisan sus recomendaciones. Por un período de más que cuatro
décadas (1948-1990), Suecia no cambio sus niveles de iluminación
recomendados, para la iluminación genera en oficinas, mientras que
Alemania la cambió seis veces. Bélgica no cambió sus
recomendaciones entre 1964 y 1992. En
Finlandia, la primera recomendación no fue publicada hasta 1971, y
en Argentina hasta 1972.
TABLA N°4- Niveles recomendados de iluminancia horizontal
(lux)
Fuente: Pattini, A. (2004)
37
TABLA N° 5 - Rangos de iluminación
Fuente: Debele, C. (2002)
TABLA N° 6- Educación - Rangos de iluminación,
Ambiente Iluminación (lux)
Aulas 250
Talleres 300
Circulación 100
Servicios higiénicos 75
Fuente: Reglamento Nacional de Edificaciones.
TABLA N° 7- ILUMINACIÓN DE ESTABLECIMIENTO EDUCATIVOS
Fuente: UNE norma une- en124641
38
C) Indicadores de desempeño lumínico.
Márquez, T. (2012) El indicador de iluminación natural más utilizado
es el Daylight Factor (DF): Describe la relación de iluminancia en un
punto particular dentro de un espacio y la iluminancia exterior para las
mismas condiciones del cielo.
DF = 100 * Ein / Eext
< 2 % poca iluminación
2% - 5% iluminado en rango optimo
>5% altamente iluminado
Herramientas de cálculo:
- Ecotect
- Radiance
- Daysim
GRAFICO N° 13 – Cálculo de Iluminación natural
FUENTE: Márquez, T. (2012)
D) Método de cálculo para obtener confort lumínico:
Existen diferentes métodos para calcular el confort lumínico de una
edificación. Para el efecto utilizaremos el desarrollado por la Norma E
110 del Reglamento Nacional de Edificaciones, por considerarla
pertinente, al ser la norma que rige todo el sistema de la edificación
en el Perú.
NORMA EM110 – RNE: METODOLOGÍA DE CÁLCULO PARA
OBTENER CONFORT LUMÍNICO
39
El reglamento nacional de edificaciones en el Perú, según la normas
legal EM. 110 Confort térmico y lumínico con eficiencia energética,
deberá aplicar el procedimiento de cálculo que se desarrollan en el
anexo N° 6.
La metodología de cálculo permite hallar el área mínima de la ventana
necesaria para cumplir con una determinada iluminación interior (Eint),
la cual no deberá sobrepasar los valores recomendados por el
Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) en función de la
actividad y del ambiente, de acuerdo a la tabla N° 19.
TABLA N° 8- ILUMINACIÓN MÍNIMA POR AMBIENTES.
FUENTE: Reglamento Nacional De Edificaciones
Fuente: RNE – norma EM110
40
Paso 1: Se aplica la fórmula:
Dónde:
Eint = Iluminancia interior
FLDc= Factor de Luz Diurna Corregido
Eext = Iluminancia exterior
Paso 2: Se identifica la iluminancia exterior (Eext) de acuerdo a la
longitud donde se halla el proyecto según la siguiente tabla:
TABLA N° 9- ILUMINACIÓN EXTERIOR PROMEDIO
Fuente: RNE
Paso3:
a) Cálculo de Factor de Luz Diurna Corregido (FLDc):
Es la corrección de la iluminación de luz natural medida en un punto
situado en un año determinado, debida a la luz recibida directa o
indirectamente desde un cielo de supuesta o conocida distribución de
iluminación.
Dónde:
FLDd = Factor de Luz de Día Directo
CRI = Coeficiente de Reflexión Interna
FR = Factor de Reducción
b) Cálculo de Factor de Luz Día Directo (FLDd): Este cálculo considera
dos posibles condiciones: Cielo cubierto uniforme (CCU) y cielo
Eint = Eext x FLDc
FLDc (%) = (FLDd + CRI) x FR
41
cubierto no uniforme (CCNU). El CCU es el típico cielo de Lima. El
CCNU es el típico cielo de la Sierra.
La iluminación exterior dependerá de la distribución de la luminiscencia
en el cielo, el cual podrá tipificarse como cielo cubierto uniforme,
(Principalmente las zonas 1 y 2) y cielo cubierto no uniforme el resto de
zonas.
1. El Factor de Luz de Día Directo para Cielo Cubierto Uniforme
(FLDd (CCU)) se obtiene de la siguiente fórmula:
FLDd (CCU) = (arctaM - R x (arctanN x R)
3.6
Dónde: M = L/D T = H/D R = 1/√(1 + T2)
L= ancho de la ventana
H =altura de la ventana
D =distancia perpendicular al punto P a calcular.
Gráfico N° 14 – Factor de Luz Día Directo (FLDd)
Fuente: RNE
2. El Factor de Luz de Día Directo para Cielo Cubierto No Uniforme
(FLDd (CCNU)) se obtiene de la siguiente fórmula:
FLDd (CCNU) = (3/7) x FLDd (CCU) x (1 + 2senφ)
Dónde: φ Ángulo que forma la bisectriz, medida desde la línea del
horizonte.
42
Gráfico N° 15 – Factor de Luz Día Directo- ángulos
Caso 1: Ángulo φ (para punto a iluminar ubicado a la misma altura del
alfeizar).
Caso 2: Ángulo φ (para punto a iluminar ubicado sobre el alfeizar).
Caso 3: Ángulo φ (para punto a iluminar ubicado bajo el nivel del
alfeizar).
Fuente: RNE
a) Cálculo del Coeficiente de Reflexión Interna (R):
Se halla el área de la ventana (AV). Se halla el área del piso (AP). Se
dividen ambos: AV/AP y se utiliza el porcentaje. La Tabla Nº 20 da los
valores aproximados. Por razones de simplificación de cálculo, el valor
de CRI lo obtendremos directamente del cuadro adjunto. Para ello
43
deberá tener en cuenta las siguientes consideraciones respecto a las
reflejancias. (Para poder establecer el porcentaje a emplear, el método
de elección está especificado en la guía respectiva).
TABLA N° 10 – VALORES APROXIMADO DE “R”
Fuente: RNE
b) Cálculo de Factor de Reducción (FR):
FR = Mantenimiento x Transmitancia x Obstrucciones x Carpintería
Dónde:
El coeficiente de Mantenimiento se puede asumir como 0.8.
44
El coeficiente de Transmitancia dependerá del tipo de vidrio que se
utilice.
El coeficiente de Obstrucciones dependerá del porcentaje de
elementos opacos que posea la ventana.
El coeficiente de Carpintería dependerá del porcentaje de marco que
posea la ventana.
2.1.3 MARCO CONCEPTUAL:
Confort: El confort como todo aquello necesario que nos ayuda a vivir
bien y estar cómodo. Fuente: Agüero, R (2009)
Confort lumínico: Los factores son aquellas características que
corresponden al sujeto o usuario. Son ajenas al ambiente y por tanto
difíciles de valorar. Entre los principales factores están los de tipo
biológico-fisiológicos (edad, sexo, herencia etc.), los sociológicos (moda,
alimentación, cultura, familia etc.) y las de tipo psicológicas, que son
inherentes a la psique propia de cada individuo. El primer parámetro del
confort lumínico es el nivel de iluminación o iluminancia, (unidad: Lux, E)
cuyos valores numéricos van en aumento desde la segunda guerra
mundial debido al requerimiento de las tareas a realizar y también a la
posibilidad actual de poder proporcionar un mayor nivel. Fuente: Agüero,
R (2009)
Dimensionamiento de la luz natural: Los sistemas de cálculo de la luz
natural sirven para conocer la cantidad de luz natural que existen al
interior de un espacio en referencia a la luz exterior, así como la forma en
que se distribuye al interior, teniendo como referencias los niveles de
iluminancias y el deslumbramiento. Por ello los resultados se expresan en
porcentajes respecto a la luz natural exterior, conociéndose como Daylight
Factor (DL) o Factores de iluminación Natural (FIN). Fuente: Agüero, R
(2009)
Autonomía lumínica: Porcentaje del tiempo ocupado del año, cuando el
mínimo nivel de iluminación se puede mantener con luz natural solamente
45
Se puede alcanzar 400 lux 40% del tiempo ocupado con luz natural.
Fuente: Agüero, R (2009)
Iluminación natural en la Arquitectura: El uso de la luz natural es una
alternativa válida para la iluminación de interiores y su aporte es valioso
no sólo en relación a la cantidad sino también a la calidad de la
iluminación. La luz directa del Sol, iluminando superficies normales a ella,
alcanza valores de entre 60,000 y 100,000 lx, muy intensa en general
para ser utilizada directamente pues puede ocasionar deslumbramiento y
aumentos de temperatura. Por estas razones, generalmente se prefiere
excluir completamente la luz solar de los interiores, lo que constituye un
error, pues si bien prácticamente toda la energía proveniente de las
fuentes de luz se convierte finalmente en calor, la proporción de calor
introducida por lúmenes de luz solar directa es menor que en la mayoría
de las fuentes de iluminación eléctrica. Fuente: Preciado, O. (2011)
Luz natural directa: Se llama luz solar directa a la porción de luz natural
que incide en un lugar específico proveniente directamente desde el sol.
La luz solar directa se caracteriza por: su continuo cambio de dirección,
su probabilidad de ocurrencia, la iluminación que produce en una
superficie horizontal no obstruida. Fuente: Preciado, O. (2011)
Luz natural indirecta: La luz solar indirecta es la que llega a un espacio
determinado por reflexión generalmente en muros, pisos o techos. En los
climas soleados, la luz natural indirecta constituye un verdadero aporte a
los sistemas de iluminación natural mediante el uso de superficies
reflectoras que dirigen la luz solar directa por ejemplo al techo,
aumentando la cantidad de luz natural disponible y mejorando su
distribución. Fuente: Preciado, O. (2011)
Luz natural difusa: La luz natural difusa es aquella proveniente de la
bóveda celeste sin considerar el Sol. Para aplicaciones de iluminación
natural de edificios, lo que caracteriza la cantidad de luz natural disponible
es la iluminancia en una superficie horizontal y/o vertical exterior no
obstruida. Fuente: Preciado, O. (2011)
46
Flujo luminoso: Es la capacidad de radiación luminosa valorada por el
ojo humano. Fuente: Domínguez, M (2004)
La intensidad luminosa: Cantidad de flujo luminoso emitido por cada
uno de los rayos que la fuente emite en una determinada dirección.
Fuente: Domínguez, M (2004)
La iluminancia o nivel de iluminación: Flujo luminoso recibido por una
superficie. Fuente: Domínguez, M (2004)
Luminancia: Relación entre la intensidad luminosa y la superficie
aparente vista por el ojo en una dirección determinada. La percepción de
la luz es realmente la percepción de diferencias de luminancias. El área
proyectada es la vista por el observador en la dirección de la observación.
Se calcula multiplicando la superficie real iluminada por el coseno del
ángulo que forma su normal con la dirección de la intensidad luminosa.
Fuente: Domínguez, M (2004)
Cálculo de iluminación interior: Cálculo de los niveles de iluminación de
una instalación de alumbrado de interiores es suficiente con obtener el
valor medio del alumbrado general usando el método de lux. En caso de
que sea necesario conocer los valores de las iluminancias en algunos
puntos concretos con iluminación localizada se recurre al método del
punto por punto. Fuente: Domínguez, M (2004)
Coeficientes de reflexión: Estos valores se encuentran normalmente
tabulados para los diferentes tipos de materiales, superficies y acabado
los coeficientes de reflexión de techo paredes y suelo se encuentran
normalmente tabulados para los diferentes tipos de materiales, superficies
y acabados. Fuente: Domínguez, M (2004)
Nivel de iluminación requerida: Los niveles recomendados para
diversas tareas, representan valores mínimos en el lugar mismo de la
tarea visual, para una total comodidad visual se puede requerir de niveles
superiores. Fuente: Domínguez, M (2004)
47
Cantidad de iluminación: La cantidad de iluminación es el primer
requerimiento para el confort visual de un espacio, el cual debe ser el
necesario para que la agudeza visual del usuario le permita distinguir los
detalles de los objetos en el interior. Fuente: Robles, L. (2014)
Mantenimiento: Actualmente el mantenimiento busca aumentar su vida
útil, servicio y confiabilidad; aparece el mantenimiento preventivo,
predictivo, de oportunidad, de actualización. Efecto de mantener o
mantenerse, cuidar su permanencia. Correctivo, preventivo Conjunto de
operaciones y cuidados necesarios para que las instalaciones puedan
seguir funcionando adecuadamente. Fuente: Domínguez, M (2004)
Ergonomía ambiental: Esta encarga del estudio de las condiciones
físicas que rodean al ser humano y que influyen en su desempeño al
realizar diversas actividades, tales como el ambiente térmico, nivel de
ruido, nivel de iluminación y vibraciones. La aplicación de los
conocimientos de la ergonomía ambiental ayuda al diseño y evaluación de
puestos y estaciones de trabajo, con el fin de incrementar el desempeño,
seguridad y confort de quienes laboran en ellos. Fuente: Domínguez, M
(2004)
Lux: Unidad de medida de iluminancia en el Sistema Internacional (SI).
Un lux es igual a un lumen por metro cuadrado. Fuente: Domínguez, M
(2004)
Plano de trabajo: Es la superficie horizontal, vertical u oblicua, en la cual
el trabajo es usualmente realizado, y cuyos niveles de iluminación deben
ser especificados y medidos. Fuente: Domínguez, M (2004)
Reflectancia de una superficie: Relación entre el flujo radiante o
luminoso reflejado y el flujo incidente sobre una superficie. Se expresa en
porcentaje. Fuente: Domínguez, M (2004)
Tarea visual: Actividad que debe desarrollarse con determinado nivel de
iluminación. Fuente: Domínguez, M (2004)
48
Deslumbramiento: Controlar el deslumbramiento de la luz natural es
especialmente importante por su alta intensidad. Fuente: Boris V.
Lucernarios: La iluminación por claraboyas planas ofrece unas
excelentes características de uniformidad, si bien es necesario introducir
mecanismo de protección de la radicación solar directa y utilizar vidrios
que limiten la ganancia por radiación directa.
Lucernarios de diente de cierra orientados al norte y protegidos de la
radiación baja del amanecer y del final del día, Iluminación uniforme y de
calidad.
Es relevante el uso de deflectores claros en el techo de los lucernarios y
el control de la radiación. Fuente: Boris V.
Obstructores solares: Son elementos superficiales construidos con
materiales opacos a la luz y que pueden acoplarse sobre la abertura de
un componente de paso para cerrarlo totalmente. Normalmente se llaman
postigos o contraventanas y pueden estar situados tanto al exterior como
al interior de cerramiento separador de cristal. Fuente: Ríos, J (2008),
Tipos de cielo: Desde el punto de vista de sus características distintivas,
el cielo puede ser descrito por su distribución de luminancias, lo que
permite su utilización en los cálculos y en el análisis de sus efectos en el
interior de un local. Fuente: TAREB (2004)
Cielo cubierto uniforme: Es el primer modelo utilizado en estudios de
iluminación natural, con luminancia constante en todas las orientaciones y
alturas. En él la relación entre la luminancia media del cielo y la de un
plano horizontal sin ninguna obstrucción. Fuente: TAREB (2004)
Cielo cubierto C.I.E: Es el modelo de cielo cubierto estándar, que resulta
más ajustado a la realidad ya que la luminancia cambia con la altura,
hasta el punto de que en el zénit el cielo se considera tres veces más
claro que en el horizonte. Esta relación se define con la fórmula de Moon-
Spencer: Fuente: TAREB (2004)
49
Cielo claro: Para el caso de cielo claro la mejor estrategia será
considerar sólo la incidencia directa del sol, con intensidad del orden de
100.000 cd/m 2 y la posición que corresponda según la época del año y la
hora Por otra parte consideraremos también como fuentes indirectas, el
resto de la bóveda celeste y las reflexiones en otras superficies del suelo
o de otros elementos exteriores (albedo). Para el caso de la bóveda
celeste con cielo claro la luminancia decrece al alejarnos de la posición
del sol con valores variables entre 2000 y 9000 cd/m 2. Fuente: TAREB
(2004)
Cielo nublado o no uniforme: En el caso de cielo nublado, entre cielo
claro y cielo cubierto, deberemos hacer las hipótesis correspondientes a
una situación entre las consideradas en los casos anteriores. En todo
caso, si se conocen las dos situaciones límites, no es necesario estudiar
este tipo de cielo más allá de conocer su frecuencia para cada época del
año. Fuente: TAREB (2004)
Carpintería: Para efectos de esta norma, considerando que un vano
normalmente se conforma del marco y de la hoja o panel (en caso de
puertas) o de la superficie vidriada, transparente o traslúcida (en caso de
ventanas, mamparas, claraboyas, etc.), se considerará carpintería como
el marco del vano. Existen ventanas que además del marco tienen
bastidores que sujetan los vidrios. Para tales casos, se considerará
carpintería al marco y al bastidor. Fuente: RNE. (2014). Norma EM 110
Coeficiente de transmisión de luz visible (T): Es la fracción de luz
visible que pasa a través del vidrio. Fuente: RNE. (2014). Norma EM 110,
Confort térmico y lumínico con eficiencia energética.
Confort lumínico: Para fines de la presente Norma, se entiende como la
condición mental que se expresa en la satisfacción visual para la
percepción espacial y de los objetos que rodean al individuo. Fuente:
RNE. (2014). Norma EM 110
Factor de luz diurna (FLD): Es la iluminación de luz natural medida en
un punto situado en un plano determinado, debida a la luz recibida directa
50
o indirectamente desde un cielo de supuesta o conocida distribución de
iluminación. Fuente: RNE. (2014). Norma EM 110
Factor de mantenimiento (M): Cociente entre la iluminancia media sobre
el plano de trabajo después de un cierto periodo de uso de una instalación
de alumbrado y la iluminancia media obtenida bajo la misma condición
para la instalación considerada como nueva. Fuente: RNE. (2014). Norma
EM 110
Factor solar (FS): Cociente entre la radiación solar y la incidencia normal
que se introduce en el edificio a través del acristalamiento y la que se
introduciría si el acristalamiento se sustituyese por un hueco
perfectamente transparente. Es adimensional. Fuente: RNE. (2014).
Norma EM 110
Protector solar: Elemento constructivo cuya función principal es regular
la iluminación natural así como la temperatura, por efecto del sol, en el
interior de una edificación. Fuente: RNE. (2014). Norma EM 110
Radiación solar: Energía procedente del sol en forma de ondas
electromagnéticas. Se expresa en Kilovatios hora por metro cuadrado
(kWh/m2). Fuente: RNE. (2014). Norma EM 110
Vano: Abertura, orificio o hueco que se deja usualmente en los muros o
techos para colocar puertas, ventanas o claraboyas. Fuente: RNE. (2014).
Norma EM 110
Zona bioclimática: Clasificación climática que define los parámetros
ambientales de grandes áreas geográficas, necesaria para aplicar
estrategias de diseño bioclimático de una edificación y obtener confort
térmico y lumínico con eficiencia energética. Fuente: RNE. (2014). Norma
EM 110
Métodos que proveen iluminancia relativa (los valores se expresan
en porcentajes): Los métodos de análisis que determinan la iluminancia
relativa, le permiten al diseñador o analista hacer una predicción del
porcentaje de la luz natural exterior que es utilizada para iluminar el
51
interior analizado. La iluminancia relativa es frecuentemente percibida
como una constante que no varía con la hora del día ni con la orientación
de la abertura (factor de luz natural). Fuente: Preciado, O. (2011)
2.2. Operacionalización de variable:
TABLA N° 11 – OPERACIÓN DE VARIABLE
VARIABLE DIMENSIÓN INDCADORES INDICES
Confort
lumínico
Iluminación
interna.
Iluminación
exterior
Tipo de
cielo
Factor de luz
diurna
corregida
Factor de
luz día
directo.
Ancho de
ventana.
Altura de
ventana.
Distancia
perpendicular al
punto “P”.
Coeficient
e de
reflexión
interna.
Área de
ventana.
Área de piso.
Factor de
reducción
.
Coeficiente de
mantenimiento
Coeficiente de
transmitancia.
Coeficiente de
obstrucciones.
Coeficiente de
carpintería.
Fuente: Tabla de la Autora
52
CAPITULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
3.1. DISEÑO METODOLÓGICO:
3.1.1. Tipo y Nivel de investigación
De acuerdo con la clasificación que realiza Sergio Carrasco Díaz (Lima
2009), podríamos definir la presente investigación como una investigación
aplicada, porque tiene propósitos prácticos inmediatos bien definidos.
En cuanto al nivel de investigación, la presente propuesta es una
investigación descriptiva, porque responde a la pregunta ¿Qué porcentaje
de las aulas de las escuelas del Barrio de Chorrillos de Huancayo
Metropolitano son confortables desde el punto de vista lumínico, en el
2016?, es decir identifica y cuantifica el objeto de estudio.
3.1.2. Método y Diseño de investigación
La investigación en términos generales se basa en el método científico,
porque es un proceso sistemático de fases y estrategias de acción
El diseño de la investigación corresponde a una investigación no
experimental, pues como lo indica Hernández Sampieri (1991)”…La
investigación no experimental es investigación sistemática y empírica en la
que las variable independientes no se manipulan por que ya han sucedido”.
Dentro de este diseño general, podemos identificar que la investigación es
transeccional descriptiva simple, porque ha de servir para identificar tipo de
emisiones y cuantificarlas.
53
TABLA N° 12 – MÉTODO Y DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
TIPO DE DISEÑO DISEÑO
GENERAL
DISEÑO
ESPECÍFICO
No experimental Transeccional o
transversal
Descriptivo
FUENTE: Tabla de la Autora.
M: Muestra de elementos (Aulas de los Centros Educativos del Nivel
Primario del Barrio de Chorrillos de Huancayo Metropolitano).
X1: Variable de estudio, Confort lumínico de las aulas de los C.E.
Educación Primaria.
O1: Resultados de la medición de la variable (Iluminación interior natural)
3.1.3. Población y Muestra
a) Población
04 Instituciones de Educación Primaria del Barrio de Chorrillos que tienen
un total de 45 aulas.
b) Muestra
La determinación del tamaño de la muestra se ha efectuado mediante la
fórmula estadística, diseñada en una hoja de cálculo Excel.
Para el efecto hemos considerado los siguientes datos:
N= 45 (Población)
p= 0.8 (Probabilidad de ocurrencia de 80%)
q= 1 – p = 0.20 (20%)
Z= 1.645 (Nivel de Confianza de 90%)
d= 0.10 (Margen de error de 10%)
Ingresando estos datos, la muestra calculada es de:
22 aulas a estudiar
O1 M X1
54
Gráfico N° 16 – Cálculo de la muestra
La selección de la muestra se hará usando un criterio probabilístico
no intencionado, y se distribuirá del siguiente modo:
INSTITUCIÓN EDUCATIVA POBLACIÓN MUESTRA
I.E. SABIDURÍA 9 4
I.E. SAN JUAN 9 4
I.E. VICENTE RASETTO 9 4
I.E. VIRGEN DE GUADALUPE 18 10
TOTAL 45 22
3.2. TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN
3.2.1. Recolección de la información
Para la recopilación de la información necesaria usaremos la técnica de la
observación, cuyo instrumento específico será una ficha de registro de
datos estructurada.
Esta ficha permitirá recopilar información de las características de las
aulas, materia de estudio: es decir su geometría, las ventanas y los
materiales. Para validar el instrumento se recurrirá a la opinión de 02
expertos
3.2.2. Procesamiento y análisis de datos
Para poder realizar el análisis de la variable de estudio, sus indicadores e
índices fue necesario contar con una base de datos que fue realizada en el
90% 0.05 1.645
95% 0.025 1.96
97% 0.015 2.17
99% 0.005 2.576
10.0% 9.0% 8.0% 7.0% 6.0% 5.0% 4.0% 3.0% 2.0% 1.0%
90% 22 25 27 30 33 36 39 41 43 45
95% 26 28 31 33 36 38 40 42 44 45
97% 28 31 33 35 37 39 41 43 44 45
99% 32 34 36 37 39 41 42 43 44 45
Matriz de Tamaños Muestrales para diversos margenes de error y niveles de confianza al
estimar una proporción en poblaciones Finitas
Fórmula Empleada
Escriba aquí el valor p
Escriba aquí el tamaño del universo
P (Probabilidad
de Ocurrencia)0.8
N (Tamaño del
universo)45
d (error máximo de estimación)Nivel de
Confianza
Matriz de Tamaños Muestrales para un universo de 45 con una p de 0.8
Nivel de
Confianza (alfa) 1-alfa/2
z (1-
alfa/2)
55
programa estadístico SPSS V.23, utilizándose como estadístico las
frecuencias con sus respectivos porcentajes.
La presentación de los resultados se hizo calculando en primer término la
iluminación interior con las fórmulas establecidas en la Norma EM 110 del
RNE. Luego estos cálculos fueron comparados con los mínimos
establecidos en la norma, calificándolos si son o no confortables. Hecho
esto se procesó las frecuencias de aulas que están en confort lumínico, en
cada uno de los tres puntos de referencia de las aulas, con los que
pudimos obtener los resultados generales.
A manera de referencia también se hizo el contraste del cálculo de la
iluminación interior de las aulas, con los indicados en la Norma UNE ISO
8995, por considerarla la más apropiada de las normas internacionales,
puesto que esta norma observa un mínimo y un máximo de iluminación
natural para cada tipo de ambiente.
A partir de ello hemos podido establecer las conclusiones y las respectivas
recomendaciones.
56
CAPITULO IV
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
4.1. RESULTADOS SEGÚN LA NORMA EM 110 DEL RNE.
Resultados de Confort Lumínico en las Aulas de las Escuelas de Nivel
Primario del Barrio de Chorrillos de Huancayo Metropolitano en el
2016 según la Norma EM 110 del Reglamento Nacional de
Edificaciones (RNE)
Se establece estadísticas de acuerdo al estudio realizado donde señalan
los porcentajes de resultados del confort lumínico de las Instituciones
Educativas.
1) INSTITUCIÓN EDUCATIVA: SABIDURÍA.
TABLA N° 13: CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E.P SABIDURIA SEGÚN EL “RNE”
AULA
NIVEL DE ILUMINACION Estándar según
el RNE en el
Perú
CONFORT LUMÍNICO
P1 P2 P3 P1 P2 P3
Aula N°1 1788 1438 1291 250 SI SI SI
Aula N°2 1788 1438 1291 250 SI SI SI
Aula N°3 1788 1438 1291 250 SI SI SI
Aula N°4 1788 1438 1291 250 SI SI SI
CONFORTBLE EN % 100% 100% 100%
Fuente: Calculo de la Autora.
57
Grafico 17 – CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E.P SABIDURIA SEGÚN EL “RNE”
En el grafico mostrado de la I.E. Sabiduría, se evidencia tres escalas de
porcentajes con relación al confort lumínico según el estándar del
Reglamento Nacional de Edificaciones en el Perú:
P1 En el punto N°1 ubicado al 1/4 de la distancia de la ventana
es confortable en un 100%
P2 En el punto N°2 ubicado al 1/2 de la distancia de la ventana
es confortable en un 100%
P3 En el punto N°3 ubicado al 3/4 de la distancia de la ventana
es confortable en un 100%
Se evidencia que en la Institución Educativa en los tres puntos de
referencia de las aulas se encuentran confortables lumínicamente a un
100%.
2) INSTITUCIÓN EDUCATIVA: SAN JUAN DE DIOS
TABLA N° 14: CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E.P SAN JUAN DE DIOS SEGÚN EL “RNE”
AULA
NIVEL DE
ILUMINACION Estándar según el
RNE en el Perú
CONFORT LUMÍNICO
P1 P2 P3 P1 P2 P3
Fuente: Calculo de la Autora
58
Aula
N°1 266 188 159 250 SI NO NO
Aula
N°2 269 190 163 250 SI NO NO
Aula
N°3 87 72 66 250 NO NO NO
Aula
N°3 87 72 66 250 NO NO NO
CONFORTBLE EN % 50% 0% 0%
Fuente: Calculo de la Autora.
Grafico 18 – CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E.P SAN JUAN DE DIOS SEGÚN EL “RNE”
Fuente: Calculo de la Autora.
En el grafico mostrado de la I.E. San Juan de Dios, se evidencia tres
escalas distintas de porcentajes con relación al confort lumínico según el
estándar del Reglamento Nacional de Edificaciones en el Perú:
59
P1 En el punto N°1 ubicado al 1/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 50%
P2 En el punto N°2 ubicado al 1/2 de la distancia de la ventana es
confortable en un 0%
P3 En el punto N°3 ubicado al 3/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 0%
Se evidencia que en la Institución Educativa en los tres puntos de
referencia de las aulas, en el primer punto se encuentran confortables y
en los dos siguientes no se encuentran confortables lumínicamente.
3) INSTITUCIÓN EDUCATIVA: VICENTE RASETTO
TABLA N° 15: CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E.P VICENTE RASETTO SEGÚN EL “RNE”
AULA
NIVEL DE ILUMINACION Estándar
según el
RNE en el
Perú
CONFORT LUMÍNICO
P1 P2 P3 P1 P2 P3
Aula N°1 493 421 393 250 SI SI SI
Aula N°2 1344 1166 1100 250 SI SI SI
Aula N°3 1604 1303 1165 250 SI SI SI
Aula N°4 1604 1303 1165 250 SI SI SI
CONFORTBLE EN % 100% 100% 100%
Fuente: Calculo de la Autora
60
Grafico 19 – CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E.P VICENTE RASETTO SEGÚN EL “RNE”
Fuente: Calculo de la Autora
En el grafico mostrado de la I.E. Vicente Rasetto, se evidencia tres
escalas de porcentajes con relación al confort lumínico según el
estándar del Reglamento Nacional de Edificaciones en el Perú:
P1 El punto N°1 ubicado al 1/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 100%
P2 El punto N°2 ubicado al 1/2 de la distancia de la ventana es
confortable en un 100%
P3 El punto N°3 ubicado al 3/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 100%
Se evidencia que en la Institución Educativa en los tres puntos de
referencia de las aulas se encuentran confortables lumínicamente a un
100%.
61
4) INSTITUCIÓN EDUCATIVA: VIRGEN DE GUADALUPE
TABLA N° 16: CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E VIRGEN DE GUADALUPE SEGÚN EL “RNE”
AULA
NIVEL DE
ILUMINACION
Estándar
según el
RNE en el
Perú
CONFORT LUMÍNICO
P1 P2 P3 P1 P2 P3
Aula N°1 507 392 331 250 SI SI SI
Aula N°2 424 328 277 250 SI SI SI
Aula N°3 363 281 237 250 SI SI NO
Aula N°4 559 433 365 250 SI SI SI
Aula N°5 363 281 237 250 SI SI NO
Aula N°6 363 281 237 250 SI SI NO
Aula N°7 363 281 237 250 SI SI NO
Aula N°8 363 281 237 250 SI SI NO
Aula N°9 363 281 237 250 SI SI NO
Aula N°10 363 281 237 250 SI SI NO
CONFORTBLE EN % 100% 100% 38%
Fuente: Calculo de la Autora
62
Grafico 20 – CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E VIRGEN DE GUADALUPE SEGÚN EL “RNE”
Fuente: Calculo de la Autora
En el grafico mostrado de la I.E. Virgen de Guadalupe, se evidencia tres
escalas distintas de porcentajes con relación al confort lumínico según el
estándar del Reglamento Nacional de Edificaciones en el Perú:
P1 El punto N°1 ubicado al 1/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 100%
P2 El punto N°2 ubicado al 1/2 de la distancia de la ventana es
confortable en un 100%
P3 El punto N°3 ubicado al 3/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 38%
Se evidencia que, en la Institución Educativa en los tres puntos de
referencia de las aulas, en el primero y segundo punto se encuentran
confortables y en el tercero no se encuentran confortables
lumínicamente.
63
5) El total de los porcentajes del Confort Lumínico en las Aulas de las
Escuelas de Nivel Primario del Barrio de Chorrillos de Huancayo
Metropolitano en el 2016 según la Norma EM 110 del RNE.
TABLA N° 17: EL TOTAL DEL CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS
DE LAS AULAS DE LAS ESCUELAS DEL NIVEL PRIMARIO DEL
BARRIO DE CHORRILLOS - HUANCAYO – 2016 SEGÚN EL “RNE”
INSTITUCION
EDUCATIVO Aula
NIVEL DE ILUMINACION
P1 Confort P2 Confort P3 Confort
I.E.P
SABIDURÍA
Aula N°1 1788 SI 1438 SI 1291 SI
Aula N°2 1788 SI 1438 SI 1291 SI
Aula N°3 1788 SI 1438 SI 1291 SI
Aula N°4 1788 SI 1438 SI 1291 SI
I.E.P SAN JUAN
DE DIOS
Aula N°1 266 SI 188 NO 159 NO
Aula N°2 269 SI 190 NO 163 NO
Aula N°3 87 NO 72 NO 66 NO
Aula N°4 87 NO 72 NO 66 NO
I.E.P VICENTE
RASETTO
Aula N°1 493 SI 421 SI 393 SI
Aula N°2 1344 SI 1166 SI 1100 SI
Aula N°3 1604 SI 1303 SI 1165 SI
Aula N°4 1604 SI| 1303 SI 1165 SI
I.E VIRGEN DE
GUADALUPE
Aula N°1 507 SI 392 SI 331 SI
Aula N°2 424 SI 328 SI 277 SI
Aula N°3 363 SI 281 SI 237 NO
Aula N°4 559 SI 433 SI 365 SI
Aula N°5 363 SI 281 SI 237 NO
Aula N°6 363 SI 281 SI 237 NO
Aula N°7 363 SI 281 SI 237 NO
Aula N°8 363 SI 281 SI 237 NO
Aula N°9 363 SI 281 SI 237 NO
Aula N°10 363 SI 281 SI 237 NO
% total de
confort 91% 82% 50%
Fuente: Calculo de la Autora
64
TABLA N° 18: CONFORT LUMINICO EN EL PUNTO 1 DE LAS AULAS DE LAS ESCUELAS
DEL NIVEL PRIMARIO DEL BARRIO DE CHORRILLOS - HUANCAYO – 2016 - SEGÚN EL
“RNE”
Frecuencia Porcentaje
NO CONFORTABLE 2 9,1%
CONFORTABLE 20 90,9%
Total 22 100,0%
FUENTE: Calculo de la Autora
TABLA N° 19: CONFORT LUMINICO EN EL PUNTO 2 DE LAS AULAS DE LAS ESCUELAS
DEL NIVEL PRIMARIO DEL BARRIO DE CHORRILLOS - HUANCAYO – 2016 - SEGÚN EL
“RNE”
Frecuencia Porcentaje
NO CONFORTABLE 4 18,2%
CONFORTABLE 18 81,8%
Total 22a 100,0%
FUENTE: Calculo de la Autora
65
TABLA N° 20: CONFORT LUMINICO EN EL PUNTO 3 DE LAS AULAS DE LAS
ESCUELAS DEL NIVEL PRIMARIO DEL BARRIO DE CHORRILLOS - HUANCAYO
– 2016 - SEGÚN EL “RNE”
Frecuencia Porcentaje
NO CONFORTABLE 11 50,0%
CONFORTABLE 11 50,0%
Total 22 100,0%
FUENTE: Calculo de la Autora
66
En el grafico mostrado el total de los porcentajes del Confort Lumínico
en las Aulas de las Escuelas de Nivel Primario del Barrio de Chorrillos de
Huancayo Metropolitano en el 2016 según la Norma EM 110 del RNE en
el Perú:
P1
El total en los puntos N°1 de las escuelas de nivel primario del
barrio de chorrillos , ubicado al 1/4 de la distancia de la ventana
es confortable en un 91%
P2
El total en los puntos N°2 de las escuelas de nivel primario del
barrio de chorrillos , ubicado al 1/2 de la distancia de la ventana
es confortable en un 82%
P3
El total en los puntos N°3 de las escuelas de nivel primario del
barrio de chorrillos , ubicado al 3/4 de la distancia de la ventana
es confortable en un 50%
Se evidencia que en las Aulas de las Instituciones Educativas de Nivel
Primario del Barrio de Chorrillos de Huancayo Metropolitano en el 2016
según la Norma EM 110 del RNE en el Perú, se encuentran confortables
según el estándar.
4.2. RESULTADOS SEGÚN LA “UNE” ISO 8995.
A) Resultados de Confort Lumínico en las Aulas de las Escuelas de Nivel
Primario del Barrio de Chorrillos de Huancayo Metropolitano en el
2016 según la Norma Unión Europea (UNE) ISO 8995.
Se establece estadísticas de acuerdo al estudio realizado donde señalan
los porcentajes de resultados del confort lumínico de las Instituciones
Educativas comparando con el estándar mínimo y máximo del confort
lumínico establecido por la UNE.
67
1) INSTITUCIÓN EDUCATIVA: SABIDURÍA
TABLA N° 21: CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E.P SABIDURIA SEGÚN LA “UNE”
AULA
NIVEL DE
ILUMINACION Estándar según UNE
CONFORT
LUMÍNICO
P1 P2 P3 P1 P2 P3
Aula N°1 1788 1438 1291 300-750 NO NO NO
Aula N°2 1788 1438 1291 300-750 NO NO NO
Aula N°3 1788 1438 1291 300-750 NO NO NO
Aula N°4 1788 1438 1291 300-750 NO NO NO
CONFORTBLE EN % 0% 0% 0%
Fuente: Calculo de la Autora
Grafico 24 – CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E.P SABIDURIA SEGÚN LA “UNE”
Fuente: Calculo de la Autora
0%
20%
40%
60%
80%
100%
P1 P2 P3
Confort Lumínico
0% 0% 0%
I.E Sabiduria
Confort Lumínico P1
Confort Lumínico P2
Confort Lumínico P3
68
En el grafico mostrado de la I.E. Sabiduría, se evidencia tres escalas de
porcentajes con relación al confort lumínico según el estándar de la
Norma de la Unión Europea:
P1 En el punto N°1 ubicado al 1/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 0%
P2 En el punto N°2 ubicado al 1/2 de la distancia de la ventana es
confortable en un 0%
P3 En el punto N°3 ubicado al 3/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 0%
Se evidencia que en la Institución Educativa en los tres puntos de
referencia de las aulas no se encuentran confortables lumínicamente
según el estándar lumínico de la Norma de la Unión Europea.
2) INSTITUCIÓN EDUCATIVA: SAN JUAN DE DIOS.
TABLA N° 22: CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E.P SAN JUAN DE DIOS SEGÚN LA “UNE”
AULA
NIVEL DE
ILUMINACION Estándar
según UNE
CONFORT LUMÍNICO
P1 P2 P3 P1 P2 P3
Aula N°1 266 188 159 300-750 NO NO NO
Aula N°2 269 190 163 300-750 NO NO NO
Aula N°3 87 72 66 300-750 NO NO NO
Aula N°4 87 72 66 300-750 NO NO NO
CONFORTBLE EN % 0% 0% 0%
Fuente: Calculo de la Autora
69
Grafico 25 – CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E.P SAN JUAN DE DIOS SEGÚN LA “UNE”
Fuente: Calculo de la Autora
En el grafico mostrado de la I.E. San Juan de Dios, se evidencia tres
escalas de porcentajes con relación al confort lumínico según el
estándar de la Norma de la Unión Europea:
P1 En el punto N°1 ubicado al 1/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 0%
P2 En el punto N°2 ubicado al 1/2 de la distancia de la ventana es
confortable en un 0%
P3 En el punto N°3 ubicado al 3/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 0%
Se evidencia que en la Institución Educativa en los tres puntos de
referencia de las aulas no se encuentran confortables lumínicamente
según el estándar lumínico de la Norma de la Unión Europea.
0%
20%
40%
60%
80%
100%
P1 P2 P3
Confort Lumínico
0% 0% 0%
I.E San Juan de Dios
Confort Lumínico P1
Confort Lumínico P2
Confort Lumínico P3
70
3) INSTITUCIÓN EDUCATIVA: VICENTE RASETTO
TABLA N° 23: CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E.P VICENTE RASETTO SEGÚN LA “UNE”
AULA
NIVEL DE
ILUMINACION Estándar
según UNE
CONFORT LUMÍNICO
P1 P2 P3 P1 P2 P3
Aula N°1 493 421 393 300-750 SI SI SI
Aula N°2 1344 1166 1100 300-750 NO NO NO
Aula N°3 1604 1303 1165 300-750 NO NO NO
Aula N°4 1604 1303 1165 300-750 NO NO NO
CONFORTBLE EN % 25% 25% 25%
Fuente: Calculo de la Autora
Grafico 26 – CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E.P VICENTE RASETTO SEGÚN LA “UNE”
Fuente: Calculo de la Autora
0%
20%
40%
60%
80%
100%
P1 P2 P3
Confort Lumínico
25% 25% 25%
I.E Vicente Rasetto
Confort Lumínico P1
Confort Lumínico P2
Confort Lumínico P3
71
En el grafico mostrado de la I.E. Vicente Rasetto, se evidencia tres
escalas de porcentajes con relación al confort lumínico según el
estándar de la Norma de la Unión Europea:
P1 En el punto N°1 ubicado al 1/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 25%
P2 En el punto N°2 ubicado al 1/2 de la distancia de la ventana es
confortable en un 25%
P3 En el punto N°3 ubicado al 3/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 25%
Se evidencia que en la Institución Educativa en los tres puntos de
referencia de las aulas no se encuentran confortables lumínicamente
según el estándar lumínico de la Norma de la Unión Europea.
4) INSTITUCIÓN EDUCATIVA: VIRGEN DE GUADALUPE.
TABLA N° 24: CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E. VIRGEN DE GUADALUPE SEGÚN LA “UNE”
AULA
NIVEL DE
ILUMINACION Estándar
según UNE
CONFORT LUMÍNICO
P1 P2 P3 P1 P2 P3
Aula N°1 507 392 331 300-750 SI SI SI
Aula N°2 424 328 277 300-750 SI SI NO
Aula N°3 363 281 237 300-750 SI NO NO
Aula N°4 559 433 365 300-750 SI SI SI
Aula N°5 363 281 237 300-750 SI NO NO
72
Aula N°6 363 281 237 300-750 SI NO NO
Aula N°7 363 281 237 300-750 SI NO NO
Aula N°8 363 281 237 300-750 SI NO NO
Aula N°9 363 281 237 300-750 SI NO NO
Aula N°10 363 281 237 300-750 SI NO NO
CONFORTBLE EN % 100% 30% 20%
Fuente: Calculo de la Autora
Grafico 27 – CONFORT LUMINICO EN LOS PUNTOS DE LAS
AULAS DE LA I.E. VIRGEN DE GUADALUPE SEGÚN LA “UNE”
Fuente: Calculo de la Autora
En el grafico mostrado de la I.E. Virgen de Guadalupe, se evidencia tres
escalas distintas de porcentajes con relación al confort lumínico según el
estándar de la Norma de la Unión Europea:
P1 El punto N°1 ubicado al 1/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 100%
P2 El punto N°2 ubicado al 1/2 de la distancia de la ventana es
confortable en un 30%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
P1 P2 P3
Confort Lumínico
100%
30%
20%
I.E Virgen de Guadalupe
Confort Lumínico P1
Confort Lumínico P2
Confort Lumínico P3
73
P3 El punto N°3 ubicado al 3/4 de la distancia de la ventana es
confortable en un 20%
Se evidencia que en la Institución Educativa en los tres puntos de
referencia de las aulas no se encuentran confortables lumínicamente
según el estándar lumínico de la Norma de la Unión Europea.
6) El total de los porcentajes del Confort Lumínico en las Aulas de las
Escuelas de Nivel Primario del Barrio de Chorrillos de Huancayo
Metropolitano en el 2016 según la Norma de la UNE.
TABLA N° 25: EL TOTAL DEL CONFORT LUMINICO EN LOS
PUNTOS DE LAS AULAS DE LAS ESCUELAS DEL NIVEL PRIMARIO
DEL BARRIO DE CHORRILLOS - HUANCAYO – 2016 SEGÚN LA
“UNE”
INSTITUCION
EDUCATIVO Aula
NIVEL DE ILUMINACION
P1 Confort P2 Confort P3 Confort
I.E.P SABIDURÍA
Aula N°1 1788 NO 1438 NO 1291 NO
Aula N°2 1788 NO 1438 NO 1291 NO
Aula N°3 1788 NO 1438 NO 1291 NO
Aula N°4 1788 NO 1438 NO 1291 NO
I.E.P SAN JUAN
DE DIOS
Aula N°1 266 NO 188 NO 159 NO
Aula N°2 269 NO 190 NO 163 NO
Aula N°3 87 NO 72 NO 66 NO
Aula N°4 87 NO 72 NO 66 NO
I.E.P VICENTE
RASETTO
Aula N°1 493 SI 421 SI 393 SI
Aula N°2 1344 NO 1166 NO 1100 NO
Aula N°3 1604 NO 1303 NO 1165 NO
Aula N°4 1604 NO 1303 NO 1165 NO
I.E VIRGEN DE
GUADALUPE
Aula N°1 507 SI 392 SI 331 SI
Aula N°2 424 SI 328 SI 277 NO
Aula N°3 363 SI 281 NO 237 NO
Aula N°4 559 SI 433 SI 365 SI
74
Aula N°5 363 SI 281 NO 237 NO
Aula N°6 363 SI 281 NO 237 NO
Aula N°7 363 SI 281 NO 237 NO
Aula N°8 363 SI 281 NO 237 NO
Aula N°9 363 SI 281 NO 237 NO
Aula N°10 363 SI 281 NO 237 NO
% total de
confort 50% 18% 14%
Fuente: Calculo de la Autora
TABLA N° 26: CONFORT LUMINICO EN EL PUNTO 1 DE LAS AULAS DE LAS
ESCUELAS DEL NIVEL PRIMARIO DEL BARRIO DE CHORRILLOS - HUANCAYO – 2016
– SEGÚN LA “UNE”
Frecuencia Porcentaje
NO CONFORTABLE 11 50,0%
CONFORTABLE 11 50,0%
Total 22 100,0%
FUENTE: Calculo de la Autora
75
TABLA N° 27: CONFORT LUMINICO EN EL PUNTO 2 DE LAS AULAS DE LAS ESCUELAS
DEL NIVEL PRIMARIO DEL BARRIO DE CHORRILLOS - HUANCAYO - 2016 - SEGÚN LA
“UNE”
Frecuencia Porcentaje
NO CONFORTABLE 18a 81,8%
CONFORTABLE 4 18,2%
Total 22 100,0%
FUENTE: Calculo de la Autora
TABLA N° 28: CONFORT LUMINICO EN EL PUNTO 3 DE LAS AULAS DE LAS
ESCUELAS DEL NIVEL PRIMARIO DEL BARRIO DE CHORRILLOS - HUANCAYO -
2016 - SEGÚN LA “UNE”
Frecuencia Porcentaje
NO CONFORTABLE 19 86,4%
CONFORTABLE 3 13,6%
Total 22 100,0%
FUENTE: Calculo de la Autora
76
En el grafico mostrado el total de los porcentajes del Confort Lumínico
en las Aulas de las Escuelas de Nivel Primario del Barrio de Chorrillos de
Huancayo Metropolitano en el 2016 según la Norma de la Unión
Europea “UNE”
P1
El total en los puntos N°1 de las escuelas de nivel primario
del barrio de chorrillos , ubicado al 1/4 de la distancia de la
ventana es confortable en un 50%
P2
El total en los puntos N°2 de las escuelas de nivel primario
del barrio de chorrillos , ubicado al 1/2 de la distancia de la
ventana es confortable en un 18%
P3
El total en los puntos N°3 de las escuelas de nivel primario
del barrio de chorrillos , ubicado al 3/4 de la distancia de la
ventana es confortable en un 14%
Se evidencia que en las Aulas de las Instituciones Educativas de Nivel
Primario del Barrio de Chorrillos de Huancayo Metropolitano en el 2016
según la Norma de la Unión Europea “UNE”, No se encuentran
confortables según el estándar.
77
CAPITULO V
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
La finalidad u objetivo de la tesis es determinar si las aulas de las Instituciones
Educativas de Nivel Primario del Barrio de Chorrillos de Huancayo
Metropolitano en el 2016 son confortables desde el punto de vista lumínico
para el efecto se ha utilizado la metodología de la Norma EM 110 del
Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), dicha metodología basa su
propuesta en calcular la iluminación Interior (Eint) de un ambiente cualquiera y
que implica la identificación y cuantificación de la variable con diferentes datos,
como la Iluminación Exterior(Eext) de acuerdo a la longitud donde se halla el
proyecto, el Factor de Luz Diurna Corregido (FLDc) es el factor que calcula el
Factor de Luz Día Directo (FLDd) que implica la recolección de datos y
procesos trigonométricos donde consideran dos posibles condiciones del cielo
cubierto uniforme (CCU) y el cielo cubierto no uniforme (CCNU) de acuerdo al
tipo de cielo de la zonas bioclimática, el cielo cubierto no uniforme es el tipo de
cielo de la sierra, se consideran también el Coeficiente de Reflexión Interna
(CRI) de acuerdo a la relación entre área de la ventana y área de piso con
factores de reflexión de acuerdo al tipo de material, el Factor de reducción (FR)
es la operación algebraica del (mantenimiento, transmitancia, obstrucciones y
carpintería); para luego comparar la Iluminación interior con un estándar de
iluminación mínima que el Reglamento Nacional de Edificaciones específica
para diferentes ambientes.
Se consideran tres puntos de referencia dentro de las aulas ubicados al ¼ (P1),
½, (P2) y a ¾ (P3) de la distancia de la ventana y los resultados que se
obtuvieron de las Instituciones Educativas de las aulas del nivel primario del
Barrio de Chorrillos de Huancayo Metropolitano según los estándares mínimos
78
de iluminancia del Reglamento Nacional de Edificaciones se encuentran en
altos porcentajes de confort lumínico (91%, 82% y 50%).
Este resultado es aparentemente óptimo, puesto que los mayores puntos de
referencia de las aulas de las escuelas de primarias del Barrio de Chorrillos,
están cumpliendo el mínimo establecido en la norma, sin embargo habría que
considerar que la norma peruana no establece un máximo de iluminación,
puesto que demasiada iluminación produce también distorsiones o molestias
como es el deslumbramiento, hecho que si están establecidos en otras normas
internacionales.
De acuerdo con todos los aspectos considerados para el cálculo de la
iluminación interior de las aulas podemos deducir que, mucho del resultados
obtenido se lo debemos a las características de la iluminación externa, que
para el caso de la zona Mesoandina (que corresponde a Huancayo) tiene en
promedio 8,500 lúmenes, siendo la tercera más altas de todas las zonas del
Perú, al tipo de ventanal (grandes ventanas entre columna y columna) común
casi a todas las aulas, al tipo de vidrio (incoloro semidoble), a la carpintería
(cuyos marcos son de un ancho pequeño) y a la casi ausencia de elementos de
obstrucción (rejas o tapasoles), pequeños voladizos y al color claro de las
aulas.
Comparando los resultados de la presente investigación, con el presentado por
PATTINI, A; KIRSCHBAUM, C. (2007) para el estudio de aulas que se hicieron
en la Ciudad de Mendoza – Argentina, existe una coincidencia, en gran parte,
en cuanto al mínimo, alcanzado (aun cuando ellos toman como referencia 500
luxes y nuestra norma solo considera 250 luxes), pero también presentan la
dificultad de que muchas de la mediciones superan los 1000 luxes,
produciéndose problemas como el resplandor (ingreso directo del sol en las
aulas). Esta comparación nos confirma que las mediciones realizadas han sido
correctas, si consideramos las características del clima lumínico del lugar (cielo
claro) y las propias características de las aulas (orientación, ventanales,
obstrucciones, etc.).
79
Tal como lo señalamos, líneas arriba, una de las preocupaciones planteadas en
la presente investigación fue la limitación que tiene la norma peruana, al
establecer como único parámetro de referencia para calificar si un ambiente es
confortable o no, el mínimo establecido en el cuadro respectivo, cuando la
mayoría de países establece parámetros mínimos y máximos, puesto que un
exceso de iluminación genera también molestias, como es el caso del
deslumbramiento. En éstos términos los resultados de las mediciones
obtenidas, las hemos comparado con lo establecido con la Norma de la Unión
Europea, encontrando como dato interesante que los porcentajes de confort de
las aulas de la Escuelas de Primaria del Barrio De chorrillos – Huancayo,
disminuye considerablemente (50%, 18%, 14%). Cuál es la razón de esta
disminución; en primer lugar a que el estándar mínimo para Europa es mayor a
la establecida para el caso peruano (250 para el Perú y 300 para Europa) y en
segundo lugar al máximo establecido por la norma europea (750 luxes). Gran
parte de las aulas de las escuelas de primaria del Barrio de Chorrillos superan
este máximo, por ello se les considera no confortables, pues un exceso de luz
produce deslumbramiento.
80
CONCLUSIONES
Las aulas de las escuelas del Barrio de Chorrillos de Huancayo Metropolitano
según e RNE, en términos generales las aulas son confortables alcanzando un
promedio de 75% de manera específica en un 91% al ¼ de la distancia de la
ventana, un 82% al 1/2 de distancia de la ventana y un 50% en los puntos más
alejados (3/4 de distancia de la ventana).
Al aplicar la metodología de cálculo del RNE se ha calculado un nivel de
iluminación alta alcanzando en algunos casos 1788 luxes, pero en promedio se
alcanza 645 lux que lo califica como confortable.
Las aulas del nivel primario de barrio de Chorrillos de Huancayo Metropolitano,
cuentan con un rango mínimo de iluminación de 250 lux según lo establecido
en la norma EM110 del RNE para poder medir el confort lumínico; este
estándar esta por muy por debajo de los estándares de otros países como en
Argentina, Brasil, Austria, Bélgica, Francia han establecido estándares mínimos
entre los 300 y 500 luxes. La norma Peruana no establece un rango máximo
(que demasiada luz produce molestia como el deslumbramiento). Por ejemplo,
las normas internacionales establecen máximos que van desde 500 a 750
luxes.
81
RECOMENDACIONES
Dado que gran parte de la disminución de los porcentajes de aulas
confortables, de las aulas evaluadas con la norma peruana en relación a la de
la UNE, se da, no por falta de luz natural, sino por exceso, se recomienda
establecer estrategias de diseño bioclimático que permitan controlar el ingreso
directo de la iluminación natural, pues este exceso de igual manera produce
molestias.
Es necesario desarrollar en las normas Peruana los niveles de iluminación para
determinar un confort lumínico en diferentes espacios lo cual nos lleva a una
mayor reflexión teórica-práctica, en torno a la iluminación natural en las
edificaciones, principalmente en nuestro medio, sugiriendo a la Universidad y
en particular a la Escuela profesional de Arquitectura la implementación del
Laboratorio de Arquitectura Bioclimática. Si bien es cierto existe un curso
teórico sobre iluminación natural, es necesario que se incorpore este tema en
los talleres de diseño.
Se recomienda que, a través de la Escuela de Arquitectura de la UPLA, se
canalice la preocupación de mejorar los alcances de la Norma EM 110 del
R.N.E, reajustando sus estándares y estableciendo rangos mínimos y máximos
para el confort lumínico.
82
Referencias Bibliográficas
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Edificación.
84
ANEXOS
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