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19 junio 2018

Cómo justificar el crédito LEED sobre iluminación natural

La iluminación natural es clave para mejorar el confort de los ocupantes en nuestros edificios. Tales son las ventajas de una iluminación natural de calidad, que la certificación LEED le dedica un crédito. En este artículo vamos a explicar en qué consiste y cómo justificarlo partir de una simulación lumínica.

 Simulación iluminación natural de un edificio de oficinas

 

¿Qué dice el crédito LEED sobre la iluminación natural?

El crédito EQc7 propone tres opciones para evaluar la calidad de la iluminación natural. La primera opción puede proporcionar hasta 3 puntos y requiere de una simulación anual para calcular el spatial Daylight Autonomy  (sDA) y el Annual Sunlight Exposure (ASE). El sDA describe cuanta superficie recibe suficiente iluminación mientras que el ASE indica cuanta superficie recibe demasiada luz solar directa. Esta opción requiere de una simulación anual, por lo que es muy costosa computacionalmente, sobre todo porque hay que tener en cuenta la manipulación de las persianas por parte de los ocupantes.

La segunda opción es similar a la primera, pero en vez de calcular el sDA y el ASE busca que la iluminación en nuestro plano de trabajo esté entre 300 y 3000 lux. Además, no necesita de una simulación anual, sino que con un par de simulaciones instantáneas es suficiente. Está opción es más sencilla porque sólo se tiene que estudiar la distribución de luz natural durante los equinoccios a las nueve de la mañana y a las tres de la tarde por lo que se ahorra tiempo de simulación.

La opción 2 del crédito EQc7 de LEED permite obtener hasta 2 puntos si al menos un 75% de la superficie recibe entre 300 y 3000 lux

La tercera opción también comprueba que los niveles de iluminación estén entre 300 y 3000 lux, pero en vez de simular la iluminación natural, realiza medidas directamente en el edificio cuando la obra ya ha sido terminada. Con esta opción se pueden obtener hasta 3 puntos, pero no hay margen de maniobra a nivel de diseño.

Entre las tres opciones, hemos escogido la segunda porque con una simulación más sencilla se pueden proponer cambios durante la fase diseño y justificar el crédito EQc7 Daylight de la certificación LEED.

Cómo realizar la simulación con Radiance

Una vez escogida la segunda opción para justificar el crédito, sólo hay que realizar un par de simulaciones por cada plano de trabajo durante el equinoccio. El manual LEED describe los pasos que hay que seguir para realizar estas simulaciones.

Primero hay que tener en cuenta las condiciones climáticas de nuestro emplazamiento por lo que de nuestro archivo climático (.epw) extraemos la radiación solar directa y la radiación difusa del cielo. Para acercarnos más a la realidad, proponemos calibrar los datos y que las medias mensuales coincidan con las recogidas en el Atlas de Radiación Solar en España.

A partir de los datos climáticos hay que seleccionar el día a estudiar. El manual LEED nos hace escoger, de la quincena alrededor del equinoccio, el día con el cielo más despejado. Para ello hemos utilizado la definición de claridad del cielo propuesta por Richard Perez

Perez sky brightness

donde  corresponde a la irradiación difusa horizontal,  a la irradiación directa normal y  al ángulo de elevación solar en radianes. Una vez escogido el día con el cielo más claro cerca de los equinoccios, a partir de los datos de radiación solar, se toma la media entre el 21 de marzo y el 21 de septiembre. Con los datos climáticos durante el equinoccio, ya se pueden realizar las simulaciones en Radiance a las nueve de la mañana y a las tres de la tarde para justificar el crédito LEED.

Para exportar el modelo desde Sketchup, como ya dijimos en el anterior artículo, usamos el plugin Groundhog. No solo nos exporta la geometría sino que, gracias a que es un software de código abierto, podemos automatizar los pasos descritos en el manual LEED: colocar un espacio de trabajo a unos 75cm del suelo, dejar un margen de unos 60 cm con las paredes, fijar las reflactancias de los acabados y la transmitancia de los vidrios, etc.

Cómo justificar el crédito con Radiance

Una vez hecha la simulación con Radiance, hay que ver cuánta superficie está por encima de 3000 lux y cuánta por debajo de 300 lux. Si tomamos como ejemplo el edificio de oficinas y realizamos una la simulación de iluminación natural, observamos que el edificio es sensible a la radiación solar directa a las nueve de la mañana, debido a su orientación y al muro cortina.

Resultados simulación lumínica última planta

En la última planta, con más superficie de vidrio, más del 40% de la superficie se encuentra por encima de los 3000 lux.

Resultados simulación lumínica planta tipo

Aun así, gracias a que en el resto de plantas, la superficie con problemas de deslumbramiento está por debajo del 17%, se consigue llegar al 75% mínimo para justificar la opción 2 del crédito EQc7 y obtener un punto en la certificación LEED.


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Adrià González Esteve

Ingeniero Industrial y Matemático en Zero Consulting