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Ficha Proyecto I.E. 2016-2017



PROYECTOS DE ILUMINACIÓN EN LA EDIFICACIÓN

Coordinador(a): MARIA MERCEDES GONZALEZ REDONDO
Centro: E.T.S. DE ARQUITECTURA
Nivel: Nivel 2. Proyectos promovidos por otros colectivos de profesores de la UPM
Línea: E5. Aprendizaje Experiencial
Palabras clave:
  • Aprendizaje Activo
  • Aprendizaje Experiencial
  • Aprendizaje Orientado a Proyectos
  • Investigación educativa
  • Trabajo en Equipo/Grupo
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza *
ALFONSO GARCIA GARCIA E.T.S. DE EDIFICACIÓN TITULAR UNIVERS. INTERINO
VALERO PASCUAL GALLEGO E.T.S. DE ARQUITECTURA L.D. PRF.CONTR.DOCT.
RAQUEL ALVAREZ RODRIGUEZ E.T.S. DE ARQUITECTURA L.D. PRF.CONTR.DOCT.
PEDRO DAVILA ALVAREZ E.T.S. DE ARQUITECTURA TITULAR UNIVERSIDAD
OSCAR DE ABRIL TORRALBA E.T.S. DE ARQUITECTURA L.D. PRF.CONTR.DOCT.
MARIA MERCEDES GONZALEZ REDONDO E.T.S. DE ARQUITECTURA TITULAR UNIVERSIDAD
* La plaza que se muestra corresponde a la ocupada en el momento de la convocatoria
(para PDI/PAS de la UPM, en el resto de casos no se especifica).
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

Con este curso se pretende dar a los estudiantes de arquitectura un método para poder aprovechar al máximo la luz natural en la edificación en función de la orientación de la fachada, el tamaño y tipo de las ventanas, la época del año, el tipo de cielo, etc. Y así conseguir reducir al máximo el gasto de luz artificial, con el consiguiente ahorro energético.

Los alumnos realizarán un estudio cualitativo y cuantitativo de la luz natural en distintos edificios (polideportivo, museo, biblioteca, edificio, etc) construyendo un modelo a escala de los mismos. Utilizarán sensores fotométricos (Licor 210) para medir iluminancias globales en plano horizontal, con diferentes tipos de cielo y con diferentes orientaciones de la fachada, tanto en los modelos como en el exterior, para analizar el aprovechamiento de la luz natural en el edificio dependiendo de la iluminación exterior. Posteriormente realizarán algún cambio en las ventanas o en la fachada del edificio objeto de estudio que mejore el aprovechamiento de la luz natural en su interior y cuantificarán el aumento de iluminación natural conseguido con dicho cambio.

OBJETIVOS DEL PROYECTO

El objetivo fundamental de este curso es iniciar al alumno en teoría y cálculo de la Iluminación en interiores.

Después de esta actividad, los alumnos tienen que ser capaces de:

  1. Medir y registrar iluminancias globales en cualquier local.
  2. Determinar experimentalmente la distribución de iluminancias globales horizontales en un local.
  3. Determinar la mejor orientación del edificio (desde la perspectiva lumínica).
  4. Determinar el aprovechamiento de la luz natural en un local.
  5. Manejar el Excell y el Grapher (disponibles en la ETSAM).
  6. Manejar el software libre de iluminación DIALUX.
  7. Calcular la iluminación artificial que necesita el local para cumplir las especificaciones del código Técnico de la Edificación (CTE).
CONTRIBUCIÓN A LA MEJORA DE LA CALIDAD

La luz del sol es un recurso natural al alcance de todos, pero hay que saber aprovecharlo lo mejor posible, dado que cuanto mayor rendimiento se le saque menor será el aporte de luz artificial necesario para obtener los requisitos mínimos de iluminación en un recinto, con el consiguiente ahorro energético.

Actualmente en esta Escuela los aulumnos de grado estudian muy poco de iluminación natural y lo hacen de una forma más teórica. Esta iniciativa ayudaría a mejorar los conocimientos de iluminación en el interior de los edificios de forma experimental.

ALCANCE Y PÚBLICO OBJETIVO AL QUE SE DIRIGE

Esta propuesta didáctica está previsto impartirla en 4º curso de Grado en Fundamentos de Arquitectura dentro de la asignatura Taller Experimental II del Plan de Estudios 2010 de la ETS Arquitectura de Madrid (UPM). Tal y como está organizado dicho Plan, se puede ofertar en los dos semestres (Otoño y Primavera). Está basada en el concepto de Hands-on Activity, con la idea de que aprendan de manera totalmente experimental.

También se pretende que, con los conocimientos adquiridos, algunos alumnos  puedan realizar  sus trabajos fin de grado,  fin de Máster e incluso Doctorado sobre iluminación.

FASES DEL PROYECTO Y ACCIONES QUE SE VAN A DESARROLLAR

Las actividades que tienen que realizar los estudiantes durante este curso propuesto son:

A.1. Diseño y construcción de los modelos a escala en el laboratorio de maquetas.

El curso comenzará con unas clases teóricas de iluminación y geometría solar necesarias para cualquier estudio lumínico. La posición del sol (según la época del año y la hora del día) y la orientación del edificio hay que tenerlas en cuenta cuando se decide dónde se colocan las ventanas para maximizar la iluminación natural. Posteriormente, los alumnos construirán un modelo a escala del local objeto de estudio.

A.2. Puesta a punto de los sensores y su colocación en los modelos.

Para realizar esta actividad, se impartirán unas clases teóricas del funcionamiento y manejo de los instrumentos de medida que se van a utilizar: sensores fotométricos, dataloggers, terminal blocks y multímetros. Se desarrollará en el laboratorio de Física. Realizarán pruebas del manejo de los aparatos y posteriormente colocarán los sensores en las zonas del modelo donde quieran medir.

 Además, en  la terraza de la ETSAM se dispone de una torreta metálica en la que se pueden colocar cinco sensores; cuatro de ellos orientados a cada uno de los cuatros puntos cardinales, Norte, Sur, Este y Oeste; que miden iluminancias globales verticales, y el quinto en posición cenital que mide iluminancia global horizontal.

A.3. Registro de medidas de iluminancias globales en los modelos y en el exterior

La tercera actividad consiste en el registro de medidas de iluminancias, que se realizará en la terraza de la ETSAM donde se colocarán los modelos. Para ello se dispone de varios dataloggers a los que se pueden conectar un máximo de 8 sensores de iluminación a cada uno. Se configuran para que el registro de datos se realice los días, las horas y con la frecuencia deseada (1 min, 5 min, 15 min…), en función del tipo de cielo (cubierto, parcialmente cubierto o despejado) y la estación del año. Una vez programados, se pueden dejar midiendo un par de semanas si es necesario, antes de volcar los datos al ordenador.

En el laboratorio de física se dispone de un par de ordenadores a disposición de los alumnos en los que se pueden descargar los datos registrados mediante un software ya instalado previamente. Con estos datos crearán sus bases de datos con las que trabajarán con Excell.

A.4. Tratamiento de datos y análisis de resultados.

Para realizar esta actividad se darán unas clases básicas de manejo de Excell y de Grapher en el aula de informática. Con los datos pueden analizar:

a) la evolución diaria de la iluminancia de cada modelo a las distintas distancias de la fachada, tanto de los sensores colocados en la línea central de la ventana como en la del muro que separa las ventanas

b) la distribución de iluminancias en el plano de trabajo en los modelos a distintas horas del día

c)  determinar la relación de las iluminancias en el interior con la iluminancia exterior.

También se impartirán unas clases sobre el manejo del programa informático de simulación de iluminación DIALUX (sofware libre) con la finalidad de que puedan llevar a cabo un estudio comparativo de los resultados obtenidos experimentalmente con los sensores y los obtenidos por simulación.

Finalmente el alumno tiene que realizar un análisis de los resultados obtenidos

A.5. Entrega del proyecto y Exposición oral del mismo

 Al final del curso cada alumno tiene que presentar una memoria escrita (en papel y pdf) de su proyecto en el campo de la iluminación en la edificación, donde sintetice los conocimientos adquiridos y que puedan ser de utilidad en futuros trabajos, y exponerlo oralmente a sus compañeros y profesores del curso.

RECURSOS Y MATERIALES DOCENTES

Para esta actividad se dispone de 25 sensores de iluminación (fotómetros) Licor Li-210 y 5 datalogger (Li-1000) para registrar los datos. A cada datalogger se pueden conectar hasta 8 sensores. También tenemos el software necesario para pasar los datos de los datalogger al ordenador y  los programas para tratar dichos datos (Excell y Grapher). 

Además se tiene a disposición de los alumnos planchas de poliestireno expandido (EPS) de 5x1 m2 y 5 cm de espesor para la construcción de las maquetas.

Se dispone de manuales de Excell y Grapher, así como de los manuales de funcionamiento de los datalogger.

SEGUIMIENTO Y EVALUACION

Trascurrido el primer mes, tendrán la primera entrega del trabajo realizado hasta el momento: memoria del edificio elegido (planos, materiales, ... ) metodología que van a seguir para el proyecto, normativa existente, bibliogafía, etc. (15% nota final)

Durante el segundo mes tendrán que presentar la maqueta del edificio elegido en la cual van a colocar los sensores para medir la iluminación (15% de la nota final).

Todas las semanas tendrán tutorías personalizadas para realizar el seguimiento del desarrollo del proyecto.

Durante la última semana tendrán la entrega y exposición oral de los trabajos (70% de la nota final)

 

PRODUCTOS RESULTANTES

Si la experiencia resulta satisfactoria y tiene buena respuesta por parte de los alumnos, éstos habrán adquirido las siguientes competencias:

  • Capacidad para aplicar la teoría a la práctica
  • Capacidad de analizar un tema científico de forma experimental mediante modelos a escala
  • Capacidad de analizar un tema científico utilizando software simulación
  • Habilidad para trabajar de forma autónoma
  • Capacidad de trabajar con bases de datos y elaborar informes
  • Razonamiento crítico

 

MATERIAL DIVULGATIVO

Todos los trabajos presentados se publicarán vía telemática para que cualquier otro alumno o persona interesada en el tema pueda consultarlos.

Los resultados más relevantes se publicarán en revistas de prestigio internacional.