Roxana del Rosso-Laura Braconi-Leandro Ferrón-Cecilia Lasagno
Roberto Rodríguez-Mercedes Chambouleyron-
Facultad de Artes y Diseño Universidad Nacnional de Cuyo INCIHUSA, CONICET
Resumen :
Las crisis energéticas han alertado a todos los sectores nacionales a revisar los gastos de energías convencionales actuales. En el sector edilicio en particular, uno de los gastos energéticos más importantes lo representa la iluminación artificial de espacios interiores. En regiones donde el clima luminoso diurno tiene un máximo de días con cielo claro con sol, se presenta una oportunidad muy ventajosa para iluminar los espacios interiores de uso diurno (como los edificios públicos) con energía solar pasiva (uso directo de la energía luminosa del sol y del cielo).
Uno de los productos que a nivel mundial más aportes de la disciplina del diseño ha recibido, se refiere a los artefactos de iluminación artificial, lo que técnicamente se denomina luminaria. Ésta, a partir de una lámpara (incandescente, fluorescente, de descarga, etc.) que a su vez es alimentada por electricidad, genera energía luminosa para iluminar un espacio. A este tipo de artefactos de iluminación estamos todos habi- tuados, debido a su masificación se han convertido en los únicos posibles para "ilu- minar" un espacio de uso diurno (como por ejemplo aulas escolares).
El presente proyecto pretende aplicar criterios de diseño, ergonomía ambiental y tecnología en el desarrollo de productos que iluminen a partir de la energía solar, par- tiendo de la base de que la luz natural es:
El tipo de luz para el que la visión humana se ha desarrollado, por lo tanto la que permite mayor eficacia y eficiencia visual para una determinada tarea.
Posible de ser controlada por el diseño apropiado que evite potenciales deslum- bramientos.
La fuente de luz de mayor eficacia luminosa frente a otro tipo de fuentes como la incandescente o la fluorescente.
Reconocida como generadora de bienestar psicológico y fisiológico en las personas.
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
En nuestro país, la crisis energética ha provocado el interés renovado en el uso racional de las energías no renovables y una mayor difusión del aprovechamiento de
las energías renovables. (LA SITUACIÓN ENERGÉTICA LOCAL: BALANCE Y PERSPECTI- VAS DE UNA PROBLEMÁTICA COMPLEJA. Comisión de Energía, Universidad Nacional de Cuyo. 2004). Entre estas últimas se destaca la promoción de la iluminación solar, en este sentido estamos en condiciones de afirmar que el uso más sustentable de la luz natural (proveniente del sol y del cielo) es utilizarla para "iluminar" los espacios interiores del hábitat construido, con el objetivo de realizar nuestras tareas en confort visual apuntado a la máxima calidad visual. Sin embargo, y a pesar de que esta afir- mación es de conocimiento y difusión generalizada, en la práctica no se materializa en nuestras construcciones. La realidad es que para las actividades diurnas de todo tipo en los espacios interiores, hoy la fuente principal de energía luminosa utilizada es la iluminación artificial y no la natural.
Durante las horas diurnas puede minimizarse y en algunos casos prescindirse de la energía eléctrica consumida por la luz artificial. Esto puede representar un ahorro del 30% del total de energía eléctrica consumida en nuestro país.
La iluminación natural y el impacto de las estrategias en iluminación continúan hoy siendo un aspecto vital para los propietarios de los edificios, para los diseñadores y para los ocupantes o usuarios debido al uso de energía eléctrica y sus emisiones con- taminantes asociadas (IEA. Solar, Heating and Cooling Program. (2003) TASK 31- DAY- LIGHTING BUILDINGS IN THE 21ST CENTURY. http://www.iea-shc.org/task31). La energía ahorrada debida al uso de edificios iluminados con luz natural puede jugar un papel importante en la disminución del impacto ambiental. (Pattini, A; Arena,A. 2004. Impacto energético - ambiental de la iluminación artificial de aulas en escuelas de uso diurno. Potenciales beneficios de iluminar con luz natural. Lux América, Perú).
OBJETIVO GENERAL:
Promover y avanzar en el conocimiento y desarrollo de los Artefactos de Sistemas de Iluminación Natural en espacios habitables en función de los factores que condi- cionan su aplicación a nivel regional.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Lograr mayor desarrollo en la producción de conocimiento regional proveniente de las áreas diseño, ergonomía ambiental y del comportamiento humano para el des- arrollo de artefactos de iluminación natural.
Desarrollar aplicaciones de energía solar en el diseño de artefactos luminotécnicos. Caracterizar la respuesta a la luz solar de los espacios interiores de clima s soleados que incorporen artefactos de luz natural.
- Hipótesis de Trabajo
La luz natural disponible a nivel regional permite el uso de energía solar como fuente de energía para iluminar un espacio interior de uso diurno.
El impacto energético y ambiental se reduce significativamente si se incorporan en las edificaciones diseños desarrollados para aprovechar las condiciones climáticas regionales.
El estudio, desarrollo y aplicación de energías renovables en la universidad, promo- verá en los alumnos, docentes y egresados mayor conciencia ambiental y sustentable en el desarrollo de su actividad profesional.
PLAN DE TRABAJO
1- Estudios de antecedentes y estado del arte en la temática abordada.
2- Definición y delimitación espacio-temporal del campo de estudio en función del objetivo del proyecto.
3- Identificación y selección de morfologías urbano-arquitectónicas características en el sector residencial (viviendas individuales y propiedad horizontal) y en el sector no residencial (espacios laborales) en tramas urbanas hispánicas.
4- Relevamiento y sistematización de variables a escala edilicia (orientación, forma, materiales, equipamiento natural y artificial, etc.), según las categorías del Diagrama morfológico
5- Evaluación de parámetros objetivos y subjetivos relacionados con la calidad lumínica y su correlación.
Los aspectos objetivos se evaluaran mediante mediciones, registros fotográficos y modelos analíticos.
Estudio y evaluación de los modelos analíticos: estudios predictivos para distintas horas del día, y meses del año mediante simulación de parámetros lumínicos (destokp Radiance).
Los parámetros subjetivos relacionados a las preferencias del espacio iluminado se evaluarán mediante la técnica del diferencial semántico, que permite la medición de la respuesta humana a estímulos objetivos específicos y procesados estadísticamente mediante el software SPAD-N para determinar respuestas del tipo mapa conceptuales. Correlación de los datos obtenidos en el análisis de los aspectos objetivos previa- mente estudiados.
6- Selección de casos de estudio evaluados en los puntos anteriores como poten- ciales espacios para la aplicación de los artefactos de iluminación natural.
7- Análisis socio técnico del proceso de la incorporación de SIN en el mercado nacional. Detección de los actores sociales involucrados en el proceso de incorpora- ción de SIN en el mercado. Análisis del proceso de construcción de consenso entre los actores según el modelo de "actores sociales relevantes" y de la interacción de los actores en el contexto político social según el de "sociotechnical constituencies".
8- Diseño y Desarrollo de modelos preliminares a escala y verificación de su des- empeño lumínico bajo cielo real. Construcción y mediciones de prototipos en sala de ensayos a través de simuladores (Opticad, Radiance, Lumen Micro, Rinho).
9- Evaluación de los artefactos de iluminación natural en los espacios interiores delimitados en el punto 6, mediante mediciones de iluminancia en modelos a escala bajo condiciones de cielo real y simulaciones.
10- Verificación del desempeño de las propuestas tecnológicas definitivas en cuan- to a su perfomancia ambiental. Análisis de los Impactos Ambientales: utilización de la técnica del Análisis de Ciclo de Vida (LCA).
11- Medición del comportamiento humano al estímulo lumínico proveniente de los artefactos de iluminación natural.
12- Ajustes y modificaciones a los desarrollos propuestos en función de los resulta- dos obtenidos en las etapas 9, 10 y 11.
13- Diseño definitivo y construcción de prototipos y verificación.
14- Elaboración de conclusiones de los distintos aspectos abordados en el proyec- to. Elaboración de informes, patentes e inicio de gestiones relacionadas con mecanis- mos de transferencia en empresas o instituciones pertinentes.
Resultados esperados
La finalidad principal de este proyecto es emprender investigaciones y desarrollos, de carácter local, regional y nacional, donde se potencien los esfuerzos a través de la cooperación de los recursos humanos formados y en formación y se articulen conoci- mientos disciplinas con el fin incrementar la calidad del ambiente interior iluminado con luz natural, prevenir el derroche de energía eléctrica, fomentar el uso de energí- as renovables, analizar el impacto ambiental asociado de los sistemas de iluminación natural, analizar las redes socio-técnicas que influyen en su inserción en mercados nacionales, junto a la posibilidad de dar respuesta a la necesidad psicológica de las personas de iluminarse en los espacios habitables interiores con luz natural, conside- rando como punto de partida la importante disponibilidad anual de días con cielo claro predominantes en nuestra región.