Dokter Daylight 11/24 | De hoofduitdaging: performantie, oververhitting en verblinding

Neem een ruimte, een doos waar je eenvoudig mee kunt spelen. Het idee is om steeds één factor te veranderen en te zien wat het effect is van het licht in de ruimte.

• vergelijk eenzelfde opening die je op verschillende plaatsen zet
• vergelijk verschillende vormen van openingen die dezelfde oppervlakte hebben
• speel met verschillende wanddiktes met eenzelfde opening
• verander de hoogte van de ruimte en laat de opening meebewegen, ... of juist niet

De bedoeling is te begrijpen en wat een invloed heeft op het licht in de ruimte, wat meer en minder invloed heeft. Als je dat meester bent dan weet je intuïtief hoe je het meeste licht kunt binnenbrengen.

Let wel: lichthoeveelheid (uitgedrukt in gemiddelde daglichtfactor (DFav) of Illuminatie (lux)) is niet hetzelfde als lichtspreiding in de ruimte (uitgedrukt in U-waarde. U= Lux max/Lux mediaan: des te dichter bij “1” de waarde, des te uniformer het licht in de ruimte gespreid is). Het kan best zijn dat er over het algemeen meer licht in de ruimte is maar dat de spreiding slechter is.

WISTJEDATJE:

Muuraansluitingen (schuine ramen schuin tegen een hoofdbouw geplaatst) helpen niet zolang men de muur erachter of latei laat steken. Die latei of muur houdt het daglicht tegen dat men eventueel zou willen gebruiken om in de donkerder ruimte achter de latei te laten doordringen. Muuraansluitingen hebben dus geen zin als je de latei niet weghaalt. Ze kosten meer, houden meer plaatsingsrisico’s in (door de vlakheid van de wandaansluiting die niet steeds verzekerd is).

Als je de latei wel kan weghalen dan verandert het verhaal compleet: je stuurt direct licht naar de achterliggende ruimte en dat kan gemakkelijk 2% daglichtfactor (300lux in België) teruggeven aan een ruimte die het licht verloor. Een wandaansluiting vraagt bijgevolg om meer moeite. Als het kan zelfs eventueel kleine kopwanden weghalen die ook terugkaatsend licht op zijwanden tegenhouden.

Wat dan wel doen? Eigenlijk kan je bij het behoud van de latei (vaak geen optie om die weg te halen) best gewoon een platdakraam plaatsen. In tegenstelling tot men intuïtief denkt is het beter die opening niet tegen; maar op latei-hoogte afstand van de gevel (van het hoofdgebouw) te plaatsen opdat de latei geen obstakel zou zijn voor het intredend licht. Die plaatsing is ook technisch eenvoudiger netjes waterdicht aan te sluiten.

De hoofduitdaging van elk raam zou automatisch moeten zijn:

1) de opening zou qua vorm, plaatsing en afmeting performant moeten zijn (wat zo veel betekent dat men met zo weinig opening het meeste licht in de ruimte wil brengen met de beste spreiding). 2) Men wenst geen oververhitting te hebben en 3) omwille van visueel comfort, contrast en zachtheid, reflecties op schermen verblinding voorkomen.

Elk gebouwentypologie heeft zijn eigen daglichtscenario. De hoeveel benodigde daglicht, het type licht dat men wenst (de mate dat men Direct licht toelaat of niet), hoe streng men tegen oververhitting en verblinding is inherent verbonden van de typologie van een gebouw en de functie van de ruimte. Zo heeft elk gebouw/typologie zijn verhaal, zijn lastenboek, zijn uitdaging.

Hier zijn een paar voorbeelden:

• (AUTO) SHOWROOMS: Hoe zet men zijn producten in het juiste daglicht wanneer de ruimte een diepe schoendoos is? Hoe krijgt men overal, over de gehele diepte, uniform licht?
• AUDITORIA/ AULA: Zoveel mogelijk met natuurlijk licht en ventilatie werken opdat studenten performanter kunnen zijn en alert blijven. De behoefte aan kunstlicht verminderen en de behoefte aan uitzicht naar buiten oplossen rekening houdend met een scherm dat in het donker moet blijven. Geen verblinding, noch voor de student, de professor, noch reflecties op hun laptops.
• SPORTHAL: anti-verblindingsoplossingen: geen contrasten op het veld, in het zicht noch direct licht in de ogen. Geen oververhitting om niet te moeten afkoelen en Low-Tech te blijven.
• KLASRUIMTEN/SCHOOLS - “scholen van morgen”: duurzame, gezonde architectuur voor onze kinderen met voldoende natuurlijk licht en ventilatie, zonder oververhitting. Frisse lucht en natuurlijk licht om ze te stimuleren. Ochtend licht bevat veel blauw licht dat hen activeert.
• WOONZORGCENTRA: daglicht in hun leven brengen: nood aan 4u direct licht zonder oververhitting.
• POLYVALENTE RUIMTEN: het geheim van flexibele ruimten met altijd en overal aanwezig daglicht.
• UITBOUW/ VERBOUWING: oplossingen tegen lichtverlies in de ruimte ernaast dat licht verloor.
• KANTOOR: mooie werkomgevingen creëren met verschillende werk-biotopen volgens verschillende daglicht en verluchtingsnoden.
• MUSEA: geheimen van diffuus licht.
• ZWEMBADEN: geen direct licht op het water laten reflecteren om glinsteringen te voorkomen die tot epilepsieaanvallen kan leiden.

Meer licht per opening:

Wanneer men die eerste oefening doet zoals in de tip wordt meegegeven komt men alvast tot een aantal interessante conclusies:

1. Eenzelfde oppervlakte aan glas herverdelen over meerdere openingen geeft misschien wel een betere spreiding in de ruimte, maar toch zal men gemiddeld minder licht hebben omdat de muurdikte en de extra raamframe bij elk nieuw raam voor een beetje verlies zal leiden.
2. Een rond raam met dezelfde oppervlakte lijkt het best het licht in de ruimte te brengen.
3. Een hoger plafond zorgt voor minder licht in de ruimte als het raam niet mee naar boven gaat
4. Een hogere plaatsing van een raam laat meer licht binnen
5. Des te vlakker de helling van het raam, des te performanter dat raam is: tot drie keer meer voor eenzelfde oppervlakte. Op zich betekent dat ook dat men evenveel licht binnenlaat als een verticale opening met een opening die drie keer kleiner is. Die zoektocht naar performanter zijn helpt bijgevolg om minder warmteverliezen te hebben!
6. Voorzie zeker geen oversteek aan een noord-georiënteerd raam, hoe klein ook! Je verliest gemakkelijk 150 lux in de ruimte
7. Twee smallere platdakramen gespreid plaatsen hebben meer effect dan één centrale opening.
8. Licht tegen een zijwand laten weerkaatsen brengt meer licht in de naastliggende ruimte. Dit effect wordt nog vergroot als men eventuele kleine kopmuurtjes weglaat.
9. Een opening verder van de hoofdbouw plaatsen helpt om de invloed van een latei te omzeilen. (Zie Wistjedatje)
10. Als men de opening langs een hoofdbouw er loodrecht op plaatst, geeft dit niet persé minder licht in de ruimte onder de hoofdbouw. Als men dus omwille van de draagstructuur niet anders kan, of zelfs meer zichten vanuit de centrale ruimte bij een extensie wil creëren dan is dit zeker een valabele oplossing.

Er zijn zeker nog meer conclusies uit die testen te halen: aarzel ze niet te delen.

Oververhitting: daar hebben we het tot nu toe het meeste over gehad. Het is niet moeilijk: je moet zo veel mogelijk vermijden direct zonnelicht doorheen een beglaasde oppervlakte te laten schijnen. Dat is het shed-verhaal en de zoektocht naar alternatieven in de vorige hoofdstukken. Direct licht dat doorheen glas schijnt verandert qua frequentie naar infrarood en ontwikkelt warmte in de ruimte; warmte die er niet meer uit gaat.

• Geen direct zonlicht
• Focus op het noorden, de minder zon-belaste gevels als je openingen maakt
• Evacueer de eventueel ontwikkelde warmte onmiddellijk via natuurlijke verluchting
• Binnen gordijnen helpen maar een beetje, kunnen oververhitting zelfs verergeren, of de gevolgen ervan: buitenzonneschermen of rolluiken zijn ideaal.
• Plaats je vlakdakramen in de schaduwzone van je hoofdbouw
• Gebruik bomen op de juiste plaats (zuidkant t.o.v. het raam)
• Zuidkant = hightech. Zorg ervoor dat je zonnescherm na een half uur automatisch terug naar boven gaat om niet de hele dag in het donker te zitten. Als het kunstlicht dan ook automatisch uitgaat is dat ideaal.

Paradox: in de winter houden we van die warmte die achter het glas ontwikkeld wordt (solar gain). De hoeveelheid warmte wordt uitgedrukt als g-waarde van het glas. (Zie verder). In België leven we echter (momenteel) nog steeds in een land waar we meer energie aan spenderen om onze gebouwen te verwarmen dan af te koelen: die “solargain” (warmte winst) in de winter nemen we er meestal graag bij. We kunnen in onze zoektocht naar de ideale Shed nog een factor toevoegen: MAATWERK: het lage directe zonnelicht van in de winter of aan het begin en einde van de dag, laten we wel binnendringen, het hogere licht blokkeren we. Als sleutelmoment kiezen we bijvoorbeeld 30° (op 21 maart – 21 september)

Uw glassoort in uw raam is ook belangrijk!

T-waarde: Deze transmissie waarde van het glas geeft aan hoeveel licht van buiten (gelijk aan 100%) er uiteindelijk binnen doorgelaten wordt. Hoe hoger die waarde, hoe meer licht het glas dus binnenlaat! Standaard spreken we over ongeveer 80%. Zonwerende beglazing laat maar 50% tot zelfs 20% (super-zonwerende beglazing) door.

Het spreekt voor zich dat je het juiste glas kiest, ook in je simulaties. Daarom is het best je verschillende glasposities te differentiëren (via verschillende texturen) in je 3D-model alvorens deze in de Daylight Visualizer te importeren!

Weet ook dat verschillende fabrikanten ook gecombineerde T-waarden aanbieden in hun technische fiches. Dit is superhandig om een daglichtstudie te doen: “de gecombineerde waarde van een bepaald type klaar glas met een witte binnen gordijn”. Men hoeft het gordijn dan niet in 3D mee in het model te voorzien. Men verandert in de studie enkel de T-waarde van het glas (met een binnen gordijn gecombineerd zal die namelijk kleiner zijn).

Met die kennis kun je met betrekking tot de daglichttoetreding een aantal logische situaties vergelijken:

1. Eerst met klaar glas (T-waarde 80% als voorbeeld). Dat komt ook overeen met de situatie met eventueel zonneschermen of binnen gordijnen die NIET neergelaten zijn.
2. Dan een studie met zonneschermen of binnen gordijnen neergelaten (bv. een gecombineerde T-waarde van 35%): heeft men dan nog voldoende licht om te werken wanneer men in de zomer de gordijnen neerlaat? Zo ja hoef ik geen kunstlicht aan te zetten.
3. Een studie met enkel zonwerende beglazing (bv. T=50%). Deze zullen echter het hele jaar minder geven…. Heb ik dan met die handicap nog genoeg daglichtfactor het hele jaar door (bij een overdekte hemel)?

G-waarde: zie hierboven Solar Gain en Paradox. Het probleem is dat hoe klaarder het glas hoe hoger de g-waarde (en dus hoe meer warmteontwikkeling). Dat wil men liefste omgekeerd hebben natuurlijk ….

Misschien gaat men in België toch beter kiezen voor binnen gordijnen in de scenario’s hierboven beschreven bij de T-waarden. Zo heeft men geen handicap van minder daglicht tijdens het hele jaar en in de zomer laten we de gordijnen neer en hopen we toch nog voldoende licht te hebben. In de winter geeft de grotere g-waarde van het klare glas geen probleem want die warmteontwikkeling is goed meegenomen