ILUMINACION Y VENTILACION EN EDIFICACIONES

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ILUMINACIÓN Y VENTILACIÓN EN 
EDIFICACIONES 
(Definiciones, estimaciones y 
clasificaciones) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ing. José Alexander Díaz R. 
E-mail: capaguas.ve@gmail.com 
Elaborado: Enero – 15 - 2.022 
mailto:capaguas.ve@gmail.com
 
 
CONTENIDO 
 
 ILUMINACIÓN Y VISIÓN 
 ILUMINACIÓN NATURAL 
 ILUMINACIÓN ARTIFICIAL 
 MIRADA HISTÓRICA AL PROCESO DE ILUMINACIÓN ARTIFICIAL 
 VENTILACIÓN 
 VENTILACIÓN NATURAL (Sistemas pasivos) 
 CLASIFICACIÓN 
1. Ventilación natural pura 
2. Ventilación Directa 
3. Ventilación Cruzada 
4. Ventilación forzada 
5. Ventilación inducida 
 VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA VENTILACIÓN NATURAL 
 DISEÑO Y APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE VENTILACIÓN 
NATURAL 
- El diseño de la edificación y sus aportes 
- Estimaciones para el diseño 
 TEMPERATURA EFECTIVA 
 
 
 
 
 
 
 
ILUMINACIÓN 
La iluminación es la acción o efecto de iluminar. La iluminación es aquella 
propiedad que está íntimamente ligada con el factor luz, fundamentalmente la 
vamos a encontrar de dos tipos; natural o artificial. En el caso de la iluminación 
natural, en esta participa un factor del medio ambiente que es el Sol, que como 
sabemos es una fuente extraordinaria de emisión de luz y que ilumina las formas y 
los espacios arquitectónicos. La iluminación artificial es la que el hombre produce 
por sus propios medios, por lo general a través del uso de la energía eléctrica. 
Los determinantes relativos de la iluminación natural al impacto visual sobre las 
superficies, las formas y el espacio de una estancia, son la dimensión, la situación 
y la orientación de ventanas y claraboyas o lucernarios. El tamaño que tenga la 
abertura practicada en una pared o en el plano de cubrición puede subordinarse a 
otros factores adicionales diferentes de la misma luz, como son el material y sistema 
constructivo del muro o la cubierta, las necesidades derivadas de una intimidad 
frente a las vistas del exterior, la ventilación y el cerramiento del espacio o el efecto 
que las aberturas tengan sobre la apariencia y las formas externas del edificio. Los 
elementos que comúnmente nos permiten el paso de la luz hacia el interior de un 
edificio, son las perforaciones ya sean en pis, cubiertas, paredes o muros. 
 
ILUMINACIÓN Y VISIÓN 
Mantener una correcta iluminación siempre que desarrollemos cualquiera tarea 
es fundamental para la salud de nuestra vista. Muchas veces, la obsesión por el 
ahorro energético nos hace escatimar en la cantidad de luces de las habitaciones o 
en el tiempo que las tenemos encendidas. Es posible que con ello ayudemos a 
nuestro bolsillo, ciertamente, pero al mismo tiempo estamos castigando a nuestra 
visión. 
Si queremos evitar el uso excesivo de focos de luz, lo mejor es colocarlos de 
forma estratégica, para que iluminen la estancia de manera homogénea, sin dejar 
rincones oscuros. 
 
Otra opción, sin duda mucho más recomendable, es la de intentar, en la medida 
de lo posible, utilizar siempre la luz natural durante el día. Para ello podemos colocar 
visillos o cortinas finas que permitan su paso de forma amplia. Los muebles en los 
que vayamos a desarrollar una actividad visual intensa (leer, trabajar frente al 
ordenador, etc.) deben estar siempre situados cerca de ventanas o aperturas al 
exterior. 
 
ILUMINACIÓN NATURAL 
De la iluminación natural se analiza el modo y el elemento por donde penetra en 
un edificio. La luz es un vehículo por el cual se confiere un acabado a la forma y al 
espacio; la cantidad, la cualidad y el color de la misma influyen en cómo se percibe 
la masa y el volumen. Las vías de entrada de la iluminación natural resultan de 
decisiones de diseño tomadas en el alzado y en la sección del edificio. La luz diurna 
puede contemplarse en función de las diferencias cualitativas que vengan dadas 
por la intervención de filtros, pantalla y efectos de reflexión. 
No es igual la luz que entra lateralmente en un espacio después de traspasar una 
pantalla, que aquella que lo hace directamente y por arriba, también es distinta la 
luz reflejada por la envoltura del edificio y que luego entra en sus espacios. 
 Los conceptos de tamaño, situación, forma y frecuencia de la abertura por la cual 
se introduce la luz en la edificación, el material superficial, la textura y el color, el 
cambio anterior, simultáneo y posterior a superar la envoltura del edificio, son 
conceptos que tienen gran influencia en la luz tanto en idea como en diseño. La 
iluminación natural tiene poder para reforzar la estructura, la geometría, la simetría 
y las relaciones de la unidad con el conjunto. 
 
ILUMINACIÓN ARTIFICIAL 
La iluminación artificial libera a las personas del ciclo natural de día y noche 
creado por el sol. La mayor parte de las luces artificiales funcionan pasando una 
 
corriente eléctrica a través de un conductor, cable, gas o algún otro material para 
hacerlo resplandecer. 
Por ejemplo, en la decoración de tiendas y publicidades comerciales se utilizan 
tubos de cristal llenos de gases que producen luz coloreada, para ello se utiliza el 
neón y otros gases nobles como el argón y el criptón. La iluminación coloreada no 
es adecuada para el hogar o el trabajo, donde se necesita luz blanca. 
Las luces fluorescentes son tubos llenos de gas. Un recubrimiento de fosforo 
dentro del tubo convierte la energía ultravioleta invisible producida por el gas en luz 
blanca. 
 Las bombillas eléctricas están llenas de gases inertes a baja presión, estos no 
reaccionan con el cable caliente, permitiéndole alcanzar una temperatura mayor y 
emitir luz sin quemarse. 
La mayor parte de las lámparas fluorescentes contienen vapor de mercurio a 
presión muy baja. La corriente eléctrica que fluye a través de un electrodo en un 
extremo del tubo produce una corriente de electrones. Estos excitan los átomos de 
mercurio, haciendo que uno de los electrones del mercurio pase a una órbita 
superior. Cuando el electrón excitado regresa a su órbita normal, el átomo emite luz 
ultravioleta invisible, esta golpea el recubrimiento de fosforo del interior del tubo, 
haciéndolo resplandecer y emite una luz brillante que podemos ver. 
 
MIRADA HISTÓRICA AL PROCESO DE ILUMINACIÓN ARTIFICIAL 
La iluminación artificial modificó la vida humana permitiendo la realización de 
actividades que eran posibles solamente durante las horas diurnas. 
 
Fuego 
La primera iluminación artificial fue el fuego, el hombre primitivo encendía fogatas 
para calentarse y ahuyentar a los animales salvajes. Las chispas que saltaban de 
estas fogatas se convirtieron en las primeras antorchas. La antorcha fue una 
 
importante fuente de iluminación durante milenios. En la Edad Media las antorchas 
ancladas en soportes o portátiles sirvieron de alumbrado público. 
 Lámparas de aceite 
Antes de la aparición de la energía eléctrica, la calidad de las fuentes de luz 
artificial no irradiaba una buena iluminación, en tiempos de lámparas de aceite y 
velas de sebo, solo los ricos podían acceder a la luz artificial, ya que la gente 
humilde debía elegir entre usar el aceite para sus alimentos o para iluminar. El 
mismo aceite que se usaba para cocinar, servía para dar lumbre. 
Las lámparas de terracota más antiguas datan de 7.000 a 8.000 años A.C., 
(encontradas en la media luna de las tierras fértiles, entre los ríos Tigris y Éufrates.). 
En Persia y Egipto se han encontrado lámparas de cobre y bronce que datan 
aproximadamente del 2.700 A.C. 
Aproximadamente hacia el 1.000 A. C. se usaban aceites de oliva o nuez con 
mechas vegetales, los cuales ofrecían mayor luminosidad. Cinco siglos más tarde 
estas lámparas formaban parte de la vida doméstica. 
En épocas del Imperio Romano se empleaban lámparas de terracota con o sin 
esmaltar y con una o varias mechas. Con la introducción del bronce y luego del 
hierro, los diseños de las lámparas de aceite se volvieron más sofisticados.Velas 
Las velas comenzaron a usarse en los inicios de la era cristiana y su fabricación 
es probablemente una de las industrias más antiguas. Las primeras velas se 
elaboraban con palos de madera recubiertos con cera de abeja. Se presume que 
los fenicios fueron los primeros en usar velas de cera hacia el año 400 después de 
cristo D.C. Las velas se fabricaban a partir de la grasa animal (sebo), era privativo 
de los ricos el uso de cera de abejas. 
El uso de velas no era tan común como el de lámparas de aceite, no obstante, 
su uso se incrementó durante el Medievo. Durante los siglos XVI a XVIII, las velas 
eran la forma más común para iluminar los interiores de las casas y edificios. 
 
En el siglo XVIII se introdujo el "aceite de ballena" (spermaceti). La vela 
spermaceti, por su llama constante y nítida se convirtió en la llamada candela, de 
uso estándar para la iluminación artificial. La candela era la luz producida por una 
vela spermaceti con un peso de 1/6 de libra y quemándose a un ritmo de 120 gr. por 
hora. Con la aparición de la parafina en 1.850 dejó de usarse la spermaceti por ser 
esta ultima de parafina mucho más económica. Los candelabros con velas fueron 
la fuente de iluminación hasta la llegada del gas. 
Iluminación a Gas 
Hacia el año 1.795, William Murdock, en Inglaterra, ideó una instalación de luz a 
gas de hulla para iluminar una fábrica. A partir de ese momento se inició la 
iluminación a gas, empleándose en un principio para el alumbrado público ya que 
no se la consideraba muy segura para instalar dentro de los edificios. Luego fue 
aceptada para viviendas y otros edificios. De todos modos, esta luz no tenía la 
intensidad suficiente hasta que en 1.880 aparece la camisa incandescente 
(impregnada de torio y óxido de cerio), lo cual mejoró la iluminación, pero este 
sistema generaba mucho calor y la disminución de la calidad del aire dentro de las 
habitaciones. 
Iluminación Eléctrica 
En los inicios del siglo XX la iluminación a gas fue reemplazada por la energía 
eléctrica. 
Los primeros experimentos fueron realizados por el químico británico sir Humphry 
Davy, quien fabricó arcos eléctricos y provocó la incandescencia de un fino hilo de 
platino en el aire, al hacer pasar una corriente a través de él. 
El 27 de octubre de 1.879, Thomas Alva Edison, inventor estadounidense, fue 
quien perfeccionó la lámpara eléctrica de filamento de carbono, que permaneció 
encendida en Nueva York durante dos días. En 1.878 fundó la Edison Electric Light 
Company. Es entonces que se inicia la era de la iluminación eléctrica. 
 
Fue en 1.882 que Edison instaló la primera Central Eléctrica en Pearl Street, 
primera calle iluminada con electricidad. Poco después otras ciudades del país iban 
instalando en sus calles el alumbrado público eléctrico. 
En el momento en que se impone el uso de la lámpara incandescente, se 
consigue una notable mejora en materia de iluminación artificial en relación con las 
antiguas fuentes de iluminación que se habían usado hasta entonces. 
 
 
VENTILACIÓN 
La ventilación, es una de las propiedades que puede poseer un edificio, la cual 
consta en permitir el paso de aire al interior del mismo, creando un flujo de aire para 
evitar la acumulación de aire caliente en el interior. 
Los elementos arquitectónicos que comúnmente nos permiten cumplir con esta 
propiedad, son: las perforaciones en piso, cubierta y en muro. 
 
VENTILACIÓN NATURAL (Sistemas pasivos) 
La ventilación natural es la ventilación en la que la renovación del aire se produce 
exclusivamente por la acción del viento o por la existencia de un gradiente de 
temperaturas entre el punto de entrada y el de salida, lo cual origina un cambio de 
presión. 
Consiste en favorecer las condiciones (mediante diferencias de presión y/o 
temperatura) para que se produzcan corrientes de aire de manera que el aire interior 
sea renovado por aire exterior, más frío mejor oxigenado y descontaminado. 
 
Las fuerzas impulsoras del aire en movimiento en todos los casos de ventilación 
natural son atribuidas a las diferencias de presión creadas a través de las distintas 
aberturas de la estructura del edificio. Estas diferencias de presión son causadas 
 
por el efecto combinado de dos mecanismos: el viento y la diferencia de 
temperatura. 
La ventilación cubre las necesidades higiénicas y de bienestar del uso y 
ocupación de los edificios mediante dos posibles estrategias: sustitución del aire 
para renovar el aire viciado y su movimiento para reducir la sensación de calor en 
un ambiente sobrecalentado. En general, la ventilación más correcta es aquella que 
utiliza ambas técnicas, manteniendo el movimiento del aire bajo los límites de 
incomodidad funcional. 
La ventilación natural puede utilizarse como estrategia bioclimática para la 
eliminación del sobrecalentamiento y la reducción de la sensación de calor en los 
periodos de sobrecalentamiento. 
Conviene recordar que la actual normativa técnica sobre calidad de aire interior 
exige la correcta ventilación de las estancias para garantizar la salubridad en el 
interior de las edificaciones, en ese sentido hay que señalar que la ventilación 
natural puede ser una herramienta de tipo pasivo aplicable en los meses de calor y 
la renovación de aire interior es una necesidad que debe garantizarse todo el año. 
Por tanto, ambos objetivos pueden o no ser compatibles con la misma estrategia de 
diseño dependiendo de la época del año y del sistema elegido. 
Para el diseño de la edificación en la cual se pretenda utilizar la ventilación natural 
como estrategia, es importante tener en cuenta que el aire caliente tiene un menor 
peso específico que el aire frío, y las masas de aire caliente se concentran en las 
partes altas de las estancias, siendo suficiente en algunas ocasiones con mantener 
una ventilación de las partes altas de las habitaciones mediante montantes 
practicables o alejando estas masas de aire con unos techos a mayor altura de lo 
normal. 
 
CLASIFICACIÓN 
Las técnicas de ventilación natural se clasifican en: 
 
1. Ventilación natural pura: se produce cuando existen diferencias de presión 
entre el interior y el exterior del local. 
2. Ventilación Directa: consiste en la renovación del aire a través de las 
ventanas abiertas durante un periodo de tiempo al día. 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Ventilación directa 
 
3. Ventilación Cruzada: Se produce mediante la apertura de huecos 
practicables en fachadas opuestas que dan a espacios exteriores. Es conveniente 
que éstas se orienten en el sentido del viento dominante y según las características 
de éste. 
 El efecto también se consigue si las fachadas reciben radiación solar de forma 
no simultánea, de manera que haya una diferencia térmica en su superficie y en aire 
próximo a ellas. 
 
Figura 2. Ventilación cruzada 
 
 
4. Ventilación forzada: refuerzo de la ventilación natural para que sea eficaz 
mediante sistemas mecánicos (ventiladores, extractores o impulsores) junto con los 
sistemas naturales de ventilación. 
- Recalentamiento en fachada: los dispositivos de 
calentamiento para el invierno, tales como muros trombe e invernaderos, 
pueden servir como recalentadores de aire en verano, incrementando su 
velocidad forzando de manera natural la ventilación. Para ello, los 
invernaderos, galerías acristaladas y muros trombe deberán modificar su 
funcionamiento 
 
Figura 3. Invernadero (izquierda) y Muro trombe (derecha) funcionando como 
estrategias de ventilación (Neila, 2004). 
 
- Recalentamiento en cubierta: deberán ser más eficaces que 
los de fachada ya que reciben más radiación y durante más horas. 
 
- Chimenea solar: la corriente de aire se genera a partir de los 
gradientes térmicos originados por la radiación solar al calentar el aire 
contenido en un recinto (denominado chimenea solar) en lo que se 
conoce como efecto chimenea. Este efecto consisteen que el aire 
caliente y de menor densidad tiende a ascender y salir al exterior, 
forzando a la creación de una corriente de aire fresco del exterior que 
 
penetra en el edificio para reemplazarlo, con lo que se va sustituyendo el 
aire interior por aire exterior a menor temperatura. 
 
 
Figura 4. Esquema de funcionamiento de una chimenea solar 
 
Lugares donde se utiliza con mayor frecuencia la ventilación forzada 
Las instalaciones de ventilación forzada serán ubicadas en las cocinas, talleres, 
edificios sin ventanas, sótanos, grandes áreas interiores, ambientes con existencia 
de materiales peligrosos y algunos laboratorios donde por exigencias de las normas 
es necesario el uso total de aire fresco. 
 
Cuando se debe practicar la ventilación forzada 
•Cuando el tipo de construcción no conduce a una ventilación natural. 
•Cuando el fuego está ardiendo bajo el nivel del ataque. 
•Cuando exista una atmósfera contaminada sin existir fuego y sea necesario 
despejar un espacio confinado. 
•Cuando el área contaminada al interior de un espacio confinado sea tan grande 
que la ventilación natural se haga impracticable o ineficiente. 
 
 
 
5. Ventilación inducida: para forzar la entrada de aire en un local mediante 
una boca suficientemente grande, correctamente orientada y a suficiente altura. 
- Chimenea o torre de viento (de una boca o de múltiples 
bocas): se utiliza también para ayudar a salir el aire, pero en este caso 
aprovecha el efecto del viento. Consisten en unos salientes por encima 
de las cubiertas orientados en el sentido opuesto a la dirección del viento 
para captar y conducir el aire fresco hacia el interior del edificio. Utilizadas 
sobre todo en zonas cálidas con abundancia de vientos frescos en una 
dirección predominante. 
 
Figura 5. Ejemplo de chimenea de viento 
 
 
VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA VENTILACIÓN NATURAL 
Entre las ventajas de utilizar la ventilación natural como estrategia pasiva de 
acondicionamiento se encuentran: 
• No produce consumo energético 
• Evita los costes de mantenimiento de otras soluciones no pasivas 
• Soluciona los ruidos provocados por los sistemas de ventilación forzada 
Como inconvenientes presenta: 
• Difícil cuantificación de sus efectos en la etapa de diseño 
 
• Comportamiento aleatorio en algunos de los casos y por tanto difícil de 
optimizar con un control eficiente. 
La ventilación natural está limitada por las condiciones ambientales exteriores del 
edificio, por la dificultad de regulación y por no poder reducir la temperatura por 
debajo de la temperatura ambiente exterior. 
• Estrategia dudosa en casos de contaminación exterior por efectos del tráfico 
o similar 
 
DISEÑO Y APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE VENTILACIÓN NATURAL 
Los sistemas de ventilación natural, a diferencia de los sistemas mecánicos de 
ventilación, necesitan ser diseñados conjuntamente con el edificio, ya que el edificio 
y sus componentes son elementos que pueden reducir o incrementar el movimiento 
del aire 
La mayor parte del consumo del edificio se define en las fases de diseño, donde 
se determina la forma y orientación y por tanto también las posibilidades de 
ventilación natural. La ventilación natural aparece como una estrategia para 
alcanzar las condiciones de confort térmico en los meses en los que es necesaria 
la refrigeración según las condiciones climáticas. 
 
- El diseño de la edificación y sus aportes 
Podemos entonces ahora definir que el diseño de la edificación puede ayudar a 
la creación de corrientes de aire por: 
 
 Diferencia de presión debida al viento. 
 Ventilación cruzada. 
 Diferencia de presión entre las fachadas del edificio. 
 Diferencia de presión entre el exterior y el interior. 
 
 Succión provocada por la ascensión de masas de aire más caliente al 
facilitarles la salida al exterior (efecto chimenea) 
 
Si mediante el diseño se logra que un flujo de aire actúe a la temperatura 
adecuada sobre los muros, tabiques, techos y suelos, permitirá un intercambio entre 
estos elementos y el aire, cediendo o absorbiendo lentamente calor, moderando el 
aumento o disminución de la temperatura del ambiente y por tanto haciéndola 
confortable durante más tiempo. 
Otra solución interesante para conseguir ventilación natural es la disposición de 
patios interiores, protegidos convenientemente del sol, que actúan como 
acumuladores de aire frío ya que al tener el aire en estos recintos condiciones 
distintas de temperatura y humedad que el aire interior de la edificación, permiten 
que se produzca el movimiento de aire frío necesario para la ventilación cruzada. 
 
- Estimaciones para el diseño 
Los siguientes puntos deberían ser tenidos en cuenta cuando se selecciona un 
sitio para un proyecto de edificio adecuado para ventilación natural: 
1. Obtener el mayor aporte del flujo de aire según la topografía y la posición de 
los edificios colindantes para lograr un incremento del potencial de ventilación. 
2. En montañas y cerros conviene localizar los edificios en la mitad de la 
pendiente, ya que en esta posición los vientos moderados que suben por ella 
pueden generar ventilación cruzada en la sección más corta del edificio. 
3. En la cercanía del mar, ríos o lagos, el edificio debería ubicarse cerca de la 
costa, con el eje longitudinal paralelo a la costa para aprovechar las brisas marinas. 
4. Equilibrar la utilización de los recursos naturales para un mejor compromiso 
entre el confort térmico en verano e invierno. 
5. Evitar situaciones con vientos permanentes no deseados. 
6. No utilizar flujos de aire con contaminantes o polvo 
 
 
TEMPERATURA EFECTIVA 
Temperatura representada por el efecto combinado de la temperatura ambiente, 
la humedad relativa y el movimiento del aire, en la sensación de calor o frío que 
percibe el cuerpo humano, equivalente a la temperatura del aire en reposo.