Daglicht en scheidingsconstructies

Daglicht en scheidingsconstructies tijdelijk dictaat voor 'licht' - bouwfysisch ontwerpen 2 - november 2008

Inhoud

1. Inleiding

1

2. Het gebruik van ramen in ruimtes over de eeuwen heen

2

3. Daglicht

4

3.1. Diffuus daglicht

5

3.1.1. CIE overcast sky

5

3.1.2. CIE uniforme hemelkoepel

6

3.2. Onbewolkte hemelkoepel: zonlicht

6

3.2.1. CIE clear sky

7

3.2.2. Rekenen met zonlicht

7

3.3. Combinatie diffuus en direct daglicht

8

3.3.1. CIE intermediate sky

8

3.4. Ontwerpen met verschillende hemelkoepels

8

4. Daglichtkwaliteit

9

4.1. Kwaliteit onder bewolkte hemelcondities

9

4.1.1. Daglichttoetreding

9

4.1.2. Visueel comfort

11

4.2. Kwaliteit onder zonnige condities

11

4.2.1. Zontoetreding

11


12

5. Ontwerpparameters in de omgeving

13

5.1. Stedebouwkundige aspecten

13

5.2. Gebouwaspecten

13

6. Ontwerpparameters in de gevel

15

6.1. Lichtdoorlatende openingen in de gebouwschil

15

6.1.1. Zijlichtdoorlatende elementen

15

6.1.2. Lichtdoorlatende elementen in het dak

17

6.2. Regelelementen van daglichtopeningen

18

6.2.1. Lichtdoorlatend

18

6.2.3. Lichtsturende elementen

23

6.2.4. Lichtwerende regelelementen

27

7. Ontwerpen met daglicht

30

7.1. Zonlichtstrategie

30

7.2. Daglichtstrategie

30

Bijlage: daglichtdiagrammen

31

Bijlage: zonnebaandiagrammen

33

Bijlage: gebruik bezonningsimulator en daglichtkamer

34

Bijlage: lichttechnische grootheden

35

Literatuur & lijst van figuren

36

1. Inleiding

In het dictaat ‘bouwfysisch ontwerpen 1’ is met name ingegaan op de invloed van licht op een ruimte. Hierbij zijn tevens de verlichtingsgrootheden geïntroduceerd en hoe wij door middel van licht kunnen zien. In dit dictaat ligt de nadruk op de scheidingsconstructie. De primaire lichtbron is in dit geval de zon in al haar verschijningsvormen. De hoeveelheid en het soort licht dat in de ruimte komt via daglichtopeningen kunnen we op verschillende manieren manipuleren, al naar gelang de wensen voor het gebruik van de ruimte. In dit dictaat zullen de verschillende manieren hiervan behandeld worden. We maken daarbij onderscheid tussen middelen in de scheidingsconstructie om het licht door te laten, te sturen en te weren. Gezien het feit dat de openingen in een gebouwschil de daglichttoetreding bepalen, zijn er mogelijk negatieve consequenties voor het lichttechnisch klimaat en de beleving van de ruimte achter de gevel, wanneer deze vooral als 'het gezicht van het gebouw' wordt ontworpen. Dit dictaat geeft een handleiding om bewust met zon- en daglicht te ontwerpen.

1

2. Het gebruik van ramen in ruimtes over de eeuwen heen

In de preïndustriële periode stelde de mens andere eisen aan de gebouwde omgeving dan tegenwoordig. De allereerste gebouwtjes waren zeer primitief en met name bedoeld als bescherming tegen levensbedreigende situaties. De uitvinding van het glas had een revolutionaire invloed op de ontwikkeling van het raam en daarbij ook op de gevel. De mogelijkheid werd geschapen om het licht en zicht te behouden maar daarnaast toch een bescherming tegen het buitenklimaat te realiseren. In de middeleeuwen werd het raam vooral toegepast als ventilatieopeningen om de rook uit de ruimte te laten verwijderen (window is een afleiding van de woorden wind en eye). Het is interessant om te weten dat de eerste regelgeving met betrekking tot oriëntatie te maken had met de bronnen van gezonde en slechte lucht. De oriëntatie had toentertijd niet zozeer te maken met de positie van de zon dan wel met het voorkomen van de pest. De rol van daglicht speelde vooral in religieuze gebouwen voor het eerste een belangrijke rol. Het toelaten van daglicht door de massieve constructies waren vooral van symbolische waarde. Rond de 12e eeuw was het glas-in-lood in kathedralen een wijdverbreid begrip geworden. Langzamerhand werd glas een gemeengoed en de productiekosten daalden. De glasoppervlaktes die gemaakt konden worden werden groter. Voor de industrialisatie was daglicht noodzakelijk voor bepaalde activiteiten zoals schrijven, schilderen en drukken. Het kunstlicht was in die periode te primitief voor zulke verlichtingstaken. Ook de kosten van kunstlicht waren in die tijd vrijwel onbetaalbaar (~6000 keer de kosten van het levensonderhoud per lumen!). Tot de 17e eeuw steeg het percentage toegepast glas in de bebouwing. De maximale afmeting van het glasoppervlak werd vooral bepaald door de beperkte constructiemogelijkheden voor glas en de productieafmeting van het glas zelf.

daglichtbehoefte bepaalde de bebouwingswijze. Verdiepingen moesten smal zijn, waarbij de diepte van de ruimte beperkt was tot twee keer de hoogte van de ruimte. Grote open ruimtes kregen het licht van boven. De eerste atriumgebouwen werden ontworpen; een verdieping met meerdere lagen met een diep vloerplan. Dankzij de ontwikkeling van de fluorescentieverlichting midden 1930 nam het gebruik van kunstlicht explosief toe. Het was een lichtbron die tegen laag energiegebruik veel licht kon generen wat uiteraard gunstig was en waardoor men niet meer volledig afhankelijk was van het (onvoorspelbare) daglicht. Grote vloeroppervlaktes werden hierdoor mogelijk. De binnenruimte was, met meerdere verdiepingen, het speelterrein geworden van de ingenieurs. Aan elke klimatologische wens kon worden voldaan. Het energiegebruik was toentertijd in zoverre een thema, dat getracht werd om zoveel mogelijk zonnewarmte te weren, waardoor er geen energie verloren zou gaan aan koeling. Dit resulteerde in een lage prioriteit voor daglicht in het ontwerpproces.

Zoals in vele andere aspecten van het bouwen bracht de Industriële Revolutie ook snelle veranderingen voor de behoeftes en de oplossing met betrekking tot daglicht. Nieuwe productiemethodes voor glas maar ook de sponningen brachten een totaal nieuwe architectuur waarin licht en lucht een hele andere rol speelde dan voorheen. Een belangrijk voordeel van de productiemogelijkheden waren het maken van grote glazen overspanningen. Dit werd met name toegepast voor Inmiddels kunnen we met de technieken van kunstlicht treinstations, expositiehallen en in de glastuinbouw. voorzien in de juiste soort en hoeveelheid licht. We zijn Naast de ongekende mogelijkheden van bouwen bracht de niet langer meer afhankelijk van het daglicht en dus van de Industriële Revolutie mensen van het platteland naar de hoeveelheid glasoppervlak. Toch vinden we het belangrijk steden om in fabrieken te werken, waardoor de vraag naar om daglicht in gebouwen te krijgen. De nieuwe technieken in licht in gebouwen exponentieel toenam. De uitvinding van de lichtontwerp, de kennis van de positieve invloed van daglicht op gloeilamp in 1885 door Welsbach, was een gigantische stap de mens, alsmede de hoge energiekosten (in dit geval met name voorwaarts maar de kosten waren nog dusdanig hoog dat ze van kunstlichtinstallaties) hebben de afgelopen jaren geleid tot nog niet als vervanging konden dienen voor het daglicht. De

2

een hernieuwde belangstelling voor het gebruik van daglicht in gebouwen. In de periode van 1990-2000 werden in Nederland de ramen met name toegepast om zoveel mogelijk gebruik te maken van het daglicht en daarmee dus energie te kunnen besparen op de kunstlichtinstallatie. Tegenwoordig zijn de psychologische en biologische aspecten van het daglicht echter ook van belang. Onderzoeken hebben aangetoond dat de hoeveelheid en de dynamiek van het daglicht van invloed is op onze biologische klok en daarmee ook op onze gezondheid. Gezien het bovenstaande is het duidelijk dat daglichtverlichting zowel een sterke invloed heeft op de architectuur als ook op de welbevinden van gebruikers van gebouwen. Daarmee is het een belangrijke parameter in het ontwerpproces.

3

3. Daglicht

Met daglicht bedoelen we het deel van de door de zon uitgestraalde energie binnen het zichtbare deel van het electromagnetische spectrum dat ontvangen wordt door het aardoppervlak. Daglicht is een goede lichtbron voor de verlichting van ruimtes, het heeft een goede spectrale verdeling en een hoog rendement: lichtbron zonlicht

rendement 90 lm/W

diffuus licht, bewolkte hemel gloeilamp

120 lm/W

fluorescentie lamp

10 lm/W 100 lm/W

spectrum continue spectrum continue spectrum continue spectrum discontinue spectrum

100 100 100 typisch 80 - 90

Daglicht verandert permanent in hoeveelheid, richting, verhouding tussen diffuus en direct licht en kleurtemperatuur. Al deze variaties zijn het gevolg van de positie van de zon en de meteorologische omstandigheden. De kleurtemperatuur van het daglicht varieert bijvoorbeeld van zonsopkomst tot op het midden van de dag. 3200 K zonsopgang / zonsondergang 5500 K gemiddeld daglicht zonnige dag rond 12 uur 6500-7500 K bewolkte hemelkoepel 8000 K mistige hemelkoepel 9000-12000 K blauwe hemel 20000 K diep blauwe heldere hemel Als puntbron produceert de zon gericht licht met een steeds Figuur 2: kleurtemperatuur van daglicht en waarneming

Figuur 1: variatie van kleurtemperatuur - zonsopgang, midden op de dag en zonsondergang

4

veranderende richting. Als er wolken aan de hemel staan wordt hemelconditie heeft de hemelkoepel de hoogste luminantie in het directe zonlicht verstrooid en ontstaat een lichtbron die de buitenomgeving; het licht dat gereflecteerd wordt van andere indirect, diffuus licht over een groot oppervlakte verspreidt. oppervlakken (gevels, bodem etc) is per definitie minder helder dan dat van de hemelkoepel. Dit diffuse licht wordt in het Daarmee maken we bij daglicht onderscheid tussen lichtontwerp zo veel mogelijk benut. • de directe component (het directe zonlicht) De diffuse lichtcondities worden door een lichtontwerper • de diffuse component (het deel van het door de zon toegepast om te bepalen wat de minimale daglichttoetreding in uitgestraalde licht dat middels verstrooiing en reflecties in een ruimte is (worst case scenario, de minimale verlichting die de atmosfeer op de aarde komt) door middel van daglicht gerealiseerd kan worden). Bij zonlicht De categorisering van de hemelkoepels gaat aan de hand van de en gedeeltelijk bewolkte hemelkoepels wordt van een hogere mate van bewolking en de aanwezigheid van direct zonlicht en daglichttoetreding uitgegaan. daarmee de directe en de diffuse component:

•

Geheel bewolkte hemelkoepel (overcast sky): 100% bewolking, geen direct zonlicht.

•

Bewolkte hemelkoepel (cloudy sky): meer dan 70% bewolking. Deze hemelcondities sluit in normale gevallen direct zonlicht uit.

•

Gedeeltelijk bewolkte hemel (partly cloudy sky): 30 tot 70% bewolking. In enkele gevallen is direct zonlicht aanwezig.

•

Helder hemel (clear sky): minder dan 30% bewolking, of geen. Deze hemelkoepel komt meestal voor met direct zonlicht.

3.1.1. CIE overcast sky

De zogenoemde ‘CIE overcast sky’ is de meest gangbare vereenvoudiging voor de helderheidsverdeling van de hemelkoepel onder bewolkte hemelconditie, ookal komt deze in de praktijk– afhankelijk van de positie op aarde – slechts een kleiner percentage van de tijd voor. Metingen in bijvoorbeeld Nantes, Frankrijk gaven aan dat deze luminantieverdeling slechts 5 tot 10% van de gemeten tijd optrad.

De CIE (Commission Internationale de l'Eclairage, de

internationale commissie voor verlichtingskunde) heeft een aantal hemelcondities gestandaardiseerd. Daarbij gaat het om vereenvoudigingen die gebruikt worden voor computersimulaties, handberekeningen en metingen onder gesimuleerde hemelcondities. Deze vastgelegde hemelcondities bieden de mogelijkheid onder gestandaardiseerde condities situaties door te rekenen en of te vergelijken. In de volgende paragrafen worden de meest gebruikelijke gestandaardiseerde hemelkoepels behandeld.

3.1. Diffuus daglicht

De luminantie van de CIE overcast sky is het hoogst loodrecht boven ons (in het zenit) en neemt af tot eenderde van deze waarde aan de horizon. De luminantieverdeling van de hemelkoepel is onafhankelijk van de oriëntatie. De absolute waarde van de luminantie van de hemelkoepel wordt bepaald door zonshoogte. Lz = 90 + 9630 (sin g)1.19 g Lz

Wanneer de wolken de zon volkomen bedekken, is er sprake van een bewolkte hemel waarvan het licht geheel diffuus is. Het licht komt in dezelfde mate van alle kanten op de aarde. Oriëntatie LP speelt geen rol en het licht veroorzaakt geen schaduwen. In deze q

zonshoogte luminantie in het zenit [cd/m2] LP = Lz * (1 + 2 sin q)/3 luminantie in punt P op de hemelkoepel [cd/m2] hoogte van punt P in graden, in zenit q =900

5

Ehor = Lz * 7 p / 9 ≈ 2,4 Lz Ehor

horizontale verlichtingssterkte in het vrije veld [lux] Evert = Lz * (3p + 8) / 18 ≈ 0,97 Lz = 0,396 Ehor

Evert

verticale verlichtingssterkte in het vrije veld [lux]

De CIE overcast sky is het hemelmodel dat voor de berekening van daglichtfactoren gebruikt wordt (zie §4.1 Kwaliteit onder bewolkte hemelcondities). De CIE overcast sky is ook de hemelkoepel die in de meeste daglichtkamers gebruikt wordt (zie bijlage: gebruik daglichtkamer en http://sts.bwk.tue.nl/ bps/onderzoek/lichtlab.htm).

Figuur 3: resultaten Rediance berekening

3.1.2. CIE uniforme hemelkoepel

Het directe licht van de zon heeft een steeds veranderende richting, intensiteit en kleurtemperatuur door de veranderende positie aan de hemel over de loop van de dag. Het is in feite een punt bron met een coherente, parallelle bundel die scherpe schaduwen kan produceren. De intensiteit van de zon varieert met de dikte van de luchtmassa waardoor het licht moet passeren, de breedtegraad op aarde, de zonshoogte en de atmosferische condities. In deze hemelconditie geeft de zon

In enkele gevallen wordt ook met de uniforme hemelkoepel gewerkt; een hemelkoepel met een gelijkmatige, uniforme luminantieverdeling. De luminantie van de uniforme hemelkoepel blijft over de gehele hemelkoepel gelijk, de luminantie van de hemel is in het zenit gelijk aan de luminantie op horizonhoogte. Dit hemeltype wordt meestal gebruikt in handberekeningen. Daarnaast wordt de uniforme hemelkoepel gebruikt voor de bepaling van de hemelfactor (zie §4.1 Kwaliteit onder bewolkte hemelcondities). De horizontale en verticale verlichtingssterkte in het vrije veld onder de uniforme hemelkoepel kunnen aan de hand van volgende formules bepaald worden:

is tevens met behulp van daglichtdiagrammen mogelijk. De projectie van hemelluminanties op een vlak is de basis voor deze diagrammen. De diagrammen en een toelichting op de werking ervan zijn te vinden in bijlage 'daglichtdiagrammen'.

3.2. Onbewolkte hemelkoepel: zonlicht

Ehor = p * L0 Evert = 0,5 * p * L0 = 0,5 Ehor L0

luminantie van de hemelkoepel [cd/m2] In het geval van een uniforme hemelkoepel Lz = LP

3.1.3. Rekenen met bewolkte hemelkoepels In de meeste gevallen wordt software gebruikt om de hoogste luminantie. Hoewel de atmosfeer van een helder daglichtberekeningen te maken, voorbeelden hiervan zijn: blauwe hemel het licht ook filtert en diffuus maakt, levert het een lagere luminantie dan een geheel bewolkte hemel. Gezien • Radiance • DIALux de grote bandbreedte in intensiteit (5 – 10 x hoger dan diffuus • Relux licht) van het zonlicht moet er bij deze lichtbron zowel over • DIAL-Europe benutting als over wering gedacht worden. Software kan gedownload worden op de BPS website: (http:// In vergelijk met het licht van de bewolkte hemelkoepel, sts.bwk.tue.nl/bps/onderwijs/software/licht/light-software. veroorzaakt het directe zonlicht schaduwen en speelt de htm) oriëntatie een duidelijke rol in de architectonische werking door Bepaling van dagverlichting onder bewolkte hemelcondities het licht en de dagverlichting van ruimte.

6

3.2.1. CIE clear sky

De luminantie van de standaard CIE clear sky varieert over de hoogte en de azimut. De helderheid is het hoogste in de buurt van de zon en het laagste tegenover de zon. De helderheid op hoogte van de horizon ligt tussen beide extremen. Aanvullende informatie over bezonning en de intensiteit van de diffuse straling onder zonnige condities wordt in het dictaat “Wind en Zon in de Gebouwde Omgeving” behandeld.

3.2.2. Rekenen met zonlicht

De scheve stand van de aardas (zie figuur 4) zorgt er voor dat de stand van de zon aan de hemel, uitgedrukt in zonshoogte en azimut, varieert per seconde, per dag, per positie op aarde. Om de zontoetreding in vertrekken vast te stellen kan de zonshoogte (elevatie) en de azimut aan de hand van formules bepaald worden.

met het vlak van de evenaar, deze is afhankelijk van de datum. Op 21 maart en 23 september staat de zon in het vlak van de evenaar: de declinatie is 0o. De plaatselijke tijd of zonnetijd geldt alleen voor een specifieke geografische lengte van de waarnemer. De universele tijd is per definitie de plaatselijke middelbare zonnetijd voor de meridiaan van Greenwich in het Verenigd Koninkrijk (Greenwich Mean Time – GMT)). Amsterdam ligt ten oosten van Greenwich, dus de zon staat eerder op het hoogste punt in het zuiden dan in Greenwich. De plaatselijke middelbare zonnetijd loopt dus voor op die van Greenwich. De lengteligging van Amsterdam is 5° OL. Het verschil tussen de plaatselijke middelbare zonnetijd van Amsterdam en Greenwich bedraagt dus ongeveer 24h × (5° / 360°) => 20 minuten. Als het in Greenwich 12:00 h zonnetijd is, is het in Amsterdam dus 12:20 h zonnetijd.

Uit praktische overwegingen heeft men de wereld ingedeeld De uurhoek en declinatie geven de tijdsafhankelijke positie van in een aantal tijdzones, de eerste zone is gecentreerd rond de de zon. De uurhoek is nul als de zon in de meridiaan staat, en meridiaan van Greenwich. In principe zijn deze zones 15° neemt toe in de tijd. De declinatie is de hoek die de zon maakt breed in geografische lengte; maar om praktische redenen past men de grenzen van tijdzones vaak aan aan landsgrenzen of brengt men landen in naburige tijdzones onder. Amsterdam bevindt zich daarmee in de Midden-Europese tijdzone, bepaald door de meridiaan van 15° OL. zomer winter

Figuur 4: scheefstand van de aardas bepaald zonshoogte in diverse seizoenen

Vele landen, waaronder alle EU-landen, hebben wintertijd en zomertijd. In de zomertijd wordt de klok een uur vooruit gezet. Als het in Greenwich 12:00 h zonnetijd is en in Amsterdam 12:20 h, is de kloktijd in Amsterdam 13:00 h tijdens de wintertijd (GMT +1h), 14:00 h tijdens de zomertijd (GMT +2h).

Zonshoogte 21 maart

Zonshoogte 21 juni

Zonshoogte 21 september

Zonshoogte 21 december

5o OL

38o

59o

38o

15o

40o NB

3o WL

50o

73o

50o

27o

Equador, Zumbagua

0o ZB

79o WL

90o

67o

90o

67o

Australië, Sydney

33o ZB

151o OL

57o

34o

57o

80o

Lapland

68o NB

25o OL

22o

45o

22o

0o

Locatie

Breedtegraad

Lengtegraad

Nederland, Amsterdam

52o NB

Spanje, Madrid

Tabel 1: Zonshoogte om 12:00 h zonnetijd

7

Declinatie: d = 23,46° sin (360° (284 + n) / 365)

geven.

Uurhoek: u = t * 15°

3.3.1. CIE intermediate sky

Zonshoogte: h = arcsin (sin j * sin d - cos j * cos d * cos u) Azimut: a = arccos (- (sin j * cos d * cos u + cos j * sin d) / cos h) waarin n ne dag van het jaar t tijd in uren volgens zonnetijd j breedtegraad

De standaard CIE intermediate sky is een wat mistige versie van de heldere hemelkoepel. De zon is niet zo helder als bij de onbewolkte hemelkoepel en de helderheidsveranderingen zijn niet zo groot en dramatisch als bij de onbewolkte hemelcondities. Deze hemelconditie wordt meestal gebruikt in computersimulaties wanneer gekeken wordt naar de gedeeltelijke bewolkte hemelkoepel.

Naast met deze formules is de zonstoetreding met behulp van zonnediagrammen en de bezonningsimulator te bepalen (zie bijlage 'zonnebaandiagrammen' en 'gebruik bezonningsimulator' of http://sts.bwk.tue.nl/bps/onderzoek/lichtlab.htm).

3.4. Ontwerpen met verschillende hemelkoepels

Figuur 5: bezonningsimulator, faculteit Bouwkunde, TU/e

3.3. Combinatie diffuus en direct daglicht

Bij dagverlichting hebben we te maken met twee zeer verschillende lichtbronnen, met verschillende karakteristieken. Beide fluctueren in niveau en kleurtemperatuur, waarbij het directe zonlicht ook in richting varieert. In een klimaat waarin bewolkte hemelcondities overheersen, zoals bijvoorbeeld het geval is in midden en noord Europa, worden volgende ontwerpaspecten bij voorkeur meegenomen:

Een geheel bewolkte en een geheel onbewolkte hemelkoepel komen in het Nederlandse klimaat niet zo vaak voor. Het • grote daglichtopeningen type hemel dat het meest voorkomt is de gedeeltelijk bewolkte • licht interieur hemel. Deze wordt gekarakteriseerd door verschillende diktes • diepte van de ruimte maximaal 2 x raamhoogte van bewolking die qua positie en dikte in zeer korte tijd kunnen • leven aan de gevel veranderen. Hierdoor kan op het ene moment het directe • daglicht van twee kanten licht van de zon overheersen, terwijl het volgende moment de In een klimaat waarin zonnige condities overheersen, zoals in zon weer in zijn geheel verdwenen is. De luminantie van het zuid Europa, zullen volgende ontwerpaspecten in overweging wolkendek is niet uniform en kan veel hoger zijn dan die van de genomen moeten worden: geheel bewolkte hemel en de onbewolkte hemel. Doordat het wolkendek telkens verandert, verandert de aanwezigheid van • oriëntatie en zonspositie zijn essentieel direct zonlicht naar diffuus daglicht, waardoor de intensiteit van • warme periodes: zonwering noodzakelijk het licht, de lichtverdeling en de kleurtemperatuur fluctureert. • (grote) gevelopeningen in de noordgevel (op het noordelijk halfrond) De luminantie van de hemel hangt af van verschillende zontoetreding op de zuidgevel bij voorkeur alleen in de • parameters (meteorologie, seizoen, geometrische parameters), winter (noordelijk halfrond) waardoor je hiervoor geen algemeen geldende waarde kunt

8

4. Daglichtkwaliteit

Studies hebben aangetoond dat gebruikers van kantoorvertrekken een voorkeur voor daglichtopeningen in hun kantoor hebben. Zij geloven dat het hun productiviteit en gezondheid ten goede komt. Dit is een gevolg van kwaliteiten zoals uitzicht, dagverlichting en ruimtelijkheid. De mens waardeert het zicht vanwege de dynamiek (verandering van het weer, verschillende kleurtemperatuur). Daarnaast biedt het de mogelijkheid de ogen te laten focusseren op grotere afstand. De kwaliteit van het uitzicht laat zich echter moeilijk meten. Elementen die deze kwaliteit (positief) beïnvloeden zijn:

• • • • •

de afstand van de bebouwing waarop wordt uitgekeken het waarnemen van het weer het waarnemen van beweging het waarnemen van natuurlijke elementen privacy

De kwaliteit van de dagverlichting in de ruimte is sterk afhankelijk van de heersende hemelcondities. Daarom moet een kwaliteitsbeoordeling onder beide extreme condities (bewolkte hemelcondities en directe zon) bepaald worden. Gezien het feit dat meerdere de ontwerpparameters, zoals grootte en positie van de opening, maar ook de keuze voor helderheidsof zonwering, de lichtkwaliteit beïnvloeden, worden in dit hoofdstuk enkel de kwaliteitsaspecten behandeld. Het effect van ontwerpparameters op deze aspecten en ontwerprichtlijnen worden in hoofdstuk 5 en 6 behandeld.

4.1. Kwaliteit onder bewolkte hemelcondities

De bewolkte hemelconditie wordt toegepast in de bepaling van de daglichtkwaniteit. Het vertegenwoordigt minimale verlichting die door middel van daglicht gerealiseerd kan worden. Daarbij gaat men er van uit, dat in het geval van directe zon, eventuele zonwering nog zoveel doorlaat, dat zelfs in dat geval meer licht in de ruimte komt, dan bij een bewolkte hemel. Dit is uiteraard afhankelijk van het type wering.

Figuur 6: diffuse verlichting door bewolkte hemelconditie

In het algemeen geldt: een ruimte kan voldoende met daglicht worden verlicht wanneer de diepte (afstand vanaf de gevel) van de ruimte = 2 x raamhoogte (afstand van de vloer tot de bovenkant van het raam). Echter, de in de lichtwereld meest gebruikte maat voor de daglichttoetreding is de daglichtfactor. De daglichtfactor (DF, in %) wordt weergeven door de verlichtingssterkte op een bepaald punt in de binnenruimte als percentage van de externe verlichtingssterkte in het vrije veld bij gegeven lichtverdeling van de hemel (zie figuur 7). De daglichtfactor wordt onder CIE overcast sky condities bepaald.

Het diffuse licht van een volledig bewolkte hemelkoepel veroorzaakt geen schaduwen en oriëntatie speelt geen rol. Hierdoor kunnen oriëntatieonafhankelijke verhoudingsgetallen in de ruimte bepaald worden. De absolute waarden worden door de heersende buitenconditie (bijvoorbeeld weergegeven met de horizontale verlichtingssterkte in het vrije veld) vastgelegd, welke continue fluctueren.

4.1.1. Daglichttoetreding

Onder de daglichttoetreding is van belang voor het welbevinden van de gebruikers van de ruimte. Bovendien kan het gebruik van kunstlicht bij goede daglichttoetreding beperkt worden en daarmee energie bespaard worden. Figuur 7: bepaling daglichtfacttor

9

DF

= DFHC + DFbinnen + DFbuiten * 100

= Ezh,cie overcast / Evv,cie overcast * 100

waarin: DF

daglichtfactor [%]

DFHC

hemelcomponent van de daglichfactor de fractie van het hemellicht, die direct dat punt bereikt, rekening houdend met transmissieverliezen van bijvoorbeeld glas

DFbinnen intern-gereflecteerde component de fractie van het hemellicht, die na reflectie tegen de begrenzingen van de betrokken ruimte dat punt bereikt DFbuiten

extern-gereflecteerde component de fractie van het hemellicht, die via de omliggende bebouwing dat punt bereikt, rekening houdend met transmissieverliezen

Ezh,cie overcast

de horizontale verlichtingssterkte in een punt ten gevolge van de zichtbare CIE overcast hemelkoepel

Evv,cie overcast

de horizontale verlichtingssterkte in het vrije veld (= zonder belemmeringen, waardoor de gehele hemelkoepel waarneembaar is), als gevolg van de CIE overcast hemelkoepel

Een gemiddelde daglichtfactor van

uitgesloten. Het is dus de (relatieve) directe verlichtingssterkte in een punt van een vertrek tengevolge van het vanuit dat punt zichtbare hemeldeel. Ook wordt wel gezegd dat de hemelfactor de verhouding is van de (horizontale) binnenverlichtingssterkte tot de (horizontale) buitenverlichtingssterkte in het vrije veld, waarbij alle ruimtebegrenzingen zwart zijn en er geen glas in de daglichtopeningen is (bedoeld wordt: 100% transmissie). HF

= Ez.h.,uniform / Ebuiten,uniform

waarin: Ez.h.,uniform

de horizontale verlichtingssterkte in een punt ten gevolge van de zichtbare uniforme hemelkoepel

Ebuiten,uniform

de horizontale verlichtingssterkte in het vrije veld (= zonder belemmeringen, waardoor de gehele hemelkoepel waarneembaar is), als gevolg van de uniforme hemelkoepel

De hemelfactor kan aan de hand van berekeningen en daglichtdiagrammen (Bijlage: Daglichtdiagrammen) bepaald worden. Andere indicatoren voor de daglichttoetreding zijn

•

het equivalente daglichtoppervlakte (zie Bouwbesluit, NEN 2057). De minimalewettelijke eis.

•

het raamoppervlak als % van vloeroppervlak (Arbo). In werkplekken waar meer dan twee uur arbeid wordt verricht, moeten doorzichtige lichtopeningen aangebracht waardoor daglicht kan toetreden met een oppervlakte groter dan 1/20 van het vloeroppervlak.

•

de no-sky line (zie figuur 8). Als meer dan 50% van de ruimte achter de ‘no-sky line’ ligt, wordt deze in het algemeen als somber en duister waargenomen.

> 10% helderheidswering is waarschijnlijk noodzakelijk > 5% goede dagverlichting, weinig aanvullende kunstverlichting nodig 2 – 5% dagverlichte ruimte, aanvullende kunstverlichting nodig < 2% de ruimte ziet er duister uit, aanvullende kunstverlichting meeste tijd nodig

De daglichtfactor kan bepaald worden aan de hand van berekeningen, simulaties, daglichtdiagrammen (bijlage: daglichtdiagrammen) en metingen in de praktijk of in de daglichtkamer (bijlage: gebruik daglichtkamer). Om een indruk te krijgen in de invloed van bebouwing op de dagverlichting in een ruimte wordt in veel gevallen de hemelfactor gebruikt. De hemelfactor is de fractie van de horizontale verlichtingssterkte ten gevolge van de volledige hemelkoepel met een uniforme hemelluminantie (uniforme hemelkoepel), die in een punt in het vertrek gerealiseerd wordt; eventuele reflectiebijdragen van de ruimte begrenzingen worden Figuur 8 bepaling 'no sky line'

10


Te grote contrasten binnen het blikveld leiden tot adaptatie problemen. Te hoge helderheden, binnen het blikveld maar buiten de taak, leiden tot afleiding – het oog zal automatisch steeds weer naar het helder oppervlak ‘getrokken’ worden. Dat wil zeggen dat bij te grote helderheidsverschillen binnen het blikveld, de concentratie van de gebruikers van de ruimte zal afnemen (figuur 9). In de praktijk wordt vaak volgende richtlijn voor maximale helderheidsverhoudingen gehandhaafd: beeldscherm / tekstvlak : werkvlak : werkomgeving : daglichtopening / kunstverlichting = 1 : 3 : 10 : 20/40 De helderheidsverhoudingen kunnen in een ruimte met simulaties berekend worden, met een luminantiemeter of luminantiecamera in de praktijk, of in schaalmodellen in de daglichtkamer gemeten worden. Door te hoge absolute luminantiewaarden kan verblinding ontstaan. Bij de verblinding gaat het om een gevoel van onbehagen of zelfs pijn, dat veroorzaakt wordt door hoge luminanties binnen het blikveld. Dit hoeft echter niet tot een Figuur 9: te grote helderheidsverschillen veroorzaken vermindering in de waarneming te leiden. Desalniettemin kan visueel discomfort het discomfort op den duur de prestatie van de gebruiker beinvloeden. simulaties bepaald worden. Verblinding kan worden veroorzaakt door direct naar de heldere bewolkte hemelkoepel te kijken (directe verblinding) of door reflecties van deze heldere lichtbron in een (deels) spiegelend oppervlak (indirecte verblinding).

In situaties met te hoge helderheidsverschillen of te hoge helderheden moet de gebruiker de mogelijkheid hebben om een helderheidswering voor het raamvlak aan te brengen, om het visuele comfort in de ruimte te waarborgen.

Richtwaarden voor maximale luminanties om indirecte 4.2. Kwaliteit onder zonnige condities verblinding door reflecties in beeldschermen te voorkomen De onbewolkte hemelkoepel met direct zonlicht levert een geheel 2 liggen in het geval van daglicht bij 4000 cd/m . In het geval van andere dagverlichting in de ruimte als deze die in de voorgaande 2 kunstverlichting ligt deze grenswaarde op 1000 cd/m . paragrafen is besproken. De belangrijkste lichtcomponent is Ook bij directe verblinding door daglicht liggen de maximaal hier het directe zonlicht, met een tijdsafhankelijke richting en acceptabele waarden hoger dan bij kunstlicht, omdat daglicht intensiteit. De oriëntatie speelt in dit geval een belangrijk rol. een aantal extra positieve aspecten heeft (uitzicht, dynamiek, ...) en de mate van waargenomen verblinding hierdoor beïnvloedt 4.2.1. Zontoetreding wordt. Naast het uitzicht, spelen de individuele gevoeligheid van Door zontoetreding en de daarbij horende hoge de gebruiker van de ruimte, de grootte van het raamoppervlak verlichtingsniveaus op bijvoorbeeld beeldschermen en en de helderheidsverhoudingen binnen het gevelvlak hierbij tijdschriften zal een vermindering van het kontrast veroorzaakt een rol. Tot op vandaag zijn hiervoor geen maximale waarden worden. Er is ook hier sprake van indirecte verblinding. in normen of aanbevelingen vastgelegd. Veelal wordt ook hier De zontoetreding op het werkvlak in een ruimte wordt in met een maximale hemelluminantie van 4000 cd/m2 gewerkt. de meeste gevallen met behulp van zonnebaandiagrammen De absolute luminantiewaarden van de hemelkoepel zijn (Bijlage zonnebaandiagrammen), simulaties en evaluaties onder tijdsafhankelijk (door zonnepositie, zie §3.1 Diffuus daglicht) de bezonningsimulator (bijlage bezonningsimulator) bepaald. en moeten daarom in lange termijn studies in testruimtes of in De zontoetreding op het werkvlak geeft aan in welke periode

11

De in paragraaf 4.1.2 Visueel comfort gegeven richtlijnen voor maximale helderheidsverhoudingen en indirect verblinding gelden ook onder deze condities en kunnen met behulp van simulaties vastgesteld worden.

Figuur 10: directe verlichting bij een heldere hemelkoepel

een zonwering gebruikt moet worden, om indirecte verblinding door zoninstraling te voorkomen.


Wanneer het zonlicht niet op het werkvlak valt, maar vlakken in de ruimte verlicht, kunnen binnen het blikveld van de gebruiker vlakken met hoge luminanties voorkomen. Dit betekent dat ook bij directe zoninstraling door te grote contrasten binnen het blikveld adaptatie problemen kunnen voorkomen, of door te grote helderheden de gebruiker indirect verblind kan worden.

12

5. Ontwerpparameters in de omgeving

Het daglicht wordt als lichtbron gemanipuleerd door onder andere elementen in de omgeving. Objecten in deze omgeving beïnvloeden zowel de toetreding van direct zonlicht als ook van Text description het diffuse daglicht.

• • • •

Bebouwing (afstand tussen gebouwen, hoogte, orientatie en reflectie van bebouwing) Stedebouwkundige elementen zoals bijvoorbeeld beplanting Atria Vaste gebouwelementen, architectonische zonwering (overstekken, balkons, luifels)

Deze invloed van het daglicht kan in positieve zin (sturen of weren), maar ook in negatieve zin (obstructie) gezien en gebruikt worden. De bepaling van de invloed kan aan de hand van diagrammen, simulaties en modellen.

5.1. Stedebouwkundige aspecten

De stedenbouwkundige omgeving is bepalend voor de daglichttoetreding in het gebouw. Hoge nabij gelegen bebouwing kan voor belemmering van het directe zonlicht en daglicht zorgen. Bebouwing zal direct licht van de hemelkoepel onttrekken en daarmee de dagverlichting van de ruimte verminderen. In het algemeen kan er vanuit gegaan worden, Figuur 11: gevel Rabobank in Utrecht dat in het geval van lichte gebouwen 10 – 20% van de originele bijdrage van de belemmering afgeschermde hemelkoepel door Volgende vuistregels kunnen gegeven worden voor een reflectie in de ruimte komt. Dit soort bebouwing kan echter goed daglichtontwerp - stedebouwkundige aspecten: ook verblinding veroorzaken, wanneer direct zonlicht wordt gereflecteerd in een tegenover gelegen gevel (zie figuur 11). 1. Controleer het bestemmingsplan op toekomstige Hinder door directe zoninstraling op een noordgevel is dan bouwprojecten die de daglichttoetreding van het te mogelijk. ontwikkelen gebouw kunnen beïnvloeden. In het geval van beplanting gaat het in veel gevallen om 2. Zorg, waar mogelijk, voor voldoende afstand tussen natuurlijke, seizoensafhankelijke obstructie. In de zomer kan gebouwen, zodat uitzicht op een onbelemmerd deel van deze als zonwering dienen, in de winter wordt juist het de hemelkoepel mogelijk is. Om een goede indicatie te gewenste zonlicht in de ruimte toegelaten (voor verlichting en krijgen van het effect van bebouwing in de omgeving kan verwarming). gewerkt worden met de ‘no sky line’ zoals deze in het De invulling en materialisatie van het om het gebouw gelegen grondvlak is eveneens bepalend voor het daglichtbinnenklimaat. Door reflectie van daglicht op bijvoorbeeld water of wit grind, kan de totale hoeveelheid binnenvallend licht in het gebouw worden beïnvloed. Waarbij gras 20 – 30% van het licht reflecteert, is er bij sneeuw sprake van meer dan 70% reflectie, wat zelfs tot verblinding kan voeren. Door donkere materialen, bijvoorbeeld begroeiing, zal deze reflectie uitblijven.

hoofdstuk 4.1.1 Daglichttoetreding besproken wordt.

3. Gebruik licht gekleurde buitenmaterialen voor horizontale delen die door reflectie voor extra daglichttoetreding in het gebouw kunnen zorgen. Bijvoorbeeld door water (vijvers), wit grind, lichtgekleurde dakmaterialen toe te passen. Hou hierbij rekening met mogelijke verblinding door reflectie van direct zonlicht

5.2. Gebouwaspecten

De bepaling van de vorm van een gebouw is afhankelijk van een sterke invloed op de daglichttoetreding. De verhouding talloze ontwerpvariabelen: functie, gewenste grootte, routing en geveloppervlak / inhoud is vanuit een lichttechnisch oogpunt de stedenbouwkundige situatie. De gebouwvorm heeft echter bij voorkeur zo groot mogelijk. Een lang en ondiep gebouw (op

13

de juiste wijze georiënteerd) is dus voordeliger dan een vierkant gebouw met dezelfde oppervlakte. Een andere mogelijkheid om deze verhouding te beïnvloeden is door de gebouwvorm te voorzien van insnijdingen; bijvoorbeeld in de vorm van atria en patio’s. Voor een atrium is het noodzakelijk dat • ruimten hoog in het atrium goed zicht op dak hebben. Als vanuit de ruimte geen zicht is op de hemelkoepel, kan alleen licht via reflectie in de ruimte komen • het glasoppervlak een lage reflectiecoëfficiënt heeft Hoog in het atrium: • kleine lichtopeningen • hoog reflecterende gevel, om licht in lagere regionen van het atrium te reflecteren Hoe dieper in het atrium, hoe groter het glasoppervlak (zie ook Atrium of Gaudi's Casa Batllo, figuur 13) Behalve de plattegrond kan ook de doorsnede worden gebruikt voor optimalisatie van daglichttoetreding. Terrasvormige woonappartementen bijvoorbeeld verschaffen behalve een buitenplaats ook mogelijkheden voor veel daglichttoetreding.

Figuur 12: atrium Vertigo, met lage reflectiefactoren en getint glas

De wens van het relatief grote geveloppervlak voor een optimale daglichttoetreding is overigens tegenstrijdig met de energetische wens. Energetisch gezien is een compacte bouwvorm het meest optimaal. Van toepassing zijn de volgende vuistregels voor een optimaal daglichtontwerp - gebouwaspecten: 1. Vergroot het geveloppervlak. Door gebruik te maken van bijvoorbeeld atria en terassen is een betere daglichttoetreding mogelijk. Eén en ander moet wel in overeenstemming zijn met het thermische energieefficiënte karakter dat in een ideale situatie een compacte vorm voorschrijft. 2. Gebruik profilering van de doorsnede van de gebouwmassa voor daglichttoetreding en schaduwwerking. 3. Gebruik hoogreflecterende materialen in het hogere deel van het atrium, grote lichtopeningen in het lagere deel van een atrium 4. Bij het bepalen van de indeling van het gebouw kunnen de verschillende functies zo worden gesitueerd dat activiteiten die daglicht behoeven dicht bij de gevel worden geplaatst.

Figuur 13: Casa Batllo

14

6. Ontwerpparameters in de gevel

De opening in de gebouwschil voorziet in principe in drie door transmissie in de winter. Voor de middenweg kan als behoeften: daglichttoetreding, ventilatie en uitzicht, waarbij de stelregel het volgende percentage worden gehanteerd: circa prioriteit kan variëren per toepassing. 40% van het geveloppervlak als lichtopening uitvoeren. De resulterende ramen in de gevel kunnen gekarakteriseerd worden Om optimaal gebruik te maken van daglicht is het belangrijk door de afmeting, de vorm, de positie in de gevel en de om goed te begrijpen hoe het daglicht werkt. De eerste oriëntatie. stap is om een goede inschatting te krijgen van de invloed op de dagverlichting van de verschillende gevelopeningen. Afmeting Vervolgens is er een overzicht gemaakt van de verschillende Als we praten over de afmeting van een raam kunnen we dat typen componenten die in deze gevelopeningen aangebracht doen in absolute zin, namelijk het oppervlak. Over het algemeen kunnen worden: lichtdoorlatende, lichtsturende en lichtwerende spreken we over kleine ramen als het oppervlak minder is dan materialen. 0,5 m2. Als het oppervlak groter is dan 2 m2 spreken we over ramen. Het absolute raamoppervlak zegt echter alleen wat 6.1. Lichtdoorlatende openingen in de gebou- grote over de mogelijkheden van ventilatie en het uitzicht. Omdat wschil we vanuit het lichttechnische oogpunt meer geïnteresseerd zijn Onder lichtdoorlatende elementen verstaan we elementen die in de hoeveelheid en de verdeling van het licht over de ruimte ontworpen zijn om licht van de ene omgeving naar de andere gebruiken we hiervoor een relatieve maat, de fenestration. Deze omgeving te laten. Globaal kunnen we de lichtdoorlatende definiëren we als het percentage van het totale raamoppervlak elementen categoriseren naar de positie waar ze zich bevinden in verhouding tot het vloeroppervlak. Waarden onder de in de gevel: 4% leveren nauwelijks een bijdrage aan de verlichting van de ruimte met name in de gevallen waarbij er sprake is van een • Zijlichtdoorlatende elementen (bijvoorbeeld verticale bewolkte hemel en het zicht belemmerd wordt door gebouwen ramen) of planten. Waarden die hoger liggen dan 15% van het • Daklichtdoorlatende elementen (bijvoorbeeld vloeroppervlak kunnen leiden tot thermische problemen en daglichtkoepels) helderheidsproblemen. Oplossingen hiervoor kunnen gezocht • Combinatie tussen beide bovenstaande elementen worden in zon-/of helderheidswering. Een grote opening (Membraan) levert meer licht, maar vereist ook meer controle. Het is belangrijk om een onderscheid te maken tussen deze lichtdoorlatende elementen omdat het daglicht dat erdoor Vorm valt andere parameters en kwaliteiten heeft en er dus het De vorm van het raam kan in zeer veel verschillende ontwerp aan andere criteria getoetst moet worden. Zo ‘ziet’ een hoedanigheden voorkomen. Horizontale ramen (verhouding zijlichtdoorlatend element een ander deel van de hemelkoepel hoogte/breedte< ½) resulteren in een klein verschil van dan een daklichtdoorlatend element. Ook wordt het licht dat lichtverdeling gedurende de dag. Een raamstrook zal mede door een zijlichtdoorlatend element valt vaak al voordat het op door reflectie op wanden minder contrast opleveren dan kleine het element valt tegengehouden door obstructies van buiten, lichtopeningen, en daarmee positief aan het visuele comfort in bijvoorbeeld gebouwen of bomen. Een ander belangrijk de ruimte bijdragen. De penanten tussen kleinere lichtopeningen verschil is het zicht dat door een element geboden wordt; een zullen donker afsteken tegen de lichtopeningen, waardoor de zijlicht biedt kwalitatief meer zicht dan een daklicht. helderheidsverschillen tot visueel discomfort kunnen voeren. De relatief brede band geeft bovendien een panorama zicht. 6.1.1. Zijlichtdoorlatende elementen Bij verticale ramen (hoogte/breedte> 2) wordt het uitzicht Onder zijlichtdoorlatende elementen bedoelen we alle weliswaar in horizontale zin belemmerd maar er ontstaat wel lichtdoorlatende elementen in een verticale gevel. Hoe groter meer diepte in het uitzicht (b.v gras op de voorgrond naar het lichtdoorlatende element des te hoger de daglichttoetreding. wolken op de achtergrond). Er ontstaat een gedurende de Vanuit dit oogpunt, zou het volledig transparant uitvoeren dag variërende lichtverdeling. Hoewel het licht dieper in de van een gevel de eenvoudigste oplossing zijn. Wanneer dit ruimte komt, is de kans op verblinding groter door grotere een niet constructief element is, dat als doel heeft om het helderheidsverschillen in het geveloppervlak, vergelijkbaar met binnenklimaat te scheiden van het buitenklimaat, spreken we de bovengenoemde kleinere openingen. Afgeronde dagkanten van een glasvliesgevel. Een volledige glasgevel zorgt echter in lichte kleuren kunnen in beide gevallen gebruikt worden, naast veel licht ook voor veel warmte in de ruimte in de zomer, om een lager contrast te realiseren en komen ten goede aan de een verhoogde kans op verblinding en een hoger energieverlies lichtspreiding. Hierbij dienen deze dagkanten wel in een licht,

15

reflecterend materiaal te worden uitgevoerd.

zijn bieden een redelijk constante verlichtingssterkte.

Positie

Een noordgevel zal beperkt direct zonlicht kunnen opvangen waardoor directe zonwering niet nodig is, maar lichtregulering wel. Noordgevels bieden een optimale dagverlichting - in de werkomgeving: nauwelijks direct zonlicht dat opwarming en verblinding kan veroorzaken, diffuus daglicht dat zonder regeling in de ruimte kan komen.

De positionering van de lichtopening heeft net als het formaat ervan een sterke invloed op de daglichttoetreding. Een hoog geplaatst raam zal het licht dieper in het vertrek brengen dan een lager gepositioneerd raam. Als het raam met name bedoeld is voor het gelijkmatig verlichten van de ruimte dan kan men het beste keizen voor een raam hoog geplaatst in de gevel. De Een zuidgevel zal door een grotere zonshoogte eenvoudiger uit hoogte van de lichtopening kan worden afgestemd op de diepte te rusten zijn met een zonwering dan de oosten westgevel, waar van de ruimte (diepte ca. 1,5 - 2 x afstand bovenzijde raam tot vloer). Glasvlak onder het werkvlak (< 0,7 m) is vanuit een lichttechnisch oogpunt niet zinvol, gezien het feit dat dit licht alleen door reflectie aan de verlichting van bijvoorbeeld het werkvlak bijdraagt. Voor een beter zicht naar buiten zijn de afmeting van het raam en de hoogte van de vensterbank ten opzichte van de vloer de belangrijkste criteria; hoe lager het raam boven het werkvlak, des te gunstiger dit is voor het uitzicht. Vanuit dit oogpunt kan het scheiden van een lichtopening in een zicht- en een lichtraam voordelen bieden. Het zichtraam kan worden afgestemd op het uitzicht met hieraan gekoppeld een zon- en lichtregeling al dan niet individueel regelbaar. Het lichtraam kan worden afgestemd op een optimale daglichttoetreding eventueel met behulp van daglichtsystemen (zie ook 6.2.3 Lichtsturende elementen).

lichtdeel

zichtdeel

Om het effect van positie en afmetingen onder diffuse hemelcondities te vergelijken, bezoek het Daylight Design Variations Book op de BPS website (http://sts.bwk.tue.nl/ daylight/varbook/index.htm) Oriëntatie Zoals bekend verandert de stand en de positie van de zon gedurende de dag en het jaar. Bij de keuze voor de oriëntatie van de gevel kan het volgende meespelen. Door zuid georiënteerde ramen worden enigszins variabele verlichtingsterkte gerealiseerd. De oosten westgevels bieden een verlichtingssterkte die sterk varieert gedurende de dag (oostelijk ’s ochtends en westelijk ’s Figuur 14: invloed van gebruikers op daglichtontwerp middags veel licht). De gevels die op het noorden georiënteerd

16

je te maken krijgt met een grotere variëteit aan zonnestanden.

6.1.2. Lichtdoorlatende elementen in het dak

De hogere luminantie in de zenit en het zicht op een groter deel van de hemelkoepel zorgen er voor dat bij de toepassing van daklichten een hogere daglichttoetreding per m2 glasoppervlak gerealiseerd wordt. Daarnaast onstaat er een hogere uniformiteit van verlichting en is een noord oriëntatie van de opening vrijwel altijd mogelijk. Er is echter geen uitzicht, en daklichten kunnen niet op iedere verdieping aangebracht worden. Lichtdoorlatende elementen in het dakvlak zijn er in talloze verschijningsvormen: koepels, lichtstraten, sheddaken maar ook lantaarnconstructies (transparante opstanden met een gesloten overkapping). Net als bij een zijlicht moet er bij een daklicht aandacht worden besteed aan de zon- en lichtregulering. Overmatige opwarming van en verblinding in de onderliggende ruimte moet worden voorkomen.

Ontwerpregels lichtopeningen 1. Voer ongeveer 40% van het geveloppervlak als lichtopening uit. Veel lichtopeningen en daarmee veel daglicht is niet per definitie optimaal. Boven deze richtwaarde kan als gevolg van teveel zoninstraling klimatologische problemen en visueel discomfort ontstaan.

6. De oriëntatie van het gebouw zou zich in het gevelontwerp, in de grootte van de openingen, de keuze van de zonwering en eventueel de keuze van het glas moeten weerspiegelen. Pas daarom het aantal en de grootte van de lichtopeningen in een gevel aan op de specifieke eigenschappen van de zonnestand horende bij de verschillende geveloriëntaties:

•

noord: gelijkmatige lichtinval, zonregulering niet nodig, lichtregulering wel.

•

zuid: door direct zonlicht veel natuurlijk licht mogelijk, zonregulering relatief eenvoudig door hoge zonnestand.

•

west/oost: moeilijke zonregulering door lage zonnestand (zie ook 6.2.4.).

8. Gebruik voor gevelramen horizontale lichtopeningen. Deze hebben een beter rendement ten aanzien van de daglichtopbrengst en zorgen voor minder contrast. Wanneer uitzicht het doel is, biedt een verticaal raam daarentegen meer mogelijkheden voor een goed uitzicht. 9. Besteed aandacht aan het ontwerp en de detaillering van de lichtopeningen (vorm en materialisatie dagkanten). Dit ter bevordering van de daglichtspreiding en het tegengaan van hinderlijk contrast. 10. Daklichten zijn effectiever dan zijlichten, maar het uitzicht en de beperking tot dakverdieping zijn aandachtspunten. Pas ook bij daklichten zon- en lichtregulerende voorzieningen toe.

2. Openingen worden zo hoog mogelijk in het geveloppervlak aangebracht, om een hoger lichtniveau en een grotere gelijkmatigheid te realiseren. Daarbij moet het aspect uitzicht niet uit het oog verloren worden. 3. De hoogte van de lichtopening kan worden afgestemd op de diepte van de ruimte (diepte ca. 1,5 - 2 x afstand bovenzijde raam naar vloer). 4. Glasvlak onder werkvlak is vanuit een lichttechnisch oogpunt niet zinvol 5. Pas, daar waar mogelijk, aan weerszijden van een ruimte lichtopeningen toe. Hiermee wordt een goede daglichttoetreding en gelijkmatigere lichtspreiding in de ruimte verkregen. Hierbij worden noord en zuidgevels wat betreft de controle van het zonlicht geprefereerd.

17

6.2. Regelelementen van daglichtopeningen

Door het ontbreken van een kristalstructuur worden lichtstralen doorgelaten zonder verstrooiing. Het soda-lime-silica glas kan straling doorlaten in het bereik van 315 –3000 nm (ter vergelijk; het zichtbare licht ligt tussen 380-780 nm). De overige golflengtes worden voornamelijk geabsorbeerd. Het feit dat straling met een lange golflengte niet wordt doorgelaten verklaart het opwarmeffect; de straling die door het raam valt warmt objecten en ruimteafwerking op en wordt uitgezonden 6.2.1. Lichtdoorlatend De zon- en lichttoetreding worden uitgedrukt in respectievelijk als straling met een langere golflengte dan de oorspronkelijke, die niet meer doorgelaten wordt. Daarnaast veroorzaakt de de ZTA-waarde en de LTA-waarde. absorptie van straling in het glas warmte die vervolgens wordt Zontoetredingsfactor ZTA afgestaan door het glas in de vorm van straling, convectie of De ZTA-waarde van een raam of beglazingssysteem geeft conductie. de verhouding tussen de binnenkomende en de opvallende Glas biedt de mogelijkheid om het daglicht binnen te laten, zicht zonnestraling, zowel directe als diffuse straling. De binnenkomende straling is de som van het doorgelaten deel en het geabsorbeerde deel dat naar binnen afgegeven wordt. Voor blank enkel glas bedraagt de ZTA-waarde 0,8; voor HR++ glas bedraagt de ZTA-waarde tussen de 0,6 en 0,7 Hoewel de opening in de gevel het belangrijkste is voor het maken van een goed daglichtontwerp, beïnvloeden de elementen in en rondom deze opening ook de verdeling en de hoeveelheid van het daglicht in de ruimte. Het gaat hierbij om lichtdoorlatende, lichtsturende en lichtwerende elementen.

In deze grootheid zijn zowel de directe als de diffuse straling verdisconteerd. Voor het onderling vergelijken van de zontoetreding door verschillende beglazingssystemen, wordt echter om meettechnische redenen bij voorkeur de grootheid "ZTAN" gebruikt, die uitsluitend betrekking heeft op loodrecht opvallende, directe straling. De waarden van ZTAN liggen ongeveer 10 % hoger dan de corresponderende waarden van ZTA. Lichttoetredingsfactor LTA De LTA-waarde van een raam- of beglazingssyteem geeft de verhouding tussen de binnenkomende en de opvallende zichtbare zonnestraling bij een loodrechte invalshoek. Voor blank enkel glas bedraagt de LTA-waarde 0,9; voor HR++ glas bedraagt de LTA-waarde 0,7 tot 0,8. Naarmate de isolatiewaarde van het glas toeneemt, nemen de LTA- en de ZTA-waarde af, doordat de isolatiemaatregelen van het glas (aantal glaslagen, metaalcoatings op het glas) minder zonnestraling doorlaten. Glas Glas is een anorganisch smelt product dat door een gecontroleerde koeltechniek, zonder te kristalliseren overgaat van vloeibaar naar een vaste toestand. Zand (Siliciumdioxide) is het belangrijkste ruwe materiaal voor de productie van glas. De groenachtige eigenschap van glas wordt veroorzaakt door toegevoegde ijzeroxide. De transmissiefactor van glas hangt af van de dikte. Een typische τ van 4 mm dik glas is 0,9. De eigenschappen van een specifiek glasvlak worden bepaald door de uiteindelijke structuur en samenstelling.

Figuur 15: spectrale transmissie normaal enkel glas

naar buiten te behouden zonder tot al te grote warmteverliezen te leiden. Een uniek materiaal dat het mogelijk maakte om het binnenklimaat met name op de aspecten warmte en licht enorm te verbeteren. Tot de jaren 1970 werd in ons land in de bouw met name enkel glas toegepast. Dit leverde een hoge lichtopbrengst, maar de warmteverliezen waren relatief groot in vergelijk tot de rest van de gevel. Dubbelglas en driedubbelglas, eventueel voorzien van zonwerende folie, hebben zeer goede thermische eigenschappen en verbeteren het thermisch comfort in een ruimte. Echter, hoe dikker de lagen glas, des te minder licht wordt er doorgelaten. Maximale lichttoetreding, minimale zon (warmte) toetreding en maximale warmte-isolatie spreken technische eigenschappen van het glas aan, die gedeeltelijk conflicteren met elkaar. Dit conflict kan geminimaliseerd worden door:

18

• • •

de samenstelling van het glas de toevoeging van speciale lagen / folies het toepassen van zon- of warmtewerende elementen in de glasconstructie.

resulterende verhoogde warmte afgifte wordt over het algemeen als onplezierig ervaren. Daarnaast verandert ons beeld (alles ziet er donkerder / gekleurder uit dan in werkelijkheid) op de buitenwereld, voornamelijk bij doordat een groot deel van Over het algemeen wordt onderscheid gemaakt tussen passieve, spectrum van het licht niet doorgelaten wordt. Getint glas niet-regelbare systemen (o.a. folies en getint glas) en actieve, beïnvloedt daarmee de waarneming naar buiten, van elementen regelbare systemen (louvres, screens, etc). In de onderstaande in de ruimte, maar ook het uiterlijk van het gebouw. Getinte beglazing wordt tegenwoordig bij voorkeur niet meer in ruimtes paragrafen worden de passieve systemen behandeld. toegepast waar gewerkt wordt tenzij het om een grijstint gaat. Getint glas Hierbij ervaren we vrijwel geen spectrale verandering. De toevoeging van metaaloxide aan glas leidt tot een sterkere Keramische/prints coatings - Zeefdrukken tint, waarmee zowel de ZTA als ook de LTA waarde van het glas verlaagd wordt. Er wordt meer licht geabsorbeerd, Over zeefdrukken of keramische prints wordt gesproken, wat een hogere temperatuur van het glas veroorzaakt. De wanneer glaspoeder met diverse toevoegingen en eventueel U-waarde (W/m2.K)

LTA-waarde

ZTA-waarde

dubbel glas blank HR-glas HR+ glas HR++ glas

2,8 1,6 - 2,0 1,2 - 1,6 0,8 - 1,2

0,8 0,70 - 0,80 0,70 - 0,80 0,70 - 0,80

0,70 0,60 - 0,70 0,60 - 0,70 0,60 - 0,70

Schakelbaar glas liquid crystals fotochroom thermochroom elektrochroom

afhankelijk afhankelijk afhankelijk afhankelijk

0,40 < - > 0,70 0,30 < - > 0,80 0,10 < - > 0,80 0,10 < - > 0,70

0,60 < - > 0,70 0,30 < - > 0,80 0,10 < - > 0,80 0,10 < - > 0,60

spouwvullingen glas prismatisch aerogels folie extra ruit mechanisch systeem vacuumglas

0,7 - 1,3 0,5 - 1,0 1,0 - 1,4 1,0 - 1,4 1,7 - 2,5 0,5 - 1,0

0,50 0,40 0,10 - 0,70 0,10 - 0,70 0,10 < - > 0,60 0,70 - 0,80

0,40 - 0,50 0,30 - 0,50 0,10 - 0,50 0,10 - 0,50 0,10 < - > 0,50 0,60 - 0,70

gesloten gevel Rc = 2,5 m2.K / W Rc = 3,0 m2.K / W Rc = 4,0 m2.K / W

0,375 0,315 0,240

0,00 0,00 0,00

0,00 0,00 0,00

dubbel glas

Figuur 16: overzicht van constructies met globale aanduiding van de U-, LTA- en ZTA -waarden (Novem)

19

% LTA

normaal dubbel glas

dubbel glas met coating

% bedrukt oppervlak % ZTA

kleurpigmenten middels verhitting (~650 ºC) op de glasplaat wordt gebrand. Hierdoor ontstaat een hard en slijtvast patroon. In de hedendaagse architectuur wordt regelmatig gebruik gemaakt van zeefdrukken. Een deel van de warmte van de zoninstraling, maar ook van het licht, wordt tegengehouden. Daarmee is een zeefdruk geen volledige zonwering, gezien het feit dat dit licht tussen de prints door in de ruimte kan komen. Deze prints hebben met name een esthetische waarde. Bij een dichte print bestaat de kans op een ‘gordijn effect’, waarbij men, vanaf een afstand, niet meer in staat is om naar buiten te kijken door de verminderde transparantie.

normaal dubbel glas

dubbel glas met coating

% bedrukt oppervlak

Figuur 18: LTA en ZTA waarde van bedrukt glas – witte zeefdruk (bron: Glaverbel) Figuur 17: Zeefdruk, Stadhuis Alphen aan de Rijn

Thermische aspecten glas De meest voorkomende methode om licht en zicht te garanderen en warmte te weren is door gebruik te maken van glas dat is opgebouwd uit diverse lagen. Luchtlagen, eventueel voorzien van edelgassen, worden op deze manier ingesloten. In dit type is het mogelijk om reflecterende folies of coatings te gebruiken. Coatings Door toevoeging van dunne lagen edelmetalen en/of metaaloxiden kan de zonwering van het glas aanmerkelijk worden verbeterd, zonder de lichtdoorlating sterk terug te dringen. De tint van het glas verandert hierdoor, waardoor de waarneming, vergelijkbaar met getint glas, beïnvloedt kan worden. Zolang de LTA van de zonwerende coating groter is dan 50%, wordt de tint nauwelijks van binnen waargenomen. De coating kan de verblinding in de ruimte verminderen. Des al niettemin kan het probleem verplaatst worden: gebruikers op de weg of in gebouwen aan de overzijde van het gebouw met reflecterende coatings kunnen problemen met verblinding ervaren.

Naast het weren van direct zonlicht wil men vanuit energetische oogpunt warmteverliezen minimaliseren. Low-E coatings zijn zonwerende coatings, die in de winter ook als warmte-isolerende coating kunnen functioneren. In de zomer wordt de transmissie van de meeste warmtestraling tegengegaan, waardoor een koelere ruimte ontstaat. In de winter wordt warmte binnen gehouden door de transmissie van warmtestraling naar buiten tegen te gaan. Deze beïnvloeden de energetische balans van het gebouw:

• • •

minder energie voor koeling in de zomer minder energie voor verwarming in de winter eventueel meer energie voor kunstlicht (afhankelijk van LTA)

Translucente materialen Translucente materialen laten wel licht door, maar men kan er niet doorheen kijken. Dit wordt veroorzaakt door de verstrooiing van het licht in het materiaal. Wanneer het uitgangspunt ‘lichtdoorlaten’ is geweest, worden translucente

20

materialen vooral toegepast in situaties

van glas.

•

waarin zicht naar buiten of binnen niet gewenst of nodig 2. Opgebouwd uit holtes. waarbij bolletjes met een diameter is, maar lichttoetreding wel; van enkele millimeters van bijvoorbeeld acryl schuim worden • waarin direct zonlicht diffuus gemaakt moet worden. gebruikt. die horizontale en verticale structuren combineert. Voornamelijk warmteverlies ten gevolge van convectie wordt Dit wordt veelvuldig in musea toegepast. Door het diffuseren verminderd. Warmteverlies ten gevolge van reflectie en van het directe zonlicht ontstaan er geen hinderlijke schaduwen warmtegeleiding zijn minder gunstig. op de kunstwerken, een direct uitzicht naar buiten is niet noodzakelijk. Schakelbaar glas In enkele gevallen worden isolatiematerialen translucent uitgevoerd. Het uitgangspunt is ‘isoleren’, met bijkomend voordeel ‘lichtdoorlaten’. Het grote voordeel van transparante isolatiematerialen boven de conventionele isolatiematerialen is de doorlating van licht en warmtestraling wat het gebruik van zonnestraling mogelijk maakt. Er wordt onderscheid gemaakt in de volgende typen:

Verschillende technieken maken het mogelijk om onder bepaalde invloeden de eigenschappen van glas te veranderen. Dit noemen we schakelbaar glas. Voorbeelden hiervan zijn liquid christals (diffuus/transparant dmv electrische spanning), fotochroom (neutraal/gekleurd onder invloed van licht), thermochroom (neutraal/gekleurd onder invloed van warmte) en elektrochroom (electrische regeling ZTA en LTA) glas.

1. opgebouwd uit lagen loodrecht op het glasvlak, zoals lamellen, Vooral de elektrochrome beglazing is een zeer interessante capillairen en honingraadstructuren. Vanwege de voorwaartse ontwikkeling voor de utiliteitsbouw van de toekomst. reflectie van het invallende zonlicht komt er over het algemeen meer licht naar binnen dan bij gebruik van parallelle glaslagen voorzien van coatings. Daarnaast worden convectieve stromen verminderd.

Figuur 19: translucent materiaal - gezandstraald glas

a. Honingraadstructuur bestaat uit transparant polycarbonaat met UV-stabiliserende werking. Over het algemeen wordt deze structuur gebruikt in diktes van 50-100 mm

Electrochrome beglazing bestaat uit twee glaspanelen met daartussen een laag elektrolytisch polymeer. Naast een elektrische geleidende coating is er op beide panelen een elektrochroomcoating aangebracht. De elektronen verplaatsen zich onder invloed van een spanningsverschil wat een kleurverschil veroorzaakt. Hierdoor veranderen de daglicht en zonlichtdoorlatende eigenschappen van de beglazing. Een voordeel van dit type beglazing is dat het teveel aan licht bijvoorbeeld in de vorm van direct zonlicht gedempt wordt waardoor het comfort voor de gebruiker verhoogd wordt. Dit is ook gunstig voor het energieverbruik ten behoeve van de koeling als de kunstlichtinstallatie.

b. Capillaire structuur zoals bijvoorbeeld Okalux ontstaat uit vele plastic of glazen pijpjes. Deze pijpjes hebben een diameter van 1-4 mm afhankelijk of een hogere lichtverstrooiing vereist is of een hogere warmtestralingsdoorlating. De glazen pijpjes zijn beter bestand tegen hoge temperaturen en hebben een Kunststof langere levensduur dan plastic. Daarentegen zijn de dikte en Kunststof kan in feite dezelfde lichttechnische eigenschappen de diameter zeer kritisch vanwege de grote warmtegeleiding hebben als glas. Kunststof is echter eenvoudiger en gunstiger te

21

vervormen dan glas. Daar tegenover staat, dat kunststof meer onderhevig is aan veroudering (vergeling, bros worden onder invloed van UV-licht) en niet krasvast is. Krassen verminderen met name de transparantie. Plaatsen waar men kunststof toepast zijn plaatsen waarbij transparantie een minder belangrijke rol speelt, het gewicht, de vorm en / of de breekbaarheid van belang zijn (caravans, daklichtkoepels).

Ontwerpregels lichtdoorlatende elementen Glaseigenschappen die bij een keuze van belang zijn, zijn:

• • • • •

ZTA en LTA waarde spectrale selectie van het glas UV transmissie U waarde akoestische eigenschappen

Vanuit een lichttechnisch oogpunt is de LTA waarde van groot belang:

• • • •

een hoge LTA geeft het gebouw transparantie, opaal of spiegelend glas niet kleuring van het glas geeft een lagere LTA waarde en beinvloedt de kleurweergave van objecten in de ruimte een lage LTA geeft ‘gloomy’ gevoel in de ruimte, zelfs als zon schijnt een lage LTA kan kans op verblinding in aantal gevallen verminderen

De glaskeuze kan gebruikt worden om het visueel comfort in de ruimte positief te beïnvloeden. Om een goede balans tussen verblinding en daglichttoetreding te hebben, kan volgende vuistregel toegepast worden: Effectieve opening (zie figuur 20): LTA * raam-wand verhouding moet tussen 0,20 en 0,30 liggen Figuur 20: effectieve opening (WWR = window to wall ratio, raam / wand verhouding)

22

6.2.3. Lichtsturende elementen

Onder lichtsturende regelelementen verstaan we alle bouwkundige elementen die bewust aan of in een gebouw worden geplaatst om het licht een bepaalde richting mee te geven. Het doel hiervan kan zijn om

• • •

meer licht in een ruimte te krijgen (lichtsturend: lichttransport), een betere verdeling van het licht in de ruimte te krijgen (lichtsturend: daglichtsystemen) of een visueel comfortabelere verlichting in de ruimte te krijgen (lichtwering).

Deze vorm van lichttransport is ook mogelijk met behulp van glasvezels. Lichtkokers komen het meest voor in landen met een zonnig klimaat. Over het algemeen functioneren lichtkokers het beste over kleine pijplengtes en wanneer ze uitgevoerd worden met heliostaten. De systemen zijn vrij duur en bieden geen uitzicht naar buiten. Anidolische systemen

Het anidolische principe is het invangen van hemellicht van hogere delen van de hemelkoepel, dat normaliter niet in de ruimte zou vallen, om het daarna via een afgesloten geleider Lichttransport verder in de ruimte te brengen. Een anidolische systeem bestaat Verschillende vormen van lichttransporterende elementen zijn uit een gekromd vlak dat geoptimaliseerd is om het licht in een ruimte te brengen reflecteert zowel diffuse als directe mogelijk: lichtstraling en zorgt behalve voor lichttransport ook voor een • Lichtkokers en -geleiders beter lichtcomfort door een betere spreiding. • Anidolische systemen Lichtkoker en -geleiders Double glazing

Roller blind

3,59 0,92 Anidolic element D [%] Lichtkokers zijn bedoeld om het daglicht, voornamelijk zonlicht, in delen van een gebouw te brengen waar geen daglicht komt, of 0,51 Light-duct waar geen ramen aangebracht kunnen of mogen worden. Deze Organic glazing 0,67 lichtkokers zijn in doorsnede rond of vierkant. De binnenkant 15 2,65 van de kokers is met een hoog reflecterend materiaal bekleed, Anidolic elements 10 spiegels of bijvoorbeeld 3M materiaal. Het directe zonlicht kan Double glazing met behulp van zongestuurde spiegels (heliostaten) in de koker 5 gebracht worden, waardoor de effectiviteit van de lichtkoker toeneemt. Aan de onderzijde van de koker wordt in veel 0 gevallen een prismatische afdekking gebruikt om een diffuse 0m 1m 2m 3m 4m 5m G. Courret 6m LESO/EPFL/CH verlichting van de ruimte te realiseren. De hoeveelheid licht die uiteindelijk in de ruimte komt hangt af van de buitencondities, Figuur 22: anidolisch systeem, bron: G. Courret, LESO/ de lengte van de pijp, het aantal knikken, de diameter van de EPFL/CH pijp en de positie ten opzichte van de zon. Testen met anidolisch plafond geven aan dat een grotere uniformiteit van de dagverlichting en een hoger daglichtniveau dieper in de ruimte gerealiseerd worden. Deze systemen zijn vooral zinvol bij een ruimtediepte die groter is dan 4.5 meter.

De anidolische systemen worden ook vaak onder de categorie daglichtsystemen (zie volgende paragraaf) ondergebracht, waarbij ze een sterke overeenkomst hebben met het principe van de lichtplanken en zonder een bijbehorend systeem uitgevoerd worden. Daglichtsystemen Daglichtsystemen zijn aanpassingen in de gevelzone met het doel daglicht dieper in het vertrek te brengen, zonlicht te weren en door reflectie indirect in de ruimte te brengen en een gelijkmatiger verloop van het verlichtingsniveau in het vertrek te realiseren. Daglichtsystemen kunnen een deel van, maar Figuur 21: lichtkoker

23

ook het gehele raamvlak beslaan. In het laatste geval moet het uitzicht gewaarborgd blijven. Een daglichtsysteem is niet zonder meer een helderheidswering of zonwering (6.2.4 Lichtwerende regelelementen). Zelfs wanneer het daglichtsysteem het visuele comfort in de ruimte verbetert, kan een aanvullende helderheidswering of zonwering nodig zijn om verblinding tegen te gaan. In dit dictaat wordt een korte samenvatting van een aantal daglichtsystemen gegeven – een uitgebreid overzicht is te vinden in IEA 2000 (http://gaia.lbl.gov/iea21/ieadownload. htm). Figuur 24: werking anidolisch systeem De lichtplanken functioneren met name voor direct zonlicht. Lichtplank Uit onderzoeken blijkt dat het toepassen van een interne Een lichtplank is een klassiek daglichtsysteem (reeds bekend lichtplank, bij overwegend bewolkte hemelcondities, de bij de Egyptische farao’s) dat ontworpen is om het licht dat er hoeveelheid daglicht in een ruimte niet verhoogd, enkel een bovenop valt naar het plafond van de binnenruimte te reflecteren hogere gelijkmatigheid van de dagverlichting realiseert. Bij het buiten de gevel plaatsen van een lichtplank zal de opbrengst van gereflecteerd licht dieper in het vertrek hoger zijn. Het voor de lichtplank ‘zichtbare’ licht dat gereflecteerd kan worden is groter. Wanneer de geometrie van de lichtplank gebogen en gesegmenteerd wordt, kan de efficiëntie van het systeem vergroot worden (vergelijk anidolische systemen, in vorige paragraaf). Bij verticaal uitgevoerde lichtplanken zal de opbrengst van het daglicht door gemis aan zenitlicht lager zijn dan bij horizontale lichtplanken. Door een lichtplank niet als een vast object uit te voeren, maar beweegbaar is het mogelijk de lichttoetreding en zoninval te reguleren en optimaliseren. De mogelijkheid tot verandering van de hoek van de lichtplank biedt enige voordelen:

•

Figuur 23: lichtplank

lichtdeel

• •

meer mogelijkheden tot tegenhouden van ook laagstaande zon lager lichtniveau in raamzone lichte stijging van daglichtniveau dieper in ruimte

Voor statische lichtplanken geldt bij voorkeur dat deze spiegelend uitgevoerd worden, onder een hoek gezet worden en aan de buitenzijde van de gevel aangebracht kunnen worden. Lamellen

zichtdeel

en direct licht nabij de gevelzone te weren. Normaalgesproken bevindt de lichtplank zich boven ooghoogte waarbij het raam onderverdeeld wordt in een ‘zichtdeel’ onder de plank en een ‘lichtdeel’ erboven. De afwerking van de lichtplank is aan de bovenzijde wit of diffuus spiegelend. Voor een goede werking is het van wezenlijk belang dat zowel de plank als het plafond een hoge reflectiefactor hebben.

Lamellensystemen zijn opgebouwd uit een aantal latten (horizontaal, verticaal of onder een hoek). De verschijningsvormen, waarin ze verkrijgbaar zijn, zijn divers. De lamellen kunnen zowel aan de binnenkant als de buitenkant van het raam geplaatst worden. Aan de buitenkant geplaatste lamellen functioneren als licht- en warmtewering, waarbij lamellen aan de binnenzijde enkel de lichtwerende functie kunnen vervullen. Plaatsing tussen het glas behoort ook tot

24

Naast de zonregulerende functie hebben de lamellen ook lichtsturende eigenschappen. Hierdoor hebben ze ook binnen het thema ‘daglichtsystemen’ aandacht gekregen. Door de stand van de lamellen aan te passen, kan het zonlicht via de lamellen naar het plafond gereflecteerd worden. Hierdoor wordt het licht via het plafond dieper de ruimte gebracht, zonder een te grote helderheid te geven bij de raamzone. Het uiteindelijke resultaat is afhankelijk van de plaatsing, de stand, het oppervlak en de reflectiekarakteristieken van de lamellen. Daarnaast zijn er diverse vormen ontwikkelt, om de lichtsturende eigenschappen van de lamellen te optimaliseren (zie figuur 26). Een voorbeeld hiervan is het visgraatsysteem, wat onder een bewolkte hemelkoepel ongeveer twee keer zoveel licht dieper in de ruimte brengt dan normale lamellen. Daar tegenover staat, dat dit systeem met name ontworpen is om het licht onder bewolkte hemelcondities te sturen, waardoor naast dit daglichtsysteem ook een goede zonwering aangebracht moet worden. De lamellensystemen die omhoog of opzij getrokken kunnen worden, kunnen onder alle hemelcondities ingezet worden om licht te sturen of te weren. Onder bewolkte hemelcondities kan een onbelemmerd glasvlak geboden worden. Daarnaast kan het Figuur 25: typische lichtoplossingen met lamellen directe zonlicht onder heldere hemelcondities door de lamellen de mogelijkheden, waardoor stof en andere vervuiling geen optimaal in de ruimte gebracht worden. Lamellen kunnen op alle oriëntaties toegepast worden waarbij de verticale lamellen negatieve invloed uitoefenen op de werking van de lamellen. het beste functioneren op de oost en westelijke geveloriëntatie (zie figuur 28). Prisma’s Lichtsturende prismasystemen hebben sturing van direct zonlicht als doel. Dit direct licht wordt van richting veranderd en kan door middel van een reflecterend plafond diffuus de achterliggende ruimte in worden gereflecteerd. De werking van prismatische systemen is bij diffuus licht beperkt. Er zijn verschillende varianten van prismatische systemen: lichtsturende PMMA-elementen, prismatische coatings en zonlichtwerende prismasystemen. Het uitzicht door prima’s is beperkt.

Figuur 26: optimalisatie lichtsturende eigenschappen van lamellen door vorm (bron: Helmut Koester Lichtplanung en IEA source book) Figuur 27: prismatische panelen (bron: IEA Task 21)

25

kan het licht een bepaalde kant op worden gestuurd. Er zijn varianten die het zonlicht kunnen ombuigen, bundelen of verspreiden met behoud van zicht en licht. Op dit moment zijn er alleen hologrammen beschikbaar die directe straling kunnen beïnvloeden. Diffuus licht wordt nauwelijks beïnvloed. De systemen zijn vrij duur en veroorzaken in veel gevallen een regenboogeffect in een ruimte.

(a) Situatie met verticale lamellen. Weergegeven is een plattegrond, inclusief de baan van de zon. Vooral op de zuidgevel moeten de lamellen continue aangepast worden of dicht vastgezet worden om zontoetreding te verhinderen (b) Situatie met horizontale lamellen. Weergave van een doorsnede, inclusief de zonshoogte. De lamellen kunnen continue aangepast worden, of op een vaste stand gezet worden, waarbij zonlicht net niet in de ruimte komt. In de meeste gevallen is uitzicht dan nog mogelijk. Vooral op de westen oostgevel moeten de lamellen continue aangepast worden of dicht vastgezet worden om zontoetreding te verhinderen Figuur 28: gebruik verticale (a) en horizontale (b) lamellen

HOE: holografic optical element Hologrammen of holografische optische elementen hebben invloed op de brekingsindex van het licht. Op deze manier Ontwerpregels lichtsturende elementen 1. De locatie op aarde en de daar aanwezige klimatologische omstandigheden spelen een belangrijke rol in de keuze van een daglichtsysteem. Veel daglichtsystemen functioneren vooral met directe zonnestraling. In Nederland komt gedurende slechts 30-35% van de tijd dit directe zonlicht voor. 2. Bij toepassing van een aantal daglichtsystemen kan het uitzicht (visuele contact) met buiten gereduceerd worden. Dit is op te lossen door een zichtdeel aan te brengen.

Figuur 29: holografische elementen tussen zonnecellen in de Academie Mont Cenis, Herne

3. Bij toepassing van lamellen in het zichtdeel kan het onderste deel geperforeerd worden, smalle lamellen of op zonnestand geregelde lamellen toegepast worden, waardoor het uitzicht gewaarborgd kan worden.

26

6.2.4. Lichtwerende regelelementen

Er kan een onderscheid gemaakt worden tussen systemen die met name bedoeld zijn om de zonnestraling te weren en systemen die dienen als helderheidswering. Het eerste systeem heeft voornamelijk als doel om de koellast te beperken terwijl het tweede systeem er voor moet zorgen dat er geen verblinding optreedt voor de gebruiker. Slechts in enkele gevallen kan één type systeem beide doelen dienen. Zo kunnen overstekken in veel gevallen wel het directe zonlicht weren maar beperken niet de helderheid in het raamvlak voor de gebruiker. Ook bij de keuze voor het lichtwerende systeem is het van belang zoveel mogelijk uitzicht voor de gebruiker te houden.

Een helderheidswering is geen daglichtsysteem wanneer het systeem niet toegepast kan worden om het daglicht dieper in het vertrek te brengen, zonlicht te weren en door reflectie indirect in de ruimte te brengen of om een gelijkmatiger verloop van het verlichtingsniveau in het vertrek te realiseren (zie figuur 31). Een helderheidswering vervult niet per definitie de functies van een zonwering, bijvoorbeeld in het geval dat de helderheidswering alleen deel van het raamvlak beslaat en de toetreding van direct zonlicht nog mogelijk is (zie ook figuur 31).

In de vorige paragraaf, lichtsturende regelsystemen, zijn enkele systemen behandeld die naast het licht sturen ook een deel Definitie zonwering en helderheidwering van het licht tegenhouden. In deze paragraaf worden alleen Zonwering is een afscherming in de gevel die gebruikt wordt systemen behandeld die alleen licht tegenhouden. In dit om zon te weren, zoals een markies of lamellen. Een zonwering hoofdstuk komen zowel de vaste systemen aan bod als de is een warmtewering en wordt daardoor bij voorkeur aan de regelbare systemen buitenzijde van de gevel aangebracht, om te voorkomen dat het Zonwering en oriëntatie directe zonlicht de ruimte opwarmt. Een zonwering die aan alle gevelzijdes van het gebouw gelijk is, Een zonwering is geen daglichtsysteem wanneer het systeem is geen optimale zonwering. De diverse oriëntaties vragen om niet toegepast wordt om het daglicht dieper in het vertrek te een andere aanpak: brengen, zonlicht door reflectie indirect in de ruimte te brengen of een gelijkmatiger verloop van het verlichtingsniveau in het • Noord: ‘constante’ daglichttoetreding, minimale warmtebelasting. De zonwering wordt in de vroege vertrek te realiseren (zie figuur 31). ochtend of late avond gebruikt. Een zonwering vervult niet per definitie de functies van een helderheidswering, bijvoorbeeld in het geval dat nog een deel • Zuid: veel, dynamisch, licht. De zonshoogte beweegt zich op een dag binnen een bepaalde bandbreedte, waarvoor van de hemelkoepel zichtbaar is (zie ook figuur 31). de zonwering in een vaste stand mogelijk is. relatief Een helderheidswering is een afscherming van de daglichtopening makkelijk (zie figuur 30). die gebruikt wordt om verblinding door daglicht (direct en indirect) in de ruimte tegen te gaan. In de meeste gevallen bestaat • Oost en west: de zonnestand varieert sterk – van laag (zonsopgang en zonsondergang) tot hoog (overgang van deze afscherming uit lamellen of doek. Een helderheidswering en naar zuidgevel), waardoor vaste zonwering moeilijk is is een lichtwering en kan daardoor zowel aan de binnenzijde als (zie figuur 30). de buitenzijde van de gevel worden aangebracht.

Figuur 30: zonspositie in winter (boven) en zomer (onder) voor oost - zuid - west en noord gevel (v.l.n.r.) bron: BGI 827

27

Daglichtsysteem

lichtplank

anidolisch systeem

Daglichtsysteem, zon en helderheidswering

lamellen (buiten)

Zon- en helderheidswering

beweegbaar scherm

beweegbare zonwering

lamellen (binnen)

beweegbaar scherm

Helderheidswering

Zonwering

zonnescherm

Figuur 31: helderheidswering, daglichtsystemen en zonwering - categorieën waarin de diverse systemen ingedeeld worden, met typische voorbeelden

28

Figuur 32: voorkeur voor type zonwering orientatie afhankelijk (links: oost / westgevel, rechts: zuidgevel

Vaste lichtwerende systemen: Overstekken en dagkanten Overstekken en dagkanten, ook wel fins genoemd, worden in de gebouwde omgeving met name gebruikt om het directe zonlicht tegen te houden. Het gevolg is een lagere verlichtingssterkte en schaduw voor de zone vlak bij het raam. Het verschil tussen dagkanten en overstekken is dat de laatste horizontaal boven het raam geplaatst worden terwijl dagkanten verticaal naast of in het raam geplaatst worden. Dagkanten functioneren het beste bij een laagstaande zon van de zijkant terwijl overstekken juist het zonlicht hoog aan de hemel (op het zuiden) het beste kunnen tegenkomen. Ook combinaties van beiden worden toegepast.

•

een visueel comfortabelere verlichting in de ruimte te krijgen (lichtwering)

•

schaduw op het raamvlak te werpen, zoals bijvoorbeeld uitvalschermen (zonwering)

•

het licht te filteren. Dit kan zowel het directe zonlicht zijn als het diffuse daglicht, zoals het geval is bij gordijnen.

De flexibele lichtwerende systemen hebben, zoals al aangegeven bij de lamellensystemen, hebben het voordeel dat ze alleen toegepast worden, als dit gewenst is. Zon- en lichtwerend bij hoge lichtniveaus, maar ook een optimale daglichtbenutting door een vrij glasvlak in bewolkte hemelsituaties met lage lichtniveaus.

De afmetingen van een overstek worden bepaald door de zonshoogte, welke afhankelijk is van seizoen en oriëntatie. De afmeting van een overstek kan variëren tussen 0,4 en 1 m vanaf de gevel. Het beste kan een overstek toegepast worden op een zuidelijk gerichte gevel. Dagkanten daarentegen kunnen het beste op de westelijke of de oostelijke gevel toegepast worden. Een dagkant kan ook een lichtsturende functie hebben waarbij het directe zonlicht via de dagkant naar binnen gereflecteerd wordt. De afmeting van de dagkanten worden bepaald door de behoefte aan schaduw en de benodigde reflectie van het licht naar binnen toe. De afmeting is meestal tussen de 0,3 m en de 1,2 m. Flexibele lichtwerende systemen Naast lamellen zijn screens typische flexibele lichtwerende systemen. Onder screens verstaan we doekachtige elementen die voor het raam geplaatst worden om

29

7. Ontwerpen met daglicht

Voor het maken van goed ontwerp van de scheidingsconstructies, gebaseerd op het daglicht zullen we een onderscheid moeten maken tussen de daglichtkarakteristiek waarop het ontwerp gebaseerd is. Er zijn grote, wezenlijke verschillen tussen het licht van een heldere hemel en dat van een bewolkte hemel.

7.1. Zonlichtstrategie

De zon is een zeer krachtige lichtbron. Goed gebruik hiervan in het gebouwontwerp kan zowel energetisch gunstig als esthetisch aangenaam zijn. Als een gebouw niet zorgvuldig hierop ontworpen wordt kan dit leiden tot oververhitting, te grote helderheden of een slechte lichtverdeling. Het ontwerp zou de juiste hoeveelheid zonlicht moeten binnenlaten, het efficiënt moeten gebruiken, en het zo sturen dat er een evenwichtige lichtverdeling ontstaat in de ruimte zonder verblinding. Belangrijke ontwerpparameters: • locatie op aarde • oriëntatie • omgevingsfactoren • gebouwvorm • zijlicht of daklicht • daglichtsystemen

toegelaten dient te worden. 5. Integreer. Integreer het middel voor het zonlichtconcept met de architectuur. Als een opening voor het zonlicht geen uitzicht biedt of een essentiele rol in het architectonisch ontwerp, zal de kans groot zijn dat deze opening afgedekt worden door gordijnen of andere obstructie.

7.2. Daglichtstrategie

Voor het klimaat waarbij de zon voor het merendeel van de tijd niet aanwezig is kun je het beste een daglichtontwerp maken dat gebaseerd is op het optimaliseren van het gebruik van het diffuse daglicht. In dit geval is de lichtbron de hemel en niet de zon of door zonverlichte vlakken. Desondanks zijn sommige van de zonlichtstrategien ook van toepassing op de daglichtstrategie (bijvoorbeeld light efficiency, regeling van de hoeveelheid licht en de integratie met de architectuur). Omdat de bewolkte hemel geen punt lichtbron is maar een lichtgevend vlak is kun je het beste de volgende strategien toepassen.

Globaal kunnen de volgende 5 ontwerpstrategieën het effectief gebruik van zonlicht bevorderen.

1. Maximaliseer de ruimtehoek van de hemel, gezien vanaf het werkvlak of de lichtreflecterende delen. Bedenk dat de openingen voor daglicht groter mogen zijn dan die voor zonlicht. Voor verticale daglichtopeningen in de gevel geldt dat de maximale ruimtediepte niet groter mag zijn dan circa 2 keer de hoogte tot de raambovenzijde.

1. Schaduw. Zorg voor een beschaduwing van gebouwopeningen ter voorkoming van verblinding en overmatige opwarming ten gevolge van direct zonlicht. Openingen in de zuidgevel verlichten met name de horizontale vlakken terwijl de oost-west openingen met name effectief zijn voor de verticale vlakken.

2. Helderheidswering. Vermijd direct zicht op de bedekte hemel omdat het een heldere bron is die verblinding kan veroorzaken. Schaduw is niet nodige aan de buitenkant van de gevel omdat de warmte normaal gesproken geen probleem vormt bij een geheel bedekte hemel.

2. Sturen. Stuur het zonlicht naar de plekken waar het nodig is. De essentie van goede verlichting is de goede lichtverdeling en daarom met name bij direct zonlicht belangrijk. Het is onwenselijk om het gebied bij het raam overbelicht te hebben terwijl de rest van de ruimte onderbelicht te hebben. Het licht van de zon (een direct gerichte puntbron), moet verdeeld worden over een groot vlak om de balans tussen helderheden te optimaliseren. Dit heeft als bijkomend voordeel dat het contrast tussen ruimteoppervlakken en het raam geminimaliseerd wordt.

3. Belemmer het licht niet. Gebruik geen geheel gesloten licht planken (shelves) en overhangen. Zij dragen niet bij aan de sturing van het diffuse licht en kunnen de hoeveelheid daglicht verminderen die uiteindelijk op het werkvlak zou kunnen vallen.

3. Regeling. Regel de hoeveelheid licht dat een ruimte binnenkomt. Zorg voor de gevraagde hoeveelheid licht op het gevraagde tijdstip. Oververlicht de ruimte niet, tenzij de visuele eisen niet kritisch zijn en het gebouw de extra warmtestraling kan gebruiken voor thermische doeleinden. 4. Efficiency. Gebruik het licht efficiënt door de vormgeving en de afwerking van de ruimte. Dit zorgt voor een betere lichtverdeling en het vermindert de totale hoeveelheid licht die

4. Plaats de openingen hoog in de gevel. De openingen moeten het helderste deel van de hemel zien. De luminantie van het zenit is immers 3 keer zo groot als die van de horizon. Hoge ramen en horizontale daglichtopeningen zullen het meeste licht van een bewolkte hemel kunnen voorzien. 5. Ruimtevorm om de absorptie van licht te minimaliseren. Gebruik goed reflecterende ruimteafwerkingen. Maximaliseer de verdiepingshoogte bij de ramen en pas hoge ramen in de gevel toe laat het plafond langzaam aflopen richting de achterkant van de ruimte ter minimalisering van het binnenoppervlak.

30

Bijlage: daglichtdiagrammen

Daglichtdiagrammen worden gebruikt om de daglichttoetreding ten gevolge van een uniforme of CIE bewolkte hemelkoepel in een punt in een ruimte te bepalen. Hiervoor wordt de lichtopening met behulp van zichtlijnen (hoeken) uitgezet in het radiaaldiagram (zie figuur 33). Dit radiaaldiagram met het hemelfactordiagram gecombineerd, waarna het aantal ‘vakjes’ (zie legende) geteld kan worden om de hemelcomponent van de daglichtfactor te bepalen.

Figuur 33: radiaaldiagram en hemeldiagrammen voor uniforme en CIE bewolkte hemelkoepel

31

Text description

32

Bijlage: zonnebaandiagrammen

Gebruik zonnebaandiagram 1. Zorg dat je het zonnebaandiagram hebt voor de juiste breedtegraad op aarde 2. Selecteer de datumlijn 3. Selecteer de tijdslijn en markeer het kruispunt met de datumlijn 4. Lees de zonshoogte (Elevatie) af door de concentrische cirkels te volgen 5. Lees de azimut af door een lijn te trekken vanaf het middelpunt van de cirkel, via het kruispunt naar de buitenste rand

Voorbeeld: Wat zijn de zonshoogte (elevatie) en azimut op 19 februari om 11 uur ’s ochtends? Cirkels volgen geeft een zonshoogte van 25º en een azimut van 160º ( t.o.v. het noorden)

33

34

Bijlage: gebruik bezonningsimulator en daglichtkamer

De bezonningsimulator is bedoeld om het directe licht te bestuderen, dit is het licht afkomstig van de zon zoals bij helder weer. De bezoningsimulator bestaat uit een draaibare tafel welke de draaing van de aarde simuleert en een beweegbare arm, voor de simulatie van de zonhoogte, met daaraan een lichtbron welke een nagenoeg evenwijdige lichtbundel produceert voor de simulatie van de zon Op stedenbouwkundig niveau kan de schaduwval van de bebouwing en directe lichtval op de bebouwing worden bestudeerd. Eveneens kan de bezonningsimulator worden gebruikt om het spel van het directe licht in een gebouw te bestuderen.

De daglichtkamer is er om het diffuse licht (alzijdig licht) afkomstig van hemel te bestuderen. Met behulp van eenvoudige maquettes is het mogelijk om een kwantitatief (daglichtfactor) oordeel te geven van de daglichttoetreding in het ontwerp bij een CIE bewolkte hemel. De daglichtsimulator bestaat uit een ruimte met een enorme lichtbak erboven waarvan de 4 wanden het boven gedeelte in spiegels is uitgevoerd. Binnen in deze ruimte onstaat dan een kunstmatig beeld van een lichtende hemelkoepel met in het zenit een helderheid die driemaal hoger is dan die aan de horizon.

Het gebruik van de daglichtsimulator is eenvoudig en in korte De bezonningsimulator is eenvoudig in het gebruik tijd is het mogelijk om een goede indruk te krijgen van de m.bijvoorbeeld een computer wordt de simulator aangestuurd daglichttoetreding bij de diverse ontwerpvarianten. en kan voor elk willekeurig tijdstip en plaats op de wereld de Zie ook: http://sts.bwk.tue.nl/bps/onderzoek/lichtlab.htm situatie worden nagebootst.

Figuur 34: bezonningsimulator (links) en daglichtkamer (rechts) van de TU/e

35

Bijlage: lichttechnische grootheden

Lichtstroom De hoeveelheid licht die per seconde door een lichtbron in alle richtingen wordt uitgestraald, gewogen tegen de spectrale ooggevoeligheid. Lichtsterkte De lichtstroom per eenheid van ruimtehoek die in een bepaalde richting wordt uitgestraald. Verlichtingssterkte De lichtstroom per eenheid van oppervlakte die door een vlak wordt ontvangen. Luminantie De lichtsterkte per eenheid van schijnbaar oppervlak.

Grootheid Naam Lichtstroom Lichtsterkte Verlichtingssterkte Luminantie

Symbool f I E L

Formule f/w f/A I/Aschijnbaar

SI eenheid Naam Lumen Candela Lux Candela per m2

Symbool lm cd lx cd/m2

Afleiding lm/sr lm/m2 lm/sr.m2

36

Literatuur & lijst van figuren

Literatuur

BGI 827 (2002): Sonnenschutz im Büro; Hilfe für die Auswahl von geeigneten Wärmeschutzvorrichtungen an Bildschirmund Büroarbeitsplätzen. Herausgegeben von der VerwaltungsBerufsgenossenschaft, Deutschland Daylight in Buildings – A source book on daylighting systems and components- IEA SHC Task 21- July 2000 - http://gaia. lbl.gov/iea21/ieadownload.htm Daylighting in Architecture- A European Reference BookCommission of European Communities- N. Baker, 1993 Tips for Daylighting with Windows - the integrated approach: http://windows.lbl.gov/pub/designguide/default.html Daglichtsystemen en visueel comfort - SBR rapport, M. Velds en M. van der Voorden, 2000 Licht in de architectuur : een beschouwing over dag- en kunstlicht, C. van Santen en A. Hansen, 1985

Figuren

Figuur 1: variatie van kleurtemperatuur - zonsopgang, midden op de dag en zonsondergang (bron: morguefile) Figuur 2: kleurtemperatuur van daglicht en waarneming (bron: morguefile) Figuur 3: resultaten Rediance berekening Figuur 4: scheefstand van de aardas bepaald zonshoogte in diverse seizoenen Tabel 1: zonshoogte om 12:00 h zonnetijd Figuur 5: bezonningsimulator, faculteit Bouwkunde, TU/e Figuur 6: diffuse verlichting door bewolkte hemelconditie (bron: morguefile) Figuur 7: bepaling daglichtfacttor Figuur 8 bepaling 'no sky line' Figuur 9: te grote helderheidsverschillen veroorzaken visueel discomfort (bron: morguefile) Figuur 10: directe verlichting bij een heldere hemelkoepel Figuur 11: gevel Rabobank in Utrecht Figuur 12: atrium Vertigo, met lage reflectiefactoren en getint glas Figuur 13: Casa Batllo Figuur 14: invloed van gebruikers op daglichtontwerp Figuur 15: spectrale transmissie normaal enkel glas Figuur 16: overzicht van constructies met globale aanduiding van de U-, LTA- en ZTA -waarden (Novem) Figuur 17: Zeefdruk, Stadhuis Alphen aan de Rijn Figuur 18: LTA en ZTA waarde van bedrukt glas – witte zeefdruk (bron: Glaverbel) Figuur 19: translucent materiaal - gezandstraald glas (bron: morguefile) Figuur 20: effectieve opening Figuur 21: lichtkoker Figuur 22: anidolisch systeem, bron: G. Courret, LESO/EPFL/CH

4

Figuur 23: lichtplank Figuur 24: werking anidolisch systeem Figuur 25: typische lichtoplossingen met lamellen Figuur 26: optimalisatie lichtsturende eigenschappen van lamellen door vorm (bron: Helmut Koester Lichtplanung en IEA source book) Figuur 27: prismatische panelen (bron: IEA Task 21) Figuur 28: gebruik verticale (a) en horizontale (b) lamellen Figuur 29: holografische elementen tussen zonnecellen in de Academie Mont Cenis, Herne Figuur 30: zonspositie in winter (boven) en zomer (onder) voor oost - zuid - west en noord gevel (v.l.n.r.) bron: BGI 827 Figuur 31: helderheidswering, daglichtsystemen en zonwering - categorieën waarin de diverse systemen ingedeeld worden, met typische voorbeelden Figuur 32: voorkeur voor type zonwering orientatie afhankelijk (links: oost / westgevel, rechts: zuidgevel Figuur 33: radiaaldiagram en hemeldiagrammen voor uniforme en CIE bewolkte hemelkoepel Figuur 34: bezonningsimulator (links) en daglichtkamer (rechts) van de TU/e

24 24 25 25 25 26 26 27 28 29 31 34

4 6 7 7 8 9 9 10 11 12 13 14 14 16 18 19 20 20 21 22 23 23 37

Daglicht en scheidingsconstructies

Recommend Documents