Para el mejor aprovechamiento de las instalaciones y de los equipos eléctricos, el diseño arquitectónico debe considerar y promover los siguientes aspectos:

• Aprovechamiento óptimo de la iluminación natural y de la iluminación artificial.
• Utilización de tecnologías novedosas comprobadas.
• Buena distribución espacial de las fuentes de luz y de los tomacorrientes.
• Adecuación de las instalaciones y equipos eléctricos a las tareas que se llevarán a cabo en cada uno de los espacios.
• Uso de equipos energéticamente eficientes.

El proyecto del sistema eléctrico de una edificación debe concebirse bajo una óptica amplia de sostenibilidad que incluya la racionalidad energética. Se deben cubrir los requerimientos del proyecto arquitectónico y contemplarse reservas eléctricas para modificaciones y cambios de uso tecnológico o en los años de vida útil de la edificación. De esta manera se evitan picos de demanda y sobrecargos de las líneas o circuitos de suministro eléctrico.
Se deben considerar los siguientes aspectos:

• Tableros con espacio de reserva para futuros desarrollos, ampliaciones, remodelaciones o cambios de tecnologías, como por ejemplo un cambio en el sistema de aire acondicionado.
• Circuitos con suficiente capacidad para la demanda actual y una proyección de la demanda futura.
• Número suficiente de tomacorrientes y otras salidas colocados estratégicamente. Es necesario contemplar puntos de reservas. Por cada tomacorriente se debe conectar un sólo aparato, porque enchufar varios equipos de oficina o electrodomésticos a un mismo tomacorriente contribuye al desperdicio de energía eléctrica; utilizar enchufes múltiples y extensiones puede provocar sobrecalentamientos y cortocircuitos.
• Balanceo de las cargas.
• Canalización de reserva para circuitos que se puedan requerir en el futuro (tuberías libres por donde pasar otros circuitos).
• Instalar bancos de condensadores para mejorar el factor de potencia del sistema eléctrico del edificio.

Gráfico 14 Acometida y sistema eléctrico para vivienda bifamiliar (fuente: Guías Docentes del Profesor Juan Cámara UCV)

Los sistemas inteligentes, aunque requieren una alta inversión inicial, son una opción a considerar en edificios de oficinas y comerciales. Ellos permiten la coordinación entre el consumo eléctrico, el horario de ocupación de los espacios y la racionalidad en el uso del sistema eléctrico y del sistema de aire acondicionado; esto contribuye notablemente a que los costos de funcionamiento y mantenimiento del edificio disminuyan considerablemente.

Gráfico 15 Repartición típica del consumo en edificaciones de oficinas

El diseño y la ubicación adecuada de las ventanas y aberturas en los ambientes permite el acceso a la iluminación natural, controlando al mismo tiempo las ganancias de calor solar. En el diseño y la construcción de edificios debe estimularse una eficiente iluminación natural complementada con luz artificial, sobre todo en espacios de ocupación diurna como viviendas, oficinas y escuelas. El objetivo es obtener los niveles requeridos para uso diurno con iluminación natural o combinando iluminación artificial y natural (iluminación mixta).
Para aprovechar y controlar la calidad de la iluminación natural que penetra a los espacios interiores, deben contemplarse técnicas como el uso de patios interiores, aberturas entre techos, cerramientos interiores translúcidos, ductos de iluminación y bandejas solares (ver Ventanas y otras aberturas, pág. 77; y Espacios interiores, pág. 35).

El nivel de iluminación sobre la superficie de trabajo proviene directamente de las fuentes luminosas y de múltiples reflexiones en techo y paredes. Por ello, la utilización de colores claros, cuyo índice de reflexión sea cercano a uno (1), permite la reflexión de una mayor porción de la luz incidente en estas superficies.

Al utilizar colores claros en los cerramientos se logra aumentar la reflectividad entre paredes-techos-pisos desde 50%-30%-20% (común) a 80%-60%-40%. Con ello se logra elevar el llamado «Coeficiente de utilización» del sistema de iluminación de 0,53 a 0,63. Estos datos indican que con colores claros, preferiblemente de la gama de los blancos, se puede ahorrar cerca de un 15% de la energía consumida en sistemas de iluminación (ver Espacios interiores, pág. 35).

Las luminarias se ubican sobre un área destinada a alguna tarea específica, por lo que generan un nivel de iluminación menor en las zonas circundantes y/o en las áreas de circulación. Pueden utilizarse lámparas de pared y/o de techo para el alumbrado local del área de trabajo. Esta nueva tendencia de iluminación localizada por tarea es conveniente cuando no se requiere un nivel de iluminación homogéneo para todo el ambiente, además de dotar al espacio de mayor contraste y calidad lumínica.

Figura 110 Oficinas con iluminación localizada por áreas de trabajo (fotografía: Claudia Uribe Tauri. Revista Axxis Arquietctura-Diseño-Decoración. Marzo 2000, Nº 89. Bogotá, Colombia)

La Norma COVENIN 2249-93, «ILUMINANCIAS EN TAREAS Y ÁREAS DE TRABAJO», regula los niveles de iluminación requeridos de acuerdo a la dificultad visual de las tareas, tal como se muestra en las siguientes tablas extraídas de la mencionada norma.

Tabla 16 Tipos generales de actividad en áreas interiores (fuente: Elaboración propia con base en los datos de COVENIN 2249-93, «ILUMINANCIAS EN TAREAS Y ÁREAS DE TRABAJO»)

Tabla 17 Tipos particulares de actividad en áreas interiores (fuente: Elaboración propia con base en los datos de COVENIN 2249-93, «ILUMINANCIAS EN TAREAS Y ÁREAS DE TRABAJO»)

Las diferentes tablas de la norma están estructuradas de la siguiente forma:

• Área o actividad: clasifica diversas actividades de acuerdo a la dificultad visual.
• Iluminancia (Lux): se refiere a la cantidad de luz que se requiere sobre la superficie de trabajo, se clasifica en nivel bajo (A), nivel medio (B) y nivel alto (C). A fines de hacer los ajustes en los niveles de iluminación se recomienda el nivel bajo (A), a menos que existan condiciones anormales en los usuarios tales como:
Edad del usuario: mayor de 50 años, las exigencias lumínicas aumentan.
Velocidad relativa observador-objeto: aumentan los requerimientos de iluminación a altas velocidades.
Horas de trabajo: supone jornadas de 8 horas; para una menor o mayor duración de la tarea debe disminuirse o aumentar la iluminancia, respectivamente.
• Tipo de iluminancia: se refiere a la forma en que se distribuyen las luminarias con respecto al espacio:

General (G): Las luminarias se disponen de forma que el nivel de iluminación sea homogéneo en todo el espacio iluminado, generalmente extenso. Se utiliza cuando en el espacio coexisten tareas diferentes pero con los mismos requerimientos lumínicos, o cuando la ubicación de la tarea es variable en el tiempo.
Localizada (L): Las luminarias se ubican en la cercanía de los objetos que se iluminarán. Se caracteriza por ser una iluminación de alto nivel en un área reducida, debido a la precisión de la tarea, sin contribuir a la iluminación general.

La eficacia de los sistemas de iluminación artificial se mide en lúmenes por vatio de consumo (lm/W). A su vez, los proyectistas deben diseñar los sistemas de iluminación para que en cada ambiente se produzcan los adecuados lúmenes por m2 (lux), mientras que los rendimientos energéticos de los sistemas de iluminación se miden en W/m2. Con las modernas y eficientes luminarias de hoy en día se han logrado reducir los consumos por concepto de iluminación desde los anteriores índices de 30 W/m2 hasta 15-10 W/m2.

En el mercado existe una gran gama de equipos para iluminación como lámparas, balastros y luminarias eficientes energéticamente, los cuales permiten los mismos niveles de iluminación con un bajo consumo de energía. Estos equipos son más costosos que los tradicionales, pero su inversión se justifica por su gran ahorro energético y mayor año de vida útil que presentan.

ALas lámparas fluorescentes tubulares de ahorro energético con la misma emisión de flujo luminoso de una convencional consumen aproximadamente 10% menos de energía:

Las lámparas o luminarias eficientes energéticamente usualmente están dotadas de reflectores especulares o espejos.

Los reflectores especulares son elementos que redirigen el haz luminoso. Generalmente se construyen de metal pulido y alcanzan una reflectancia de hasta un 99%, por lo que se logran niveles de iluminación apropiados con un menor consumo energético. Según el ángulo bajo el cual se encuentra el valor máximo del flujo luminoso, los reflectores pueden ser:

Esta técnica permite ahorrar en el uso de luz artificial cuando se dispone de fuentes importantes de luz natural (ver Ventanas y otras aberturas, pág. 77). Sin embargo, deben tenerse en cuenta las recomendaciones de iluminancias por actividad contenidas en las Normas COVENIN.
Los atenuadores de luz permiten, adicionalmente, ajustar la iluminación artificial a los requerimientos de ocupación y de actividad de los espacios.

Figura 111 Ejemplos de dimmers para ajustar los niveles de iluminación (fuente: www.almaluz.com/catalogo/)

Los sensores de presencia son principalmente de dos tipos: rayos infrarrojos y ultrasonidos. Ambos sirven para detectar la presencia de personas en los ambientes donde están instalados y se pueden aplicar, de acuerdo a las características, en: pasillos de circulación, baños, garajes, áreas exteriores, áreas de uso común, etc.

Figura 112 Ejemplos de luminarias con sensores de presencia (fuente: www.almaluz.com/catalogo/)

Cuando se toman decisiones relacionadas con el alumbrado de las áreas exteriores de viviendas y edificaciones en general, debe pensarse también en la seguridad; por esto es necesario considerar el tipo de luminaria adecuado y seleccionar las opciones más convenientes que permitan lograr la mejor iluminación al menor costo posible. Para lograr esto pueden utilizarse reflectores exteriores con detectores de presencia.

Para el diseño de las instalaciones eléctricas es adecuado sectorizar la edificación de acuerdo al horario de ocupación futura de los espacios, para independizar así los circuitos. Podrán existir circuitos propios de las áreas de trabajo, los correspondientes a los pasillos de circulación y otros para los ambientes de uso poco frecuente (salas de reunión, auditorios, depósitos, sanitarios, etc.). Esto permite un uso más racional de la iluminación artificial.

Para las áreas de circulación vertical y horizontal puede diseñarse un circuito vigía que en horas no laborables suministre luz sólo con fines de vigilancia y control.

El Código Eléctrico Nacional y la norma ASHRAE 90.1 contemplan especificaciones y el número de circuitos de control que deben existir en un área determinada.

Figura 113 Ejemplos de ambientes con circuitos de iluminación independientes: salas de reuniones y áreas de circulación Fotografía: Claudia Uribe Tauri. Revista Axxis Arquietctura-Diseño-Decoración. Marzo 2000, Nº 89. Bogotá, Colombia.

El uso de reflectores exteriores resalta las fachadas del edificio y al mismo tiempo elimina la práctica muy extendida de dejar encendido el sistema de iluminación interior durante las noches.

Figura 114 Reflectores exteriores para iluminación exterior de las edificaciones. Iluminación Monumental