Parte 30 · Clase 291 de 830

ARQ-291 · Luz natural: disponibilidad y distribución

Parte 30 · Clase desarrollada · Incorporada en v0.18.0.

Prerrequisitos conceptuales: ARQ-290, ARQ-094, ARQ-271, ARQ-273. Sin calendario. Casos, observaciones y parámetros ficticios salvo antecedentes atribuidos. Material educativo; revisión externa especializada pendiente.

Pregunta central

¿Cómo describir la luz natural de un recinto sin confundir una ventana grande, una fotografía luminosa o un promedio favorable con la posibilidad de realizar una tarea en todos sus puntos y momentos?

Resultado y continuidad

ARQ-290 separó demanda térmica, consumo y generación. Ahora cambia la magnitud de estudio: radiación solar y luz visible no son cantidades intercambiables. Abrimos SALA-SEN-01, un recinto ficticio de ocho por seis metros y tres de altura. Tiene 48 m² de suelo y 144 m³ de volumen. No es ENE-BASE ni el centro cívico de capítulos anteriores. Entregarás un mapa de iluminancias, una comparación ponderada y un registro de condiciones que permita interpretar los resultados.

1. Cuatro magnitudes para cuatro preguntas

El flujo luminoso, expresado en lúmenes, cuantifica luz considerando una ponderación visual espectral. La intensidad luminosa, en candelas, incorpora una dirección de emisión. La iluminancia, en lux, es flujo incidente por unidad de superficie. La luminancia, en candelas por metro cuadrado, caracteriza la luz en una dirección procedente de una superficie. Las definiciones de CIE permiten mantener separadas iluminancia y luminancia [LIGHT-ILL] [LIGHT-LUM].

Para estudiar una mesa interesa la luz que recibe su plano; para estudiar una ventana dentro del campo visual también interesa su luminancia y posición. Dos mesas con igual iluminancia pueden presentar apariencias diferentes por reflectancia, textura y dirección de observación. Tampoco una medición horizontal representa automáticamente la iluminación de un rostro o de un cartel vertical.

La radiación en W/m² no se transforma mediante un factor universal en lux. Haría falta conocer su distribución espectral y la ponderación pertinente. La cantidad total de energía no especifica cómo se reparte entre longitudes de onda. Esta distinción evita reutilizar las ganancias térmicas de ARQ-284 como si fueran una medición de luz disponible.

2. Disponibilidad exterior y distribución interior

La disponibilidad exterior depende de cielo, posición solar, obstrucciones y orientación. La distribución interior depende además de abertura, transmisión, espesor de encuentros, geometría y reflexiones. En una sección, una ventana alta puede aportar una relación distinta con el fondo que una abertura baja, aunque ambas tengan igual área. Esa observación plantea una hipótesis que debe estudiarse, no un resultado numérico universal.

Representa el plano de trabajo y el observador por separado. Incluye altura de dintel, profundidad del recinto, aleros, edificios próximos y superficies interiores. Una planta identifica dónde están las tareas; la sección muestra por dónde puede llegar la luz. Si una abertura queda detrás de una pantalla opaca, su área nominal no describe el campo de luz de la tarea situada delante.

Conviene conservar escenarios: cielo adoptado, hora o condición, estado de protecciones, suciedad considerada y mobiliario. Un mapa sin esas condiciones es difícil de comparar. La misma sala con una persiana abierta y otra cerrada no constituye una repetición del mismo estado, aunque la geometría arquitectónica no haya cambiado.

3. Un cociente que exige una referencia coherente

El factor de luz diurna relaciona iluminancia interior y exterior bajo un cielo conocido o supuesto, excluyendo la contribución solar directa en ambas. La referencia exterior es un plano horizontal con visión no obstruida del hemisferio de cielo según la definición consultada [SEN-DAYLIGHT]. No basta dividir cualquier lectura de una mesa por cualquier lectura de un sensor colocado al exterior.

En porcentaje escribimos DF = 100 E_i / E_o. El resultado es adimensional. Necesitamos que las mediciones o cálculos correspondan al mismo estado de cielo y a la definición utilizada. No es correcto usar el máximo exterior de un día y la media interior de otro, ni incluir un parche de sol directo en el numerador cuando se pretende calcular este factor.

El cociente tampoco es una métrica anual por sí solo. Una condición de cielo puede ayudar a comparar distribuciones, pero no describe todas las horas de ocupación. Para un estudio temporal habría que definir datos, simulación, umbrales y cobertura, incluyendo los períodos desconocidos. Esta clase no ejecuta un modelo anual de iluminación.

4. Caso trabajado: seis regiones de igual superficie

SALA-LUZ-01 divide el suelo de referencia de SALA-SEN en seis regiones de ocho metros cuadrados. Para una condición ficticia sin sol directo se asignan iluminancias interiores de 600, 450, 300, 240, 180 y 90 lx. La iluminancia exterior simultánea de referencia es 12.000 lx. Los valores son datos del ejercicio, no resultados obtenidos automáticamente de las dimensiones del recinto.

La suma de iluminancias es 1.860 lx; dividida por seis da 310 lx. Como las regiones tienen igual área, esa media de muestras coincide con la media ponderada del modelo. El mínimo es noventa, por lo que la relación mínimo/media resulta 90/310 = 0,290323. Este cociente describe uniformidad dentro de esta representación; no prueba que los puntos omitidos alcancen el mismo mínimo.

Los factores de luz diurna son 5; 3,75; 2,50; 2; 1,50 y 0,75 %. La media es 2,583333 %. La tercera región llega exactamente a 300 lx. Bajo el criterio ficticio «al menos 300», cuentan las primeras tres: 24 de 48 m², el 50 %. Si el criterio fuera estrictamente «más de 300», el resultado cambiaría. La desigualdad pertenece a la definición y no debe decidirse después de ver los datos.

Figura 291. Valores asignados a regiones de igual área. El promedio no sustituye su distribución; los 300 lx son un umbral didáctico, no normativo.

5. Cuando cada muestra representa un área diferente

Abrimos otra representación, SALA-LUZ-PESO, sin modificar retrospectivamente la anterior. Conservamos los seis valores, pero les asignamos áreas de 4, 4, 8, 8, 12 y 12 m². Se trata de otro conjunto hipotético de regiones, también de 48 m². La media espacial debe calcularse como E_media = Σ(A_i E_i)/ΣA_i.

Los productos suman 11.760 lx·m² y la media es 245 lx. La media aritmética de los seis valores sigue siendo 310, pero ahora no representa el área. Las regiones con al menos 300 lx suman dieciséis metros cuadrados: 33,33 %, aunque tres de seis registros satisfagan el criterio.

Esta diferencia aparece cuando una malla tiene celdas de borde más pequeñas o cuando ciertos puntos representan superficies distintas. No es un detalle de presentación. Cambia el significado de la estadística. Antes de promediar, identifica si la unidad de observación es un punto, un área, una persona o un intervalo; sus denominadores no se intercambian.

6. Leer el mapa como una pregunta de proyecto

En la distribución inicial, las actividades que requieren observar detalles no deberían situarse automáticamente donde el mapa tiene valores bajos, pero tampoco basta desplazarlas a la ventana. Allí podría aparecer deslumbramiento, reflejo en pantallas o conflicto térmico. El mapa de iluminancia es una capa de decisión, no un plano final de mobiliario.

Formula alternativas concretas: redistribuir tareas, revisar el borde superior de la abertura, estudiar reflectancias o incorporar luz eléctrica controlada. Para cada alternativa declara qué mecanismo pretende modificar. Pintar una superficie de otra tonalidad no equivale a aumentar indiscriminadamente su reflectancia; habrá que conocer la propiedad del acabado bajo las condiciones de estudio.

Mantén los efectos relacionados: una protección solar puede reducir la contribución directa y también modificar vistas, ganancias térmicas y mantenimiento. El objetivo es coordinar prestaciones. Una alternativa no se vuelve aceptable por mejorar solamente la media de lux si empeora una condición necesaria de uso que todavía no se investigó.

7. Preparar una comprobación reproducible

La ficha de medición o simulación debe identificar plano, malla, orientación del sensor, instante, estado de luz eléctrica, condiciones exteriores y versión del espacio. Registra las incertidumbres pertinentes. Una persona delante del sensor puede modificar lo que llega a él; una pantalla de teléfono no sustituye automáticamente un instrumento caracterizado.

Al comparar dos campañas, pregunta si comparten condiciones. Una mayor iluminancia interior durante un cielo exterior más luminoso no demuestra que una modificación arquitectónica haya aumentado la transferencia de luz. ARQ-300 retomará exactamente esa dificultad con otra serie simulada.

La evaluación también necesita tareas y consulta adecuada. La ficha pública ISO/CIE 8995-1 relaciona cantidad y calidad de iluminación con el trabajo visual [SEN-ISO8995]. No se importan sus tablas aquí ni se afirma que el umbral del ejercicio sea exigible en Chile. El expediente debe separar criterio del encargo, referencia técnica y requisito aplicable.

Práctica independiente

Otro recinto se representa mediante cuatro regiones de 5, 5, 10 y 20 m². Sus iluminancias son 500, 350, 200 y 100 lx; el exterior común es 10.000 lx. Calcula la media por área, la media por muestra, cada factor de luz diurna y el porcentaje de superficie con al menos 200 lx. Explica por qué las dos medias no responden a la misma pregunta.

Después alguien afirma: «Como la media supera 200, todos los puestos tienen suficiente luz durante el año». Identifica dos inferencias no respaldadas y redacta una conclusión que sí conserve los datos. Propón una sección y una condición temporal que sería necesario estudiar antes de reorganizar tareas.

Autoevaluación y enlace

Puedes avanzar cuando distingues iluminancia y luminancia, conservas áreas y condiciones exteriores y explicas qué no demuestra un promedio. ARQ-292 estudiará contraste y deslumbramiento: la luz que llega al plano no resuelve por sí sola la experiencia del observador.

Decisión pedagógica y posición curricular

Por qué existe

Esta clase existe para resolver una necesidad concreta del recorrido: ¿Cómo describir la luz natural de un recinto sin confundir una ventana grande, una fotografía luminosa o un promedio favorable con la posibilidad de realizar una tarea en todos sus puntos y momentos?

Por qué está exactamente aquí

Abre la Parte 30 porque plantea primero el problema «¿Cómo describir la luz natural de un recinto sin confundir una ventana grande, una fotografía luminosa o un promedio favorable con la posibilidad de realizar una tarea en todos sus puntos y momentos?». La transición desde ARQ-290 · Comparación de alternativas sin dobles conteos conserva métodos de evidencia y límites, pero no traslada parámetros del bloque anterior. Establece la pregunta y el producto base que ARQ-292 · Deslumbramiento y contraste desarrollará a continuación.

• Prerrequisitos: ARQ-290, ARQ-094, ARQ-271, ARQ-273
• Capacidad que introduce: ARQ-290 separó demanda térmica, consumo y generación. Ahora cambia la magnitud de estudio: radiación solar y luz visible no son cantidades intercambiables. Abrimos SALA-SEN-01 , un recinto ficticio de ocho por seis metros y tres de altura.
• Clases o experiencias que dependen de ella: ARQ-292, ARQ-293, ARQ-299

flowchart LR
    A["Prerrequisitos · ARQ-290, ARQ-094, ARQ-271, ARQ-273"] --> B["ARQ-291 · necesidad y fundamento"]
    S["Fuentes · SEN-DAYLIGHT International Lighting Vocabulary: daylight factor, 17-29-121 + Responsable: International Commission on…"] --> B
    B --> C["Actividad auténtica"]
    C --> D["Evidencia auditable"]
    D --> E["Continuidad · ARQ-292, ARQ-293, ARQ-299"]

El diagrama permite comprobar una relación que el texto lineal oculta con facilidad: esta clase recibe capacidades previas, toma decisiones apoyadas por fuentes, exige una experiencia y produce evidencia que habilita trabajo posterior. No representa un procedimiento de obra.

Resultado observable, evidencia y evaluación

1. Identificar y delimitar las condiciones necesarias para responder la pregunta central de luz natural: disponibilidad y distribución.
2. Producir y comprobar la evidencia declarada por la clase: ARQ-290 separó demanda térmica, consumo y generación. Ahora cambia la magnitud de estudio: radiación solar y luz visible no son cantidades intercambiables. Abrimos SALA-SEN-01 , un recinto ficticio de ocho por seis metros y tres de altura.
3. Justificar una decisión de luz natural: disponibilidad y distribución mediante fuentes, supuestos, alternativas y límites explícitos.

Actividad, evidencia y criterio de aceptación

Actividad: Otro recinto se representa mediante cuatro regiones de 5, 5, 10 y 20 m². Sus iluminancias son 500, 350, 200 y 100 lx; el exterior común es 10.000 lx. Calcula la media por área, la media por muestra, cada factor de luz diurna y el porcentaje de superficie con al menos 200 lx.

Evidencia mínima: ARQ-290 separó demanda térmica, consumo y generación. Ahora cambia la magnitud de estudio: radiación solar y luz visible no son cantidades intercambiables. Abrimos SALA-SEN-01 , un recinto ficticio de ocho por seis metros y tres de altura.

Archivo sugerido: evidence/ARQ-291/evidencia.md.

Criterio de aceptación: la entrega se acepta cuando:

• La entrega responde explícitamente a la pregunta: ¿Cómo describir la luz natural de un recinto sin confundir una ventana grande, una fotografía luminosa o un promedio favorable con la posibilidad de realizar una tarea en todos sus puntos y momentos?
• La actividad conserva las fronteras del caso y permite reconstruir el procedimiento: Otro recinto se representa mediante cuatro regiones de 5, 5, 10 y 20 m². Sus iluminancias son 500, 350, 200 y 100 lx; el exterior común es 10.000 lx. Calcula la media por área, la media por muestra, cada factor de luz diurna y el porcentaje de superficie con al menos 200 lx.
• Cada afirmación externa puede seguirse hasta una fuente, su alcance consultado y su límite.
• La evidencia deja disponible una entrada comprobable para ARQ-292.
• Puedes avanzar cuando distingues iluminancia y luminancia, conservas áreas y condiciones exteriores y explicas qué no demuestra un promedio. ARQ-292 estudiará contraste y deslumbramiento: la luz que llega al plano no resuelve por sí sola la experiencia del observador.

La rúbrica común complementa estos criterios; no los reemplaza. Una entrega puede superar un promedio y continuar pendiente si oculta una condición crítica.

Trazabilidad de las decisiones

La tabla permite auditar las relaciones; la explicación, el caso y la práctica de la clase siguen siendo la documentación principal.

Autoevaluación, recuperación y continuidad

Errores diagnósticos

Antes de avanzar, comprueba si puedes reconstruir cada resultado sin mirar la solución, señalar qué evidencia lo sostiene y nombrar una condición que obligaría a revisar tu decisión. Conserva la primera versión, la objeción recibida y la revisión.

Conexión siguiente: La continuidad inmediata es ARQ-292 · Deslumbramiento y contraste; conserva el método y vuelve a verificar datos y límites.

Fuentes y alcance de uso

Los casos, figuras, cálculos y soluciones son elaboraciones originales, no datos obtenidos de las instituciones citadas. Las nuevas consultas corresponden al 22 de septiembre de 2026. Las referencias previas conservan su alcance; no se anuncia una reverificación normativa integral.

[SEN-DAYLIGHT] International Lighting Vocabulary: daylight factor, 17-29-121

Commission Internationale de l’Éclairage. https://cie.co.at/eilvterm/17-29-121

Consulta: Entrada completa del vocabulario. Apoyo: Definición del factor de luz diurna; referencia exterior y exclusión de luz solar directa. Límite: La definición no convierte un cálculo puntual en simulación anual ni fija un objetivo de diseño.

[LIGHT-ILL] CIE e-ILV: illuminance, 17-21-060

International Commission on Illumination. https://cie.co.at/eilvterm/17-21-060

Consulta: Definición pública de CIE S 017:2020. Apoyo: Iluminancia como densidad de flujo luminoso incidente; lux y superficie receptora. Límite: No se consultó una norma completa de iluminación ni se recomiendan mínimos reglamentarios.

[LIGHT-LUM] CIE e-ILV: luminance, 17-21-050

International Commission on Illumination. https://cie.co.at/eilvterm/17-21-050

Consulta: Definición pública de CIE S 017:2020. Apoyo: Luminancia, dirección de observación y área proyectada. Límite: El modelo difusor perfecto de la clase es una idealización, no una medición de una superficie real.

[SEN-ISO8995] ISO/CIE 8995-1:2025 — Lighting of work places — Part 1: Indoor

ISO / CIE. https://www.iso.org/standard/76342.html

Consulta: Ficha pública, edición y alcance. Apoyo: Relacionar cantidad y calidad de iluminación con tareas; distinguir luz diurna, eléctrica y combinación. Límite: No se consultaron tablas ni cláusulas íntegras. Los objetivos de lux del curso son ficticios y no requisitos chilenos.