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Ventanas · Luz natural

Factor de luz diurna y proporción de hueco

Una ventana es un agujero que se abre en el aislamiento para que entre luz, y las dos mitades de esa frase tienen un número. La luz depende del vidrio que queda de verdad después de que el marco se lleve su parte —normalmente solo dos tercios del hueco—, de lo limpio que está, de cuánto cielo ve y de lo clara que es la habitación. El coste es el calor que se escapa por ahí todas las noches durante el resto de la vida del edificio. Esta página pone las dos cosas en la misma pantalla, y dice cuánto cuesta en vatios cada punto de más de luz diurna.

El CTE no exige un factor de luz diurna con este nombre: en vivienda pide que los huecos midan al menos una décima parte de la superficie útil de la estancia. Esta página no inventa un límite español que no existe: usa la fórmula del BRE, que es física válida en cualquier sitio, con los objetivos de referencia ingleses (BS 8206-2) señalados como lo que son.

La habitación
Estas referencias son los factores de luz diurna medios mínimos de la norma inglesa BRE / BS 8206-2, no una exigencia del CTE. Son un suelo, no un objetivo: una habitación justo en su referencia todavía necesita la luz encendida buena parte del día.
El hueco
Vidrio y cielo
θ es el ángulo de cielo que se ve desde el centro de la ventana, medido en sección desde la horizontal. Pintar una habitación de blanco en vez de gris medio vale más factor de luz diurna de lo que parece, y es el movimiento más barato de toda esta página.
Lo que cuesta en calor
La ventana sustituye a muro, así que lo que cuesta es la diferencia entre las dos, no el total. Lleva el resultado a la calculadora de pérdida de calor de la vivienda para verlo en contexto, o saca la Uw de verdad con la calculadora de transmitancia de la ventana.
Superficie de vidrio
Factor de luz diurna medio
%
Vidrio sobre suelo
%
Coste en calor
W

Las dos cuentas

lo que es vidrio de verdad A_v = ( W − 2f − n_v·b ) · ( H − 2f − n_h·b ) // por ventana, luego × cuántas proporción de hueco = A_v / (W · H) factor de luz diurna medio — fórmula del BRE ADF = ( T · A_v · θ ) / ( A · ( 1 − R² ) ) T = τ_v · factor de mantenimiento θ = ángulo de cielo visible, en grados A = todas las superficies interiores: suelo, techo, las cuatro paredes R = reflectancia media de esas superficies, ponderada por área lo que cuesta la luz Q = ( U_w − U_muro ) · A_ventana · ΔT // vatios, condición de proyecto

Hay tres cosas de esa fórmula que merece la pena mirar con calma.

El marco no es un redondeo. Una ventana practicable en un hueco de 1200 × 1400 deja 1,18 m² de vidrio de un hueco de 1,68 m²: el marco se ha comido el 30 % de la luz antes de que pase nada más. Parte la misma ventana en seis paños con montantes y pierdes otro trozo. Por eso una ventana fija al lado de una practicable, del mismo tamaño, se ve claramente más luminosa.

La habitación está en el denominador, no en la ventana. El factor de luz diurna no es una propiedad de la ventana; es una propiedad de la ventana y de la habitación a la que da. Pon la misma ventana en una habitación con el doble de fondo y el factor se parte por dos. Por eso pintar las paredes de blanco es un movimiento real y no de decoración: pasar de R = 0,3 a R = 0,6 sube el resultado alrededor de un 40 %, por el precio de la pintura.

El ángulo de cielo castiga a las ciudades. θ vale 90° para una ventana sin obstáculos y quizá 45° con un edificio enfrente: la misma ventana en la misma habitación da la mitad de luz, y ningún vidrio mejor la recupera.

Qué significa el número

ADFCómo se siente la habitación
< 1 %Sombría. Luz eléctrica todo el día, haga el tiempo que haga fuera.
1 – 2 %Se nota la luz natural pero no basta. Luz de apoyo casi todo el rato.
2 – 5 %Iluminada por luz natural en su mayoría. La luz se queda apagada en un día claro.
> 5 %Muy bien iluminada, y ahora el problema pasa a ser el deslumbramiento, el sobrecalentamiento en verano y la pérdida de calor en invierno.
Ejemplo resuelto para comprobarlo a mano

El salón con el que abre la página: 4,0 × 3,5 × 2,5 m, una ventana practicable en un hueco de 1200 × 1400 mm, vidrio doble bajo emisivo.

vidrio (1200 − 210) × (1400 − 210) = 990 × 1190 = 1,178 m² hueco 1,68 m² → proporción de hueco 70,1 % sala A = 2(4·3,5) + 2(4·2,5) + 2(3,5·2,5) = 28 + 20 + 17,5 = 65,5 m² 1 − R² = 1 − 0,25 = 0,75 ADF T = 0,70 × 0,90 = 0,63 (0,63 × 1,178 × 90) / (65,5 × 0,75) = 66,80 / 49,13 = 1,36 % calor (1,4 − 0,30) × 1,68 × 23 = 42,5 W 42,5 / 1,36 = 31 W por cada 1 % de factor de luz diurna

O sea que la sala se queda corta de la referencia de 1,5 % para un salón, por poco pero se queda corta. Para llegar, el vidrio tiene que pasar de 1,178 a 1,300 m², que con el mismo ancho de 1200 mm significa una ventana de 1523 mm de alto en vez de 1400. Esos 123 mm de más compran 0,14 % de factor de luz diurna y cuestan unos 4 W. Hacer la misma ventana fija en vez de practicable llegaría ahí gratis: el marco es donde se fue la luz.

Lo que esta página no hace

Léelo. Sirve para predimensionar una ventana, comparar opciones y discutir un marco. Cualquier cosa que haya que demostrar formalmente —una condición urbanística, una justificación de la UNE-EN 17037, un derecho a luces— necesita un modelo climático de luz diurna de la geometría real.