De do’s en don’ts van architecturale buitenverlichting

13 oktober 2009

Een geslaagd architectuurproject vraagt om een sfeervolle verlichting. Dat lijkt evenwel eenvoudiger dan het is. Samen met VEI bekijken we welke de belangrijkste aandachtspunten zijn die men bij de planning van architecturale buitenverlichting in het oog moet houden.

Het extern verlichten van een gebouw trekt de aandacht en bezorgt de voorbijgangers een specifiek, aangenaam en sfeervol beeld van het gebouw.

Het verlichten van monumenten, kerken, openbare gebouwen en bruggen creëert een bepaald sfeerbeeld in een stad. Een mooi voorbeeld daarvan is de Londense metropool, waar de laatste jaren bijzonder veel aandacht besteed is aan architecturale verlichting. Dat is trouwens het geval in de meeste Europese steden. Het verlichten van openbare gebouwen kan men ook zien als een vorm van burgerlijke trots.

Voor zakelijke eigendommen zoals winkels en kantoren wordt eerder een subtiele verlichting toegepast. Dit levert meestal een zeer doeltreffende vorm van publiciteit. Vaak liggen prestige en esthetiek aan de basis.

De verlichting van bedrijfsgebouwen op een industrieel terrein is daarentegen meestal functioneel.

De Bank van Breda in Antwerpen van Conix Architects (Foto: www.sergebrison.com ; verlichting : Axioma)

Het spreekt voor zich dat een degelijke verlichtingsstudie de basis vormt om tot de gewenste architecturale effecten te komen. Het waarnemen van het gebouw tijdens de dag met wisselende lichtomstandigheden kan een inspiratiebron zijn om tot een goed concept te komen. Het ontwerp van de buitenverlichting voor een gebouw mag niet enkel op technische kennis stoelen. Kunstzinnig inzicht en artistiek gevoel spelen een belangrijke rol bij het uittekenen van een succesvol verlichtingsproject.
Ook het beperken van de lichthinder is belangrijk.

Kijkrichting en kijkafstand

Meestal wordt een gebouw hoofdzakelijk vanuit één richting gezien. Die wordt de “voornaamste kijkrichting” genoemd. Vanuit die richting moet de verlichting het meest in het oog springende effect hebben. Verder behoren de lichtbronnen ten opzichte van die richting verdoken opgesteld te staan.

Ook de normale kijkafstand moet worden bepaald.

Omgeving en achtergrond

De aanwezige verlichting in de nabijheid van het te verlichten gebouw en de mate waarin de achtergrond reeds verlicht is, bepalen rechtstreeks de vereiste verlichtingssterkte en het te installeren vermogen van de installatie.
Indien de omgeving en de achtergrond duister zijn, zal een kleine lichthoeveelheid volstaan om de constructie goed te verlichten of te accentueren.
Indien het gebouw gelegen is in een sterk verlichte omgeving en/of een helder verlichte achtergrond heeft, dan kan men beter gepaste kleurcontrasten toepassen dan helderheidcontrasten. Ook vanuit het oogpunt van rationeel energieverbruik is dit beter.

Hindernissen en waterpartijen

Natuurelementen zoals bomen, hagen, bloemperken en waterpartijen in de directe omgeving van het gebouw kunnen een decoratief element zijn voor het gebouw en de lichtinstallatie. Bovendien kunnen ze aangewend worden om de gebruikte lichtbronnen onzichtbaar te maken voor de toeschouwers en voor het creëren van dieptezicht en reliëf. Een rivier of waterpartij in de nabijheid van een verlicht voorwerp, draagt bij tot een bijzondere sfeer door het spiegelend effect van het water.

Plaatsen en richten van verlichtingstoestellen

Eens de voornaamste kijkrichting (V) en kijkafstand is bepaald, kan de plaats en de richting van de meeste verlichtingstoestellen (L) vastgelegd worden. Om een drie dimensionaal beeld van het gebouw te bekomen, is een contrast in helderheid vereist tussen de aan elkaar grenzende gevels die vanuit de voornaamste kijkrichting worden gezien.

Een voor de hand liggende werkwijze (A) bestaat er in om de slaglichten zo op te stellen dat het licht op elke gevel recht invalt. Één van de gevels wordt meer verlicht dan de andere (bv. verhouding 50/100).
Deze manier is echter niet optimaal. Een beter resultaat (B) krijgt men als de invalshoek van het licht op de twee gevels verschillend is. Door de schuine invalshoek van het licht wordt ook de structuur van de gebruikte materialen zichtbaar.
Een alternatief is de vorm van de gevel tot uiting brengen door licht van verschillende kleur.

Daarnaast moet worden beslist welke details van de constructie men wil accentueren.
Indien bepaalde constructiekenmerken zoals balkons en galerijen duidelijk tot uiting moeten komen, moeten de slaglichten op voldoende afstand worden opgesteld, om overdadige schaduwpartijen te vermijden. Als de omstandigheden dat niet toelaten, kunnen de schaduwen worden weggewerkt met bijkomende verlichting. Door daarvoor een andere kleur te gebruiken, kunnen speciale effecten bekomen worden.

Welk licht geeft welk effect?

• Naar boven schijnend licht (uplight) zorgt voor een mysterieus effect.
• Naar beneden schijnend licht (downlight) zorgt voor een versterkt “maanlichteffect”.
• Verlichting met een brede of smalle stralenbundel. Een smalle bundel zorgt voor een dramatische verlichting van een voorwerp, met scherpe schaduwbeelden.
• Laag bij de grond opgestelde verlichting veroorzaakt meestal schaduweffecten op de muren van het gebouw.

Keuze van slaglichten

De plaats van de verlichtingstoestellen en de keuze van het toesteltype zijn wederzijds afhankelijk van elkaar. Zo kan een gebouw verlicht worden met projectoren met een smalle lichtbundel die sterk omhoog zijn gericht of met projectoren met een bredere bundel op grotere afstand. De grootte van de gevel bepaalt het aantal slaglichten en de te produceren lichtsterkte.

Keuze van lampen

Hamann in Wetteren en Hotel Kempinski in Brugge. (Foto's: www.sergebrison.com ; verlichting: Axioma)

Voor verlichting met slaglichten bestaat er een grote waaier van lampen, die nog voortdurend worden verbeterd en vernieuwd. Wij trachten hier een algemeen beeld te schetsen.

Gloeilampen
Gloeilampen worden weldra uit de handel genomen. Gloeilampen met ingebouwde reflector waren goed geschikt voor kleine en eenvoudige installaties wanneer tevens het aantal branduren per jaar beperkt was. Het meest gebruikte type was de PAR lamp. Die was ideaal om kleine oppervlakken te verlichten en om kleine details te benadrukken.

Halogeen gloeilampen
Halogeen gloeilampen hebben een beter lichtrendement en een langere levensduur. Ze zijn compact en produceren een smalle lichtbundel. Gloeilampen en halogeenlampen hebben beide een zeer goede kleurweergave. Ze zijn ook geschikt om te gebruiken met kleurfilters.

Fluorescentielampen
Fluorescentie buislampen zijn ideaal als lineaire breedstralers. Men kan ze gebruiken voor het verlichten van lange elementen in een constructie, kleine oppervlakken en borstweringen.
Compacte fluorescentielampen worden toegepast bij breedstralers. Ze worden in kleine armaturen gemonteerd die een brede lichtbundel voortbrengen.

Hoge druk kwikdamplampen
Hoge druk kwikdamplampen worden gebruikt in slaglichten en projectoren voor accentverlichting. Ze zenden een koud wit licht uit en zijn daarom bijzonder geschikt voor blauwachtige en groenachtige voorwerpen en constructies.

Metaalhalogeenlampen
Metaalhalogeenlampen hebben een beter lichtrendement dan hoge druk kwikdamplampen en een betere kleurweergave. Er zijn uitvoeringen die een koude, gemiddelde of warme lichtindruk geven.

Hoge druk natriumlampen
Hoge druk natriumlampen worden vooral toegepast omwille van hun warme kleurindruk en bij voorwerpen met bruine, rode of gele oppervlakken.

Lage druk natriumlampen
Lage druk natriumlampen mogen alleen worden aangewend waar het verlichte voorwerp het monochromatische geelachtige licht reflecteert, bijvoorbeeld een goudkleurige koepel of een gevel in zandsteen.

LED verlichting
Eind jaren ‘90 is er, na jarenlange stilstand, een doorbraak gekomen in de technologie en eigenschappen van de LED verlichting. De concurrentiestrijd met klassieke lampen, zoals ontladingslampen, is dan ook volop van start gegaan, te beginnen met accent- en design verlichting. Hiervoor gebruikt men de High Power LED’s met een vermogen van ongeveer 3 Watt per LED. Deze LED’s kenmerken zich door hun relatief grote afmetingen en hoge lichtopbrengst, in tegenstelling tot de laagvermogen LED’s. De lichtopbrengst is vergelijkbaar met die van een gloeilamp met een 5 maal groter vermogen.

Toepassingen:
• Winkels: etalageverlichting, designverlichting, logoverlichting ter vervanging van de gevaarlijke neonverlichting.
• Architecturaal: grondspots voor pleinen, verlichting van gebouwen, verlichting van fonteinen.
• Led’s zijn ook zeer interessant voor het markeren van trappen, hoogteverschillen en wandeltrajecten.
Bovendien zijn de meeste Led-armaturen goed bestand tegen vandalisme.

Aanbevolen verlichtingssterkte?

Uitzicht en gebruikt materiaal	Gloeilamp			Correctiecoëfficient C= A x B
Voor gevelbekleding	Verlichting v/d omgeving			Lamp type (A)		Verlichte gevel (B)
	Weinig	Goed	Helder	HP kwik, metaalhalogeen	HP natrium	Tamelijk zuiver	Bevuild
Steen en baksteen
Lichte steen	20	30	60	1,0	0,9	3,0	5,0
Middelmatige steen	40	60	120	1,1	1,0	2,5	5,0
Donkere steen	100	150	300	1,0	1,1	2,0	3,0
Licht gele baksteen	35	50	100	1,2	0,9	2,5	5,0
Licht bruine baksteen	40	60	120	1,2	0,9	2,0	4,0
Donker bruine baksteen	55	80	160	1,3	1,0	2,0	4,0
Rode baksteen	100	150	300	1,3	1,0	2,0	3,0
Sierbeton	60	100	200	1,3	1,2	1,5	2,0
Aluminium gevelbekleding
Natuur kleur	200	300	600	1,2	1,1	1,5	2,0
Gelakt en gebakken eindlaag
Verzadigd (10%) rood, bruin, geel blauw, groen	120	180	360	1,3 1,0	1,1 1,3	1,5	2,0
Matig verzadigd (30-40%) rood, bruin, geel blauw, groen	40	60	120	1,2 1,0	1,0 1,2	2,0	4,0
Pastel (60-70%) rood, bruin, geel blauw, groen	20	30	60	1,1 1,0	1,0 1,1	3,0	5,0

Naast tabelgegevens kan men bij het bepalen van de nodige verlichtingssterkte een aantal vuistregels hanteren. De invloed van de helderheid van de omgeving en van de achtergrond werden reeds aangehaald.
Van belang is ook de kleur en de aard van de gebruikte bouwmaterialen:
• Hoe donkerder het bouwmateriaal, hetzij vanwege de eigen kleur hetzij vanwege vervuiling, hoe groter de verlichtingssterkte moet zijn om een voldoende indruk van helderheid te scheppen.
• Voor klassieke gevelverlichting met het licht verticaal opwaarts gericht op de gevels, zal de hoeveelheid gereflecteerd licht in de richting van de toeschouwer dalen. De helderheid van het verlichte oppervlak neemt af, zeker als het gaat om een vlak oppervlak.
• De nodige verlichtingssterkte wordt beïnvloed door het spectrum van de lichtbron en de kleur van de bouwmaterialen. Goede resultaten worden meestal bereikt met een lichtkleur van de lamp die ongeveer dezelfde is als de kleur van het oppervlak dat verlicht wordt.

Aanbevolen waarden voor de verlichtingssterkte van gebouwen en structuren volgens onderstaande tabel zijn nodig om een luminantie van 4,6 tot 12 cd/m2 te bereiken op een gevel waarvan de omgeving resp. weinig, goed of helder is verlicht. Waarden in tabel zijn uitgedrukt in lux.

Lichthinder

Lichthinder kan verschillende vormen aannemen:
• Hemelverlichting is de kroon van licht die ’s nachts zichtbaar is boven steden en grote verlichtingsinstallaties. Ze bevat licht dat rechtstreeks uitgestraald wordt door de armaturen en licht dat wordt gereflecteerd.
• Ongewenst strooilicht is licht dat buiten de grenzen valt van het terrein dat verlicht wordt.
• Verblinding treedt op als een optisch systeem onvoldoende wordt afgeschermd.

De lichthinder kan worden beperkt ondermeer door een juiste keuze van:
• Het lamptype en verlichtingstoestel: een geconcentreerde lichtbron laat het gebruik van performante, gerichte verlichtingstoestellen toe.
• De inplanting:
• Voldoende verlichtingsposities maken een doelgerichte verlichting mogelijk.
• Een hoge verlichtingspositie laat toe van boven naar beneden te verlichten en zo de hemelgloed te beperken.
• Verlichtingsposities die rechtstreeks op personen zouden instralen zijn te vermijden om verblinding te voorkomen. Hierbij dient rekening gehouden te worden met het verkeer en de ligging van de in- en uitgangen van gebouwen.

Bron: VEI / Fedelec
Illustraties en tabel “Van straling tot verlichting”, J.H. Bogaert