Universidad Politécnica de Cataluña
Departamento de Construcciones Arquitectónicas
MASTER EN ARQUITECTURA, ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTE
Autor: Naiara González Dorta
Tutor: Manuel García Gil
BARCELONA, septiembre 2014
INFLUENCIA DE LA LUZ PRIVADA DOMÉSTICA SOBRE LA CONTAMINACIÓN LUMÍINICA
Se plantea el análisis de un área concreta de la ciudad de Barcelona, España. Se toma como
referencia el barrio de LES CORTS con una extensión de unas 136,6 Ha.
Se utiliza para el análisis el método RAMA-L de simulación informática desarrollado en la UPC.
El software utilizado en la simulación será el DIALUX.
Se compara la luz de fuentes domésticas con la pública vial.
Para el análisis de los resultados se utilizará el parámetro de emisión de flujo superior: EFS
CONTAMINACIÓN LUMÍNICA:
Es una consecuencia directa del crecimiento de la
concentración de la población.
La emisión de flujo luminoso de fuentes artificiales
nocturnas en intensidades, direcciones, horarios o
rangos espectrales innecesarios para la
realización de las actividades previstas en la zona
en que se han instalado las luminarias
Definición de la problemática
LA PROBLEMÁTICA
Se define como “la cantidad de flujo lumínica que escapa de una instalación de alumbrado hacia el
cielo” (San Martín et al. 2012)
Su unidad es el lumen y tiene en cuenta:
• La luz emitida directamente por las
luminarias hacia el cielo (FHS).
• El flujo reflejado por el suelo u otros
elementos donde incida la luz.
• la disposición y geometría de la zona
iluminada.
METODOLOGÍA
Se proponen una serie de medidas correctoras.
Clasificación del las calles del barrio de Les Corts
La clasificación considera tres variables de
geometría de las calles:
La altura de las fachadas a ambos lados de la
calle.
El ancho de la vía.
La existencia o no de fuente de luz doméstica.
Se establece como casos singulares las zonas
intersticiales entre la edificación aislada.
HIPÓTESIS Y SIMPLIFICACIONES DE UN CASO TIPO ESTÁNDAR:
TRAMO M2
FACHADA M2
CRISTAL % ACRIST.
T07471D 3369,23 655,79 19,46
Simulación de los casos tipo
Se simula un local interior con las siguientes medidas:
Con el ancho medio de todos los tramos del caso.
Con la altura media del caso tipo a los dos lados de la acera.
Por último se utiliza un largo de tramo estándar para todos los casos de 50 m.
Para cada una de las superficies del local se aplican los siguientes
grados de reflexión:
0% para el techo y para las paredes extremas de la calle.
50% para las paredes.
27% para el suelo.
Se coge como referencia un tramo significativo de del caso a analizar y se calculará el porcentaje real de
acristalamiento, con este porcentaje se determinará el área de las fuentes de luz y para la simulación se distribuyen
de forma uniforme.
Las luminarias de alumbrado público, se simulan según el tramo escogido.
CASO TIPO SINGULAR:
EJEMPLO SIMULACIÓN DEL CASO 2
EJEMPLO SIMULACIÓN DEL CASO 19D
En el caso de la edificación aislada, se simulará cada caso con
su geometría de forma y características de acristalamiento
reales.
La Calle Diagonal se simula con esta misma premisa.
PUNTOS ABIERTA PERSIANACORTINA
BLANCA
1 15,63 3,15 5,1
2 14,63 4,61 4,72
3 569 135,3 30,21
4 13,85 1,42 3,11
5 55,5 2,19 6,93
6 9,69 1,32 5,42
Lmedia 113,1 24,7 9,2Unidades de la tabla cd/m
2
HORARIO 21-00 horas% de ventanas
encendidas
ABIERTA 4,85
CON PERSIANA 4,26
CON CORTINA 4,13
TOTAL VENTANAS
ENCENDIDAS13,2
Simulación de los casos tipo
La luminaria direcciona el flujo de luz
principalmente hacia el suelo.
El luminancímetro utilizado es de la marca
Gossen, modelo Mavo-Spot 2.
Se realiza un trabajo de campo y se establecen una serie
de porcentajes de encendido según distintos tramos
horarios y según el tipo de protección:
MEDICIÓN.
HIPÓTESIS PARA LA SIMULACIÓN.
Se utiliza como modelo para la simulación una
luminaria fluorescente con cerramiento opal que
generan una distribución lumínica prácticamente
Lambertiana (SANYÉ, J., García M. 2001)
Para el cálculo del flujo lumínico de cada elemento
de fachada, se utiliza la siguiente fórmula:
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18A 18B 18C
lm
CASOS
EFS (lm) LUZ PÚBLICA
LUZ DOMÉSTICA
Resultados
La emisión de flujo superior de la luz doméstica supera en
muchos casos la de la luz pública.
El EFS de la luz doméstica está entre el 10%-40% de su
flujo total emitido.
El EFS de la luz pública está siempre por debajo del 10%
emitido.
El mayor aporte de la luz doméstica a la contaminación se
produce de forma directa y no por reflexión.
La luminarias de vial utilizadas en el barrio tienen en
cambio un aporte directo casi nulo.
0%
20%
40%
60%
80%
100%
1 2 3 4 5 6 7 8 91
01
11
21
31
41
51
61
71
81
9A
19
B1
9C
19
D1
9E
19
F2
0 (
dia
g)
LUZ DOMÉSTICAEFS INDIRECTO (%)
EFS DIRECTO (%)
0
20000
40000
60000
80000
100000
19A 19B 19C 19D 19E 19F 20 (Diag)
lm
CASOS
EFS (lm)
DOMÉSTICA
VIAL
Nº DE VIVIENDAS
Se calcula la emisión de flujo superior para todo el barrio.
El esquema supone un 13,2% de ventanas encendidas.
EFS del conjunto del barrio
El EFS total del barrio es de 2313000 lum, un 10% del total del
flujo emitido. Un 5% corresponde a luz de fuentes domésticas y el
otro 5% a luz de fuentes públicas.
Un 23% del flujo emitido por las fuentes domésticas es emitida al
hemisferio superior.
Sólo un 6% del flujo de las fuentes públicas es emitido hacia el
cielo.
Esquema de hipótesis de un 50% de ventanas encendidas.
EFS total: 5324350 lm. Un 75% corresponderá a la luz emitida por
las fuentes de luz privada y sólo un 25% a las públicas.
Se sabe que el barrio tiene unas 22983 viviendas. Lo que
corresponderá a aproximadamente 50 lm de EFS por vivienda.
Y con 50% de ventanas encendidas el EFS será de
aproximadamente 181 lm por vivienda.
EMISIÓN DE FLUJO SUPERIOR
APROXIMACIÓN DE FLUJO LUMÍNICO POR VIVIENDA
OTRAS HIPÓTESIS DE PARTIDA
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
19D CORNISA DE
2 m
ALERO DE
0,77 cm
ALERO DE 1
m
ALERO DE 2
m
BALCÓN DE
1 m CON
PETO DE 1 m
ESTUDIO PARA LA REDUCCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN DE
LAS FUENTES DOMÉSTICAS
LUZ DOMÉSTICA LUZ PÚBLICA
SOLUCIONES LUZ DOMÉSTICA LUZ
PÚBLICA
LUM.
TOTAL
CASO 19D 7793 950 8744
CORNISA DE 2 m 7185 950 8135
ALERO DE 0,77 cm 5056 950 6006
ALERO DE 1 m 4524 950 5474
ALERO DE 2 m 2889 950 3840
BALCÓN DE 1 m CON
ANTEPECHO DE 1 m
5436 950 6387
Propuestas de mejora
Modelo Caso 19D
Modelo Caso 19D con alero de 2 metros continuo en todos
los pisos
Se plantea buscar soluciones fijas desde el nivel de proyecto de arquitectura.
Se simula el caso tipo 19D con
cinco posible formas de reducción
del flujo:
Una cornisa en la parte
superior del edificio de 2 m.
Tres simulaciones con aleros
con medidas de 0,77 m, 1 m y
2 m.
Balcones de 1 m de ancho con
antepechos de un metro de
alto.
EFS DOMÉSTICO: 19,1%
EFS PÚBLICO: 2,3%
Una cornisa en la parte superior sólo reduce el EFS en un 8%.
Un alero de 77 cm reduce la luz contaminante en un 35% y un alero
de 2 metros reduciría la contaminación en un 63%.
Un balcón de 1m con antepecho de obra nos daría problemas con
las reflexiones y sería menos eficiente que el alero de las mismas
dimensiones.
RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN.
Área: 3801,5 m2
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Universidad Politécnica de Cataluña
Departamento de Construcciones Arquitectónicas
MASTER EN ARQUITECTURA, ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTEBARCELONA, septiembre 2014
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