SISTEMAS DE CONTROL DE ILUMINACIÓN EN LA ARQUITECTURA … · A la hora de iluminar una tarea visual, el ser humano prefiere la luz natural a la luz artificial.La luz procedente del

SISTEMAS DE CONTROL DE ILUMINACIÓN EN LA ARQUITECTURA Y SU COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO

Urtza Uriarte Otazua TUTORES: Helena Coch y Antonio Isalgue 5 de Septiembre del 2011, Barcelona Máster de Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Departamento de Construcciones Arquitectónicas I, ETSAB

Septiembre del 2011_Urtza Uriarte Otazua_Tutores: Helena Coch -Antonio Isalgue_Arquitectura , Energía y Medio Ambiente ETSAB

SISTEMAS DE CONTROL CASO A ANAZALIZAR CONCLUSIONES INTRODUCCIÓN

A la hora de iluminar una tarea visual, el ser humano prefiere la luz natural a la luz artificial. La luz procedente del sol tiene un perfecto rendimiento de los colores y aporta elementos muy proactivos en el comportamiento de las personas.

Pero, siempre existe la necesidad de complementarla o reemplazarla (en el caso de ausencia de la misma) con un alumbrado artificial. Además los espacios dinámicos van cambiando; por condiciones externas o por necesidades del usuario. Por lo tanto a través de un sistema de control se puede regular, complementar e integrar distintas instalaciones para que el usuario pueda llegar a tener un confort lumínico adecuado.

Edificio como: Autosuficiente Autorregulable

Adaptable


Campos de aplicación Confort, Seguridad, Gestión de la energía, comunicación.

CONTROLADOR

Señal de Salida Señal de Entrada Unidad Central

PLANTA

RECEPTORES CAPTADODRES

=MEDIDOR

Actuadores

PASARELA RESIDENCIAL

Unidad de diálogo y test Ordenador o Autómata Consola de programación

Med

io d

e tr

ansm

isió

n



Protocolos de sistemas de control Conjunto de procedimientos utilizados para controlar el intercambio ordenado de información entre dispositivos conectados a una red de comunicaciones.

DALI, Digital Addressable Lighting Interface Estándar unificado de iluminación, compatible (ECE) 64 direcciones, 16 grupos, 16 escenas cada grupo, un cable BUS de Ø 2.5mm², paralelo o estrella y 128mA.

Fabricación unificada a escala internacional ,KNX GAMMA instabus. 14 grupos, > 12 000 componentes, cada

grupo 2048 subgrupos, un cable Bus descentralizado, trasmisión en serie, 160mA-320mA-640mA.

UC

Dimmer DALI Transformador DALI Relé DALI Alimentadores electrónicos DIN Grupo Driver Colour LED Interface DALI Booster 64 Convertidor DALI ->1-10V

Componentes

Gestión de lámparas Gestión de servicios auxiliares

sensor de presencia Display Interfaz PC+software Interface Receptor IR Mando a distancia Sensor de luminosidad

Unidad Remota



Proyecto La nueva biblioteca ETSAB (UPC)

Diseño; elementos de control, iluminación artificial, sistema de control

22.5m

20.00m

Arquitectos: Jaume Sanmarti y Alejandro Falcones de Sierra.

Ubicación: Barcelona 41º 23’N y 2º 10’E, clima mediterráneo.

Programa: Actividad sedentaria-estudio, usuario de 18 a 30 años.

Horario:09:00-20:00, abierto días laborales-época de exámenes sábado inclusive.

Dimensiones: 346 m² x 3 m, acabados de interior pladur color blanco.

Contexto: actualmente utilización inadecuada de la iluminación.

No adecuado, el componente de paso ni el componente de conducción.

8 m

3 m Componente-paso

Elementos de control

Elementos de control

Componente-conducción



La sensación y la percepción humana

visión fotópica (L entre 10 i 105 cd/m2) visión escotópica (L entre 10-6 i 10-3 cd/m2 ) Para la actividad de concentrar: la visión fotopica baja, 10-300cd/m². Trabajan algo de bastones y los conos. Reducir información y deslumbramiento. En esta situación más sensibilidad al verde.

60º 120º

El ojo reproduce3 colores: Rojo, más sensibilidad Verde, Azul

50º

70º



Fenómenos ambientales físicos, 1

Parámetros de confort, 2 Factores de confort, 3

3 Sociales Estudiantes europeos

Fisiotemporales Aclimatación de periodos largos

Fisiológicos Variedad

Psicológicos Variedad

FACHADA SUR T. 72.7m² 49%

FACHADA ESTE T. 153.4m² 57%

1

3 700ºK

2 ILUMINANCIA El nivel actual varía de 250-4000lux

Se quiere mantener siempre en 500 lux. LUMINANCIA Verano e invierno hay contrastes de >100 y G>22 => deslumbramiento Se quiere entre >10-100 de contraste y una G < 20. COLOR Acabados de blanco amarillento, para niveles bajos. IRC (artificial) = 100 %



Estrategia Reducir superficie de paso de luz

ILUMINANCIA: < Sap => < E

LUMINANCIA: < ω => < G Efecto cortina, difundiendo la penetración. Mejor perforado, pero para regular es muy complicado, por lo tanto los elementos de control serán lamas horizontales, pero reduciendo al máximo tanto su dimensión como la distancia entre ellas.

g = (Lsa · ωb · f(θ)) / L-B

G = 10 · log10 · g

COLOR: Tono cálido. Lamas parte inferior; verde=> identificación y diferenciación.

Cubierta militar. Cádiz 1-XIII-2011


SISTEMAS DE CONTROL CASO A ANAZALIZAR CONCLUSIONES INTRODUCCIÓN Fachada Este

Máxima Reflexión

Obstrucción

ESTACIONES reducción/aumento superficie captadora

reducción/aumento FIN

Invierno + 3 veces + 2 veces Primavera/Otoño - 2 veces - 3.5 veces Verano - 3 veces - 5 veces

-Mínima inclinación: 09:00 => 12º -Inclinación Media: (12º + 70º) => 41º -Invierno: (12º + 48º) => 35º -Difusa: en 30º mayor se alcanza mayor cielo

Intenciones PARTE ARRIBA: -Control de iluminación directa. -Máxima reflexión durante todo el año. (opción de obstrucción) -Máxima penetración de luz, invierno. (30º media invierno) -Obstrucción limitada=3 veces menos la superficie (1 rotación) PARTE DE ABAJO: -Control de iluminación directa. -Máxima penetración de luz invierno. (30º media invierno) -Obstrucción = 2 y 3 veces menos. (2 rotación)

10m 1.8m

0.6m Pulido: Blanco-amarillento


SISTEMAS DE CONTROL CASO A ANAZALIZAR CONCLUSIONES INTRODUCCIÓN Lucernario

-Inclinación-incidente: 30-60º 43-60º, No se necesita todo el componente de paso con lamas. Intenciones -Evitar la iluminación directa: (P2) -Máxima penetración de luz. No se necesita obstrucción. -Máxima visión del cielo desde abajo: (P1) Inclinación óptima 30º. Distancia para impedir 60º. Máxima reflexión difusa. Menos directa. El contaste de luminancias: No afecta al campo visual. El color superficie conductora muy pulido, blanco. No entra en el ambiente del usuario


SISTEMAS DE CONTROL CASO A ANAZALIZAR CONCLUSIONES INTRODUCCIÓN Iluminación-Artificial

Sistema de regulación: INTENSDIDAD y TC (k) equipo electrónico con regulador de intensidad del Fluorescente lineal 4x24W 6500 K + 3x24W 2700 K Principales unidades de medición fotométrica: Rendimiento del producto (%: 39), Eficiencia luminosa (Lm/W): 23.73, Flujo emitido (Lm): 4485, Potencial total del producto (W): 189

SIVRA COMPACT 7x24 W T16 4 direcciones DALI 4 reactores electrónicos con reguladores de intensidad del flujo luminoso digitales.


SISTEMAS DE CONTROL CASO A ANAZALIZAR CONCLUSIONES INTRODUCCIÓN Sistema de control

6

ESCENAS

Día: Regulación biodinámica

Noche: iluminación constante

Todos: Encendidos/ Apagados

Mitad: Encendidos/ Apagados

Cuarta: Encendidos/ Apagados

Luz: Fría/ Cálido

1º D

ALI (

160)

1 X X X X X

2 X X X X

3 X X X X X

4 X X X X X

5 X X X X X X

2 º

DAL

I (80

)

6 X X X X X X

1º DALI (160) 25 escenas 2º DALI (80) 6 escenas MESAS PERIMETRALES 3posiciones+3posiciones Total = 26(3x8) escenas MESAS LUCERNARIO 2 escenas: 2 posiciones


SISTEMAS DE CONTROL CASO A ANAZALIZAR CONCLUSIONES INTRODUCCIÓN Accesorios

Los sensores, dentro de la ubicación ya descritos se intentará de ajustar al máximo su posición para que la información que obtengan sea determinante.


SISTEMAS DE CONTROL CONCLUSIONES INTRODUCCIÓN CASO A ANAZALIZAR

Riesgo que la regulación de un edificio inteligente se convierta en un absurdo, ya que a veces la sofistificación es inútil, se vuelve complejo e incomodo.

El control riguroso del tiempo de la respuesta es un parámetro complicado de ajustar. Simplificar la problemática.

Se tiene en cuenta el nivel lumínico para definir un ambiente lumínico, pero tan importante y determinante son el contraste de luminancias, la percepción humana y el color del ambiente.

El diseño lumínico de la biblioteca:

• Mucha penetración de luz crea mucho deslumbramiento y además no se aprovecha la abertura para iluminar el interior de una manera equilibrada.

• Conseguir conducir la iluminación penetrada es muy complicado. Si se quiere diseñar con la iluminación natural cada 5m debe haber un componente de paso.

• Analizar bien la distribución que tendrá la luz penetrada, a través de un componente de conducción. El lucernario no está bien orientado y los elementos de control no favorecen la penetración de la iluminación indirecta.


¡Muchas gracias por vuestra atención!

Documents

SISTEMAS DE CONTROL DE ILUMINACIÓN EN LA ARQUITECTURA … · A la hora de iluminar una tarea visual, el ser humano prefiere la luz natural a la luz artificial.La luz procedente del