Confort lumínico interior y desempeño energético para edificio no-residencial en clima cálido seco extremoso

Autores/as

  • Ana Sofía Santibáñez Halphen Facultad de Arquitectura y Diseño, Universidad Autónoma de Baja California, Bulevar Benito Juárez S/N, Unidad Universitaria, 21280 Mexicali, Baja California, México
  • Anibal Luna León Facultad de Arquitectura y Diseño, Universidad Autónoma de Baja California, Bulevar Benito Juárez S/N, Unidad Universitaria, 21280 Mexicali, Baja California, México https://orcid.org/0000-0003-3480-0607
  • Gonzalo Bojórquez Morales Facultad de Arquitectura y Diseño, Universidad Autónoma de Baja California, Bulevar Benito Juárez S/N, Unidad Universitaria, 21280 Mexicali, Baja California, México https://orcid.org/0000-0001-9303-9278

DOI:

https://doi.org/10.37636/recit.v43112134

Palabras clave:

Confort lumínico interior, Factor Luz Día, Desempeño energético, Clima cálido seco extremoso, Edificio no-residencial

Resumen

Los efectos de iluminación natural en espacios interiores tienen una notable influencia sobre el ambiente de la edificación, pero más aún, en el bienestar del usuario. El objetivo de este estudio fue analizar la iluminación natural y el cumplimiento del rango de iluminación de 300 lux que la NOM-025-STPS-2008 establece como óptimo, mismo que estándares internacionales consideran como mínimo. Se realizó un diagnóstico ambiental y energético a partir del simulador Design Builder, se analizó una oficina del sector privado situada en clima cálido seco extremoso, así mismo, se estudiaron cinco escenarios de cielo distintos: un día de cielo nublado y cuatro días representativos de cielo claro. El análisis para identificar la iluminación natural se determinó a partir del Factor Luz Día expresado en lux. Se establecieron deficiencias o excesos de calidad de iluminación a partir de los resultados del caso base, además, se simularon otros nueve escenarios con diferentes sistemas de acristalamiento con el fin de analizar los efector sobre ganancias de calor. Las propiedades del material que permiten un mejor comportamiento térmico y lumínico son aquellos con menor coeficiente por ganancias de calor solar y mayor coeficiente visible térmico. El mejor sistema de acristalamiento se encuentra con un doble ultra claro, al mantener la iluminación solo 5% por debajo que el caso base y disminuir el 18% las ganancias de calor por acristalamiento. La mejor condición termo-energética fue con un vidrio sencillo tinte azul turquesa ya que a pesar de disminuir en 25% la iluminación, permitió cumplir con la norma mexicana y disminuir en 55% las ganancias de calor. Se requiere continuar el estudio y modificar la relación ventana-suelo y ventana-muro, así como la forma y ubicación del vano para establecer si realmente el vidrio sencillo tintado es mejor que los sistemas de acristalamiento doble.

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Citas

Instituto Well del Bienestar [IWB], "WELL Building Standard v2". Well Building Institute, 2019. https://doi.org/10.1192/bjp.111.479.1009-a DOI: https://doi.org/10.1192/bjp.111.479.1009-a

M. Canazei, W. Pohl, H. R. Bliem, M. Martini, y E. M. Weiss, "Artificial skylight effects in a windowless office environment", Building and Environment, vol. 124, pp. 69-77, nov. 2017. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2017.07.045 DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2017.07.045

X. Chen, X. Zhang, y J. Du, "Glazing type (colour and transmittance), daylighting, and human performances at a workspace: A full-scale experiment in Beijing", Building and Environment, vol. 153, pp. 168-185, abr. 2019. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.02.034 DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.02.034

M. Vieira Dias, A. Motamed, P. Sergio Scarazzato, y J.-L. Scartezzini, "Toward proper evaluation of light dose in indoor office environment by frontal lux meter", Energy Procedia, vol. 122, pp. 835-840, sep. 2017. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.07.418 DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.07.418

A. Jamrozik et al., "Access to daylight and view in an office improves cognitive performance and satisfaction and reduces eyestrain: A controlled crossover study", Building and Environment, vol. 165, p. 106379, nov. 2019. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.106379 DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.106379

C. Baglivo, M. Bonomolo, M. Beccali, y P. [Maria Congedo, "Sizing analysis of interior lighting using tubular daylighting devices", Energy Procedia, vol. 126, pp. 179-186, 2017. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.08.138 DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.08.138

A. Al-Hemoud, L. Al-Awadi, A. Al-Khayat, y W. Behbehani, "Streamlining IAQ guidelines and investigating the effect of door opening/closing on concentrations of VOCs, formaldehyde, and NO2 in office buildings", Building and Environment, vol. 137, pp. 127-137, jun. 2018. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2018.03.029 DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2018.03.029

I. Turan, A. Chegut, D. Fink, y C. Reinhart, "The value of daylight in office spaces", Building and Environment, vol. 168, p. 106503, ene. 2020. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.106503 DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.106503

C. Navarro, "Sistematización y análisis de metodologías cualitativas para evaluar percepción social sobre adaptación al cambio climático: Informe final", INECC-CONACYT, Ciudad de Méxco, 2017. [En línea]. Disponible en: http://cambioclimatico.gob.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/publicaciones/50/736_2017_Sistematizacion_analisis_metodologias_adaptacion_CC.pdf?sequence=1&isAllowed=y

M. A. Fasi y I. M. Budaiwi, "Energy performance of windows in office buildings considering daylight integration and visual comfort in hot climates", Energy and Buildings, vol. 108, pp. 307-316, 2015. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2015.09.024 DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2015.09.024

A. Abdul, M. Abdul, y M. Ismail, "Relationship between Indoor Environmental Quality (IEQ), Occupant's Satisfaction and Productivity in GBI Rated Office Building using SEM-PLS", Pertanika Journal of Social Sciences & Humanities, vol. 25 S, p. 319, ene. 2017.

H. J. Han et al., "An advanced lighting system combining solar and an artificial light source for constant illumination and energy saving in buildings", Energy and Buildings, vol. 203, p. 109404, nov. 2019. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.109404 DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.109404

Y. Fang y S. Cho, "Design optimization of building geometry and fenestration for daylighting and energy performance", Solar Energy, vol. 191, pp. 7-18, 2019. https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.08.039 DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.08.039

J. Potočnik y K. Mitja, "Influence of commercial glazing and wall colours on the resulting non-visual daylight conditions of an office", Building and Environment, vol. 171, p. 106627, mar. 2020. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.106627 DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.106627

S. Vaisi y F. Kharvari, "Evaluation of Daylight regulations in buildings using daylight factor analysis method by radiance", Energy for Sustainable Development, vol. 49, pp. 100-108, abr. 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.esd.2019.02.002

https://doi.org/10.1016/j.esd.2019.02.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.esd.2019.02.002

P. Pilechiha, M. Mahdavinejad, F. Pour Rahimian, P. Carnemolla, y S. Seyedzadeh, "Multi-objective optimisation framework for designing office windows: quality of view, daylight and energy efficiency", Applied Energy, vol. 261, p. 114356, mar. 2020. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.114356 DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.114356

J. Ávila-Delgado, M. D. Robador, y J. A. Barrera-Vera, "Glazing selection procedure for office building retrofitting in the Mediterranean climate in Spain", Journal of Building Engineering, vol. 33, p. 101448, ene. 2021. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101448 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101448

F. F. Hernández, J. M. López, J. M. Suárez, M. C. Muriano, y S. C. Rueda, "Effects of louvers shading devices on visual comfort and energy demand of an office building. A case of study", Energy Procedia, vol. 140, pp. 207-216, 2017. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.11.136 DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.11.136

E. F. Triantafyllidou y A. G. Michael, "The impact of installing a concave curved profile blind to a glass window for visual comfort in office buildings", Procedia Manufacturing, vol. 44, pp. 269-276, ene. 2020. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020.02.231 DOI: https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020.02.231

D. Uribe, S. Vera, W. Bustamante, A. McNeil, y G. Flamant, "Impact of different control strategies of perforated curved louvers on the visual comfort and energy consumption of office buildings in different climates", Solar Energy, vol. 190, pp. 495-510, sep. 2019. https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.07.027 DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.07.027

R. Azari, S. Garshasbi, P. Amini, H. Rashed-Ali, y Y. Mohammadi, "Multi-objective optimization of building envelope design for life cycle environmental performance", Energy and Buildings, vol. 126, pp. 524-534, ago. 2016. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.05.054 DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.05.054

L. Troup, R. Phillips, M. J. Eckelman, y D. Fannon, "Effect of window-to-wall ratio on measured energy consumption in US office buildings", Energy and Buildings, vol. 203, p. 109434, nov. 2019. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.109434 DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.109434

J. Shaeri, A. Habibi, M. Yaghoubi, y A. Chokhachian, "The Optimum Window-to-Wall Ratio in Office Buildings for Hot-Humid, Hot-Dry, and Cold Climates in Iran", Environments, vol. 6, núm. 4, p. 45, abr. 2019. https://doi.org/10.3390/environments6040045 DOI: https://doi.org/10.3390/environments6040045

Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción Refrigeración y Aire Acondicionado [ASHRAE], ASHRAE Handbook. 2013. Consultado: ene. 12, 2021. [En línea]. Disponible en: http://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpASHRAEC1/2013-ashrae-handbook

"Determination of optimal energy-efficient integrated daylighting systems into building windows", Solar Energy, vol. 209, pp. 258-277, oct. 2020. https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.08.086 DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.08.086

R. Phillips, L. Troup, D. Fannon, y M. J. Eckelman, "Triple bottom line sustainability assessment of window-to-wall ratio in US office buildings", Building and Environment, vol. 182, p. 107057, sep. 2020. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2020.107057 DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2020.107057

G. Feng, D. Chi, X. Xu, B. Dou, Y. Sun, y Y. Fu, "Study on the Influence of Window-wall Ratio on the Energy Consumption of Nearly Zero Energy Buildings", Procedia Engineering, vol. 205, pp. 730-737, 2017. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.10.003 DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.10.003

Ramírez, "Análisis comparativo de la calidad de la iluminación Interior de espacios escolares en función de la proporción vano muro: 2 casos de estudio en la UAM Azcapotzalco", Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2017. Consultado: ene. 08, 2021. http://zaloamati.azc.uam.mx/handle/11191/5992

Instituto Mexicano para la Competitividad A.C, "Índices del IMCO", 2016. https://imco.org.mx/indices/el-estado-los-estados-y-la-gente/capitulos/el-estado-los-estados-y-la-gente/eficiencia-energetica (consultado may 26, 2020).

Diario Oficial de la Federación [DOF], "NOM-024-ENER-2012", 2012. http://dof.gob.mx/nota_detalle_popup.php?codigo=5273553 (consultado nov. 25, 2019).

Diario Oficial de la Federación [DOF], "NOM-030-ENER-2016", 2016. http://www.dof.gob.mx/normasOficiales/6353/sener11_C/sener11_C.html (consultado nov. 25, 2019).

Diario Oficial de la Federación [DOF], "NOM-035-STPS-2018", 2018. https://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5541828&fecha=23/10/2018 (consultado nov. 25, 2019).

Diario Oficial de la Federación [DOF], "NOM-025-STPS-2008", 2015. http://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5404572&fecha=20/08/2015 (consultado nov. 25, 2019).

Organización Internacional de Normalización [ISO], "ISO 5725-1:1994(en), Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results - Part 1: General principles and definitions". https://www.iso.org/obp/ui#iso:std:iso:5725:-1:ed-1:v1:en (consultado oct. 13, 2020).

T. Lawrence, A. Darwich, y J. Means, ASHRAE GreenGuide : Design, Construction, and Operation of Sustainable Buildings, vol. 5. 2018. Consultado: jun. 08, 2020. [En línea]. Disponible en: http://eds.a.ebscohost.com/eds/ebookviewer/ebook/bmxlYmtfXzE4MjEzMzZfX0FO0?nobk=y&sid=cb86cdd8-95d3-49d1-99b1-8482d06c5f94@sessionmgr4007&vid=8&format=EB&lpid=lp_vii&rid=0

Consejo de la Construcción Ecológica de Estados Unidos [GBCI], "LEED v4 for interior design and construction", US Green Building Council, Estados Unidos, 2019. [En línea]. Disponible en: https://www.usgbc.org/sites/default/files/LEED v4 IDC_07.25.19_current.pdf

S. Arias y D. Ávila, La iluminación natural en la arquitectura: en climas semitemplados. Guadalajara, Jalisco: Universidad de Guadalajara, Centro Universitario de Arte, Arquitectura y Diseño: Centro de Investigaciones en Ergonomía, 2004.

G. Rodríguez y Á. Francisco, "Proceso de estudio de iluminación natural para garantizar el confort lumínico en espacios interiores en la ciudad de Quito.", 2018, Consultado: nov. 18, 2020. [En línea]. Disponible en: http://repositorio.puce.edu.ec:80/xmlui/handle/22000/15359

C. Resende, H. Artur, y A. Pinto, "Analysis of the influence of soil in the thermal performance of subterranean rooms in a ground-level building in São Paulo, Brazil, via EnergyPlus", INGENIARE - Revista Chilena de Ingeniería, vol. 28, núm. 1, pp. 164-177, mar. 2020. https://doi.org/10.4067/S0718-33052020000100164 DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-33052020000100164

A. García, "Manual de ayuda DesignBuilder en español". DesignBuilder, 2014. [En línea]. Disponible en: https://www.designbuilder-lat.com/soporte/manual-de-ayuda

M. N. Assimakopoulos, N. Barmparesos, A. Pantazaras, T. Karlessi, y S. E. Lee, "On the comparison of occupancy in relation to energy consumption and indoor environmental quality: a case study", Energy Procedia, vol. 134, pp. 875-884, oct. 2017. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.09.548 DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.09.548

I. E. Bennet y W. O'Brien, "Office building plug and light loads: Comparison of a multi-tenant office tower to conventional assumptions", Energy and Buildings, vol. 153, pp. 461-475, 2017. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.08.050 DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.08.050

Nadji, Mokhtari, y Slimani, "The natural lighting for energy saving and visual comfort in collective housing: A case study in the Algerian building context", Journal of Building Engineering, vol. 24, p. 100760, jul. 2019. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.100760 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.100760

Vitro Vidrio Arquitectónico, "Fichas Técnicas", 2020. https://www.vitroglazings.com/es/informacion-tecnica/fichas-tecnicas/ (consultado ene. 06, 2021).

Ganancia térmica mensual, con diferentes tipos de vidrio en la envolvente.

Publicado

2021-08-27

Cómo citar

Santibáñez Halphen, A. S., Luna León, A., & Bojórquez Morales, G. (2021). Confort lumínico interior y desempeño energético para edificio no-residencial en clima cálido seco extremoso. Revista De Ciencias Tecnológicas, 4(3), 112–134. https://doi.org/10.37636/recit.v43112134

Número

Sección

Artículos de Investigación

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