Skip to main content
search

Espacios más confortables y energéticamente eficientes: evaluación del rendimiento de cortinas y dispositivos de protección solar

En el mundo de la arquitectura y el diseño interior, alcanzar el equilibrio perfecto entre la luz natural, el confort térmico y la eficiencia energética es esencial. Para lograrlo, se recurre a una variedad de dispositivos de protección solar y cortinas que no solo regulan la entrada de luz, sino que también influyen en la temperatura y la privacidad en los espacios interiores.

Pero, ¿cómo se evalúa realmente el rendimiento de estos dispositivos? En esta publicación, exploraremos en detalle las normas y estándares técnicos, como la Norma UNE-EN 14500:2021 y la UNE-EN ISO 52022:2017, que definen los métodos de ensayo y cálculo para medir desde el oscurecimiento hasta la absorbancia, garantizando así el confort visual y térmico en interiores.

Cuantificar el efecto de la luz solar

En el contexto de las normas y estándares aplicados a dispositivos de protección solar y cortinas, es crucial definir con precisión términos como oscurecimiento, opacidad, transmitancia, reflectancia y absorbancia. Estos conceptos, fundamentales para evaluar el rendimiento de estos dispositivos en términos de confort térmico y luminoso, ofrecen una comprensión clara de cómo interactúan los materiales con la luz incidente y ayudan a establecer criterios objetivos para su clasificación y evaluación según los estándares establecidos.

Oscurecimiento y opacidad

Aunque el oscurecimiento y la opacidad están relacionados y a menudo se utilizan en contextos similares, no son exactamente lo mismo.

El oscurecimiento se refiere a la reducción de la luminancia o la cantidad de luz que alcanza un punto específico en un espacio determinado. Esto se logra mediante la absorción, reflexión o dispersión de la luz incidente por parte de un material opaco, como las cortinas o dispositivos de protección solar. Desde un punto de vista físico, el oscurecimiento se puede medir en términos de la transmitancia luminosa, que es la fracción de luz incidente que pasa a través del material. Cuanto menor sea la transmitancia luminosa, mayor será el nivel de oscurecimiento proporcionado por el material.

Por su parte, la opacidad se define como la propiedad de un material que impide o reduce significativamente la transmisión de luz a través de él. La opacidad se relaciona con la capacidad de absorción y dispersión de la luz por parte del material. Los materiales opacos absorben la luz incidente y la dispersan en múltiples direcciones, lo que impide que la luz pase a través del material de manera efectiva. La opacidad se puede cuantificar mediante mediciones de transmitancia luminosa en diferentes longitudes de onda de luz, lo que proporciona información sobre la eficacia del material para bloquear la luz en un rango específico del espectro electromagnético.

Cortinas y dispositivos de protección solar
Imagen 1. Oscurecimiento y opacidad. Cortinas

En resumen, tanto el oscurecimiento como la opacidad son fenómenos relacionados con la capacidad de un material para reducir la cantidad de luz que pasa a través de él. Mientras que el oscurecimiento se centra en la reducción de la luminancia en un espacio determinado, la opacidad se refiere a la capacidad intrínseca del material para bloquear la luz mediante absorción y dispersión.

Transmitancia

La transmitancia se define como la proporción de radiación incidente que atraviesa una muestra en relación con la radiación incidente total, para un rango específico de longitudes de onda.

Al analizar la transmitancia, podemos determinar si un material permite el paso de radiación ultravioleta (UV), es transparente para el espectro visible, exhibe algún color (particularmente en materiales traslúcidos), etc.

La transmitancia puede ser regular o difusa, dependiendo de cómo se dispersa la radiación incidente. En medios transparentes donde la visión es clara a través de ellos, se produce la transmitancia regular o directa, mientras que en casos donde el haz incidente se dispersa y se transmite en múltiples direcciones, se observa la transmitancia difusa.

Transmitancia
Figura 1. Componentes directa y difusa de la radiación transmitida

Reflectancia

Por otra parte, la reflectancia se define como la fracción de radiación incidente que es reflejada por un material o muestra, específicamente para ciertos rangos de longitudes de onda.

La reflectancia puede ser de dos tipos: difusa o especular. La reflectancia difusa ocurre cuando la luz es dispersada en múltiples direcciones al reflejarse en la superficie de un material. Por otro lado, la reflectancia especular se produce cuando la luz es reflejada en la misma dirección en la que incide sobre el material.

Reflectancia difusa y especular
Figura 2. Reflectancia difusa y especular

Absorbancia

Finalmente, la absorbancia se define como la medida de la cantidad de radiación que es absorbida por un material. En algunos contextos, la absorbancia puede ser referida como densidad óptica de transmitancia o simplemente como densidad óptica (DO).

Prestaciones de oscurecimiento y opacidad en dispositivos de protección solar y cortinas. Norma UNE-EN 14500:2021

En el ámbito de la arquitectura y el diseño de interiores, la eficiencia energética y el confort visual son aspectos cruciales a considerar. Uno de los elementos clave para lograr estos objetivos son los dispositivos de protección solar, como persianas y cortinas, que no solo regulan la entrada de luz, sino que también contribuyen al control térmico y a la privacidad en espacios interiores.

La Norma UNE-EN 14500:2021 especifica métodos de ensayo para determinar las características técnicas de estos dispositivos, incluyendo su capacidad de oscurecimiento y la opacidad de los materiales utilizados en cortinas. En este artículo, nos centraremos en el apartado 9 de esta norma, que detalla el método para evaluar estas prestaciones.

Método de evaluación de oscurecimiento

El ensayo para determinar las prestaciones de oscurecimiento se basa en la medición de la transmitancia luminosa a través del dispositivo de protección solar. La transmitancia luminosa se define como la fracción de luz incidente que atraviesa el material y se expresa como un porcentaje. Cuanto menor sea este valor, mayor será la capacidad de oscurecimiento del dispositivo.

El procedimiento estándar implica la instalación del dispositivo en una ventana o abertura simulada, seguido de la medición de la transmitancia luminosa con un espectrofotómetro. Se realizan mediciones en diferentes condiciones de iluminación y ángulos de incidencia para obtener una evaluación completa de las prestaciones de oscurecimiento en diversas situaciones.

Evaluación de opacidad en cortinas. Rango de iluminación

Para evaluar la opacidad de los materiales utilizados en cortinas, la norma define un método que implica la medición de la transmitancia de la luz a través del tejido. La transmitancia se mide en diferentes longitudes de onda para tener en cuenta las variaciones en la opacidad a lo largo del espectro visible.

Al igual que con el método de oscurecimiento, las mediciones se realizan en condiciones controladas para garantizar resultados precisos y comparables entre diferentes muestras de cortinas. Estos datos permiten a los diseñadores y fabricantes seleccionar materiales con las características de opacidad adecuadas para cada aplicación específica.

Ahora bien, el proceso de evaluación no se limita únicamente a mediciones técnicas de transmitancia luminosa. También considera cómo percibe el ojo humano la luz que atraviesa el material en distintos niveles de iluminación. Esto es vital porque la cantidad de luz percibida por una persona puede variar según la intensidad de la luz ambiente.

A continuación se muestran los resultados de un ensayo realizado sobre una cortina (muestra 1). En la tabla se muestran los datos del cálculo de transmitancia luminosa (%) y opacidad (%).

Muestra 1. Resultados. Transmitancia luminosa y opacidad.
Tabla 1. Muestra 1. Resultados. Transmitancia luminosa y opacidad.

La norma especifica un amplio rango de intensidades de iluminación incidente que van desde menos de 200 lux hasta más de 100,000 lux. Esta gama cubre una variedad de condiciones de iluminación que pueden encontrarse en entornos interiores, desde habitaciones con luz natural tenue hasta espacios altamente iluminados, como áreas de trabajo o salas de exposiciones.

Clasificación de materiales

Al evaluar la cantidad de luz percibida a través del material en diferentes niveles de iluminación, se puede obtener una clasificación de los materiales según su capacidad para transmitir la luz. Esta clasificación, que va de 0 a 4, proporciona una guía útil para diseñadores y usuarios finales al seleccionar cortinas o dispositivos de protección solar adecuados para sus necesidades específicas.

Muestra 1. Resultados. Prestaciones de opacidad en material de cortina
Tabla 2. Muestra 1. Resultados. Prestaciones de opacidad en material de cortina.

Importancia y aplicaciones prácticas

Comprender cómo percibe el ojo humano la luz a través del material es esencial para garantizar un ambiente interior confortable y funcional. Por ejemplo, en áreas de trabajo donde se requiere una buena iluminación para realizar tareas visuales, es importante seleccionar cortinas que permitan una cantidad óptima de luz sin causar deslumbramiento ni fatiga visual.

La Norma UNE-EN 14500:2021 proporciona un marco estandarizado para evaluar las prestaciones de oscurecimiento y opacidad en dispositivos de protección solar y cortinas. La aplicación de este método permite a los profesionales de la arquitectura y el diseño tomar decisiones informadas sobre la selección y especificación de estos elementos en proyectos residenciales, comerciales e industriales.

Además de contribuir al confort visual y térmico en interiores, el uso de dispositivos de protección solar y cortinas con las prestaciones adecuadas puede ayudar a reducir el consumo energético al disminuir la necesidad de iluminación artificial y la carga térmica en los espacios habitables.

En resumen, la Norma UNE-EN 14500:2021 proporciona un método integral y fiable para evaluar las prestaciones de oscurecimiento y opacidad en dispositivos de protección solar y cortinas, facilitando la selección de soluciones eficientes y confortables para entornos interiores.

Eficiencia energética de los edificios. Propiedades térmicas, solares y de luz diurna. Norma UNE-EN ISO 52022-1:2017

La Norma UNE-EN ISO 52022:2017 ofrece un método estándar para calcular las propiedades solares y de luz diurna de los dispositivos de protección solar combinados con acristalamiento.

Este estándar se utiliza cuando las propiedades solares de los dispositivos de protección solar combinados con acristalamiento se encuentran en ciertos rangos definidos: la transmitancia solar y la reflectancia solar deben estar dentro de los límites de 0 a 0,5 y de 0,1 a 0,8 respectivamente. Estas propiedades se refieren a la capacidad del dispositivo para dejar pasar la luz solar y reflejarla en función de la radiación incidente en el lado del dispositivo.

Esta Norma proporciona resultados que abarcan la transmitancia de energía solar total, la transmitancia solar directa total y la transmitancia de luz total para un acristalamiento con un dispositivo de protección solar. Para asegurar la precisión de estos resultados, detalla procedimientos de cálculo específicos, que varían según la configuración del dispositivo de protección solar, ya sea externo, interno o integrado.

Gtot y Fc: transmitancia de energía solar total y factor solar global

La transmitancia de energía solar total (gtot) es crucial para evaluar la cantidad de energía solar que atraviesa un acristalamiento con un dispositivo de protección solar. Se trata de un parámetro fundamental para comprender cómo estos componentes afectan la radiación solar interior y el aumento de temperatura. La Norma UNE-EN ISO 52022:2017 proporciona métodos precisos para calcular gtot en diversas configuraciones, considerando factores como la transmitancia solar directa y difusa, así como las propiedades de reflexión y absorción de los materiales empleados.

Por otra parte, la Norma define el Factor Solar Global (Fc) como la fracción de energía solar incidente que atraviesa un acristalamiento con un dispositivo de protección solar. Se trata de un parámetro esencial para evaluar el rendimiento del sistema en el control de la ganancia de calor solar. Un Fc más bajo indica una mayor capacidad para bloquear la radiación solar no deseada, lo que puede mejorar el confort interior en condiciones de calor intenso.

Resultados de mediciones en cortinas

A continuación se muestran los resultados de dos ensayos para la determinación del gtot y Fc en dos cortinas diferentes (muestra 2 y muestra 3). Para mayor ilustración, se incluyen gráficos de transmitancia, reflectancia y absorbancia.

Muestra 2. Tejido claro.

Muestra 2. Transmitancia.
Gráfico 1. Muestra 2. Transmitancia.
Muestra 2. Reflectancia.
Gráfico 2. Muestra 2. Reflectancia.
Muestra 2. Absorbancia.
Gráfico 3. Muestra 2. Absorbancia.
Muestra 2. Resultados de ensayo medida de la transmisión/reflexión solar y luminosa. Determinación del gtot y Fc
Tabla 3. Muestra 2. Resultados de ensayo medida de la transmisión/reflexión solar y luminosa. Determinación del gtot y Fc

Muestra 3. Tejido oscuro.

Muestra 2. Transmitancia.
Gráfico 4. Muestra 3. Transmitancia.
Muestra 2. Reflectancia.
Gráfico 5. Muestra 3. Reflectancia.
Muestra 2. Absorbancia.
Gráfico 6. Muestra 3. Absorbancia.
Muestra 2. Resultados de ensayo medida de la transmisión/reflexión solar y luminosa. Determinación del gtot y Fc
Tabla 4. Muestra 3. Resultados de ensayo medida de la transmisión/reflexión solar y luminosa. Determinación del gtot y Fc

Otra normativa aplicable

Norma UNE-EN 14501:2021

Otra Norma aplicable en este sentido es la UNE-EN 14501:2001, «Celosías y persianas. Confort térmico y luminoso. Características de prestación y clasificación».

Según esta Norma, en su apartado 5, es posible clasificar la aportación de los dispositivos de protección solar al confort térmico según su valor de gtot y de la transmitancia solar normal-normal, estableciendo así lo óptimos que serán dichos dispositivos en a la hora de mantener la temperatura del recinto y de la proteger a las personas y el recinto de la radiación directa, respectivamente.

En la siguiente tabla se muestran propiedades y clasificación para el confort térmico de una cortina (muestra 4) sobre la que se ha llevado a cabo un ensayo según la Norma UNE-EN 14501:2001.

Muestra 4. Propiedades y clasificación para el confort térmico y luminoso según UNE EN 14501:2021
Tabla 5. Muestra 4. Propiedades y clasificación para el confort térmico según UNE EN 14501:2021

En cuanto al confort luminoso, esta misma normativa (apartado 6) establece distintas clasificaciones en base a los resultados obtenidos al realizar un ensayo de espectrofotometría del material (reflectancia solar normal-hemisférica, transmitancia luminosa normal-difusa, etc.) Estas clasificaciones establecen la eficiencia de los dispositivos de protección solar en diversos aspectos, entre los que destacan el control del deslumbramiento, la privacidad nocturna y el contacto visual con el exterior.

A continuación se muestran propiedades y clasificación para el confort luminoso de esta misma muestra, según la Norma.

Muestra 4. Propiedades y clasificación para el confort luminoso según UNE EN 14501:2021
Tabla 6. Muestra 4. Propiedades y clasificación para el confort luminoso según UNE EN 14501:2021

UNE-EN 410

Finalmente, la Norma UNE-EN 410 detalla los métodos para determinar las características luminosas y solares de los acristalamientos en edificios. Estos datos son fundamentales para realizar cálculos relacionados con la iluminación, calefacción y refrigeración de los espacios, y facilitan la comparación entre distintos tipos de vidrio.

Laboratorios Eyco

El rango espectral del espectrofotómetro determina los diversos tests y ensayos que pueden llevarse a cabo para evaluar las propiedades ópticas de materiales y superficies.

En Laboratorios Eyco, contamos con espectrofotómetros que abarcan desde el ultravioleta hasta el infrarrojo del espectro electromagnético, lo que nos permite evaluar la interacción de la radiación electromagnética (reflectancia, transmitancia y absorbancia) en materiales variados, desde los 200 nm hasta los 2500 nm.

En Eyco nos adaptamos a las necesidades específicas de nuestros clientes, realizando ensayos normalizados o diseñados a medida. Entre estos ensayos se incluyen la determinación del gtot y el Fc  de celosías, persianas, vidrio y dispositivos de protección solar combinados con acristalamiento.

Close Menu