OPTIMALISATIE VAN HET NATUURLIJK LICHT

PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING CSS06 -

OPTIMALISATIE VAN HET NATUURLIJK LICHT De vorm en de oppervlakte van de openingen bepalen, evenals de binnenhuisinrichting, voor optimaal lichtcomfort en gebruik van natuurlijk licht

PRINCIPES BENADERING Het gevoel van comfort is een samengaan van tal van elementen, zoals thermisch comfort, akoestisch comfort en de lucht- en lichtkwaliteit in de ruimten. Voor een goede lichtkwaliteit moeten de bestemming van een lokaal, de hoeveelheid licht en de kwaliteit van dit licht op elkaar afgestemd zijn: kleur, veranderlijkheid, sterkere of minder sterke contrasten die erdoor ontstaan, enz. Gezien de vele factoren is het onmogelijk om "het comfort te meten. In deze fiche vindt u aanwijzingen over hoe u zoveel mogelijk natuurlijk licht kunt binnenbrengen en hoe u fenomenen als verblinding kan vermijden. Voor een bouw- of renovatieproject zal men de voorkeur geven aan het gebruik van natuurlijk licht in de plaats van kunstmatig licht. Het brede spectrum van natuurlijk licht, maar ook de veranderlijkheid en de nuances bieden een optimale perceptie van vormen en kleuren. Kunstmatige verlichting moet worden beschouwd als een aanvulling van het natuurlijk licht. Het moeilijkste voor een ontwerper is ervoor te zorgen dat het project over een zo lang mogelijke periode van het jaar voldoende natuurlijk licht oplevert. Twee theoretische gegevens bepalen wetenschappelijk de hoeveelheid licht: o o

De lichtsterkte, die de hoeveelheid licht weergeeft die wordt ontvangen door een bepaalde oppervlakte. Dit wordt gemeten in lux (lx). De factor daglicht, die de verhouding weergeeft tussen de verlichting die wordt ontvangen op een referentiepunt binnen in het lokaal, en een punt buiten op een heldere plaats. Dit is een specifieke indicator voor natuurlijk licht en wordt uitgedrukt in percenten. In een bestaand gebouw kan deze factor worden geëvalueerd door een eenvoudige meting van de binnen- en de buitenverlichting. Bij een nieuwbouwproject moet een maquette worden gebouwd of een simulatie worden gecreëerd om deze factor te kunnen berekenen.

DOELSTELLINGEN Verboden: o Lokalen zonder natuurlijke verlichting.

Minimum: o

De Gewestelijke Stedenbouwkundige Verordening naleven betreffende de te voorziene glasoppervlakken: een glasoppervlakte die overeenstemt met 1/5 van de vloeroppervlakte in leeflokalen, en met 1/12 van de vloeroppervlakte indien de lichtgevende oppervlakten zich in de dakhellingen bevinden.

BLZ 1 VAN 9 – OPTIMALISATIE VAN HET NATUURLIJK LICHT – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING CSS06 -

Aangeraden: o

o

tijdens de ontwerpfase nadenken over de organisatie van het plan, zodat het lichtpotentieel ten volle kan worden benut. Bijvoorbeeld, de lokalen die overdag het vaakst worden gebruikt plaatsen in de zonnigste gedeelten van het gebouw. Openingen zo ontwerpen dat voor een gegeven lichtgevende oppervlakte het lichtcomfort wordt geoptimaliseerd. Tenzij het gaat om een bijzondere toepassing zal men proberen de lichthoeveelheid te maximaliseren, verblinding en te felle contrasten te beperken, enz.

Wij raden de lezer aan om ook de fiche te lezen over de optimalisatie van glasoppervlakken (ENE06 "Optimaal ontwerpen van vensters"), die meer gericht is op de energiekwesties die te maken hebben met het ontwerp van het venster: opbrengst en verlies van zonlicht, enz.

KEUZE-ELEMENTEN TECHNISCHE ASPECTEN Wat is lichttransmissie? Wanneer het zichtbare zonlicht wordt opgevangen door een doorschijnende wand zoals bijvoorbeeld een glasblad, dan wordt een eerste deel van het licht naar buiten weerkaatst, een tweede deel wordt geabsorbeerd door de materialen, en een derde deel wordt doorgegeven naar de binnenkant. Het gedeelte licht dat wordt doorgegeven, wordt lichttransmissie van de wand genoemd, uitgedrukt in percenten of in decimale getallen. Een dubbele beglazing met lage uitstraling biedt een lichttransmissie van ongeveer 75%, of 0,75, terwijl een enkele beglazing een lichttransmissie kan hebben van 90%. Speciale gekleurde ruiten of ruiten met een spiegeleffect die soms worden gebruikt voor kantoren hebben een lichttransmissie die kan dalen tot 0,3. Dergelijke beglazing wordt gekozen omwille van de capaciteit om het doorlaten van de thermische straling van de zon te beperken, zodat oververhitting in de zomer wordt vermeden. Het is echter beter te kiezen voor heldere beglazing om de hoeveelheid natuurlijk licht te vermeerderen, en dan de ramen uit te rusten met zonwering zoals afdaken en zonnerasters. Een specifieke fiche is gewijd aan het ontwerpen van zonwering (ENE13 "De juiste zonwering"). Indien u met heldere beglazing een oncomfortabele verblinding vreest of weerkaatsing op computerschermen in kantoren, plaats dan bijvoorbeeld stores aan de binnenkant van het venster.

> Een lichtsfeer evalueren? In een architecturaal project, zowel bij nieuwbouw als renovatie, moet men om een idee te hebben van de lichtsfeer ofwel een computersimulatie maken, of een maquette bouwen. Simulatie betekent dat je specifieke software moet kopen en ermee leren werken. Je zult dus een gespecialiseerd studiebureau in de arm moeten nemen.

BLZ 2 VAN 9 – OPTIMALISATIE VAN HET NATUURLIJK LICHT – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING CSS06

Het bouwen van een maquette daarentegen kan door elk architectenbureau worden gedaan.Opdat de maquette representatief zou zijn is het echter nodig bepaalde bouwregels na te leven, met name om "lichtlekken" ter hoogte van verbindingen te vermijden, of om de juiste materialen te kiezen. Een handleiding voor het bouwen van maquettes aangepast aan de studie inzake natuurlijk licht is online beschikbaar (cf. Bibliografie). Een eenvoudig onderzoek van de maquette in de buitenlucht, in reële omstandigheden, is voor iedere ontwerper weggelegd en kan al een goed idee geven van de lichtkwaliteit van een project. Maar het is ook mogelijkde maquette te bestuderen onder een kunstmatige hemel, om niet afhankelijk te zijn van de weersomstandigheden (informatie beschikbaar bij het Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf). Weinig architecten gebruiken die instrumenten voor kleine projecten. Sommige gespecialiseerde studiebureaus nemen dergelijke opdrachten aan, maar voor kleine gebouwen zijn de kosten zelden gerechtvaardigd. Welke hoeveelheden licht heeft men nodig? In de levensruimten van een woning, die vaak en lang gebruikt worden (slaapkamer, woonkamer, keuken, bureau), bedraagt de daglichtfactor idealiter meer dan 2%. De verlichtingskwaliteit zal als voldoende worden beschouwd bij een daglichtfactor (DLF) van tenminste 1%. Beneden de 0,5% wordt aangenomen dat de zone niet voldoende daglicht krijgt.

DLF < 0.5 %

OnvoIdoende

0,5 % < FLJ < 1 %

Zwak

1 % < FLJ < 2 %

Voldoende

2 % < FLJ < 3 %

Goed

3 % < FLJ < 5 %

Zeer goed

5 % < FLJ

Uitstekend

Het begrip verlichtingsniveau wordt het vaakst gebruikt om een – kunstmatige – verlichtingsinstallatie te beschrijven. We vermelden hier niettemin de richtwaarden. Wanneer het verlichtingsniveau vermindert, zijn de details van voorwerpen en klein gedrukte teksten moeilijker te ontwaren. Te veel belichting is eveneens oncomfortabel.

Ruimte en activiteit

Gemiddeld verlichtingsniveau [lux]

Hal, gang, trap, toilet

50 – 100

Sanitair

200-300

Keuken

200-500

Woonkamer

100-300

Eetkamer

100-200

Slaapkamer

100-200

Washok, kelder, berging enz.

50-100

Daarnaast zijn er ook de aanbevolen verlichtingsniveaus volgens het Algemeen Reglement voor de Arbeidsbescherming en de norm NBN L 13-006:


Minimum

Aanbevolen

Ideaal

Bibliotheek

300 lux

500 lux

750 lux

Klas

300 lux

500 lux

750 lux

Keuken

300 lux

500 lux

750 lux

Vergaderzaal

300 lux

500 lux

750 lux

300 lux

500 lux

750 lux

500 lux

750 lux

1000 lux

Parking

50 lux

75 lux

100 lux

Gang

100 lux

150 lux

200 lux

Eetzalen

150 lux

200 lux

300 lux

Sanitair

100 lux

150 lux

200 lux

Kantoren (algemene werken) Kantoor (permanent lezen en schrijven)

De aanbevolen verlichtingsniveaus volgens het Algemeen Reglement voor de Arbeidsbescherming en de norm NBN L 13-006

Deze waarden vertegenwoordigen de verlichtingsniveaus op de eigenlijke plekken waar de activiteiten plaatsvinden, dus over het algemeen op het bureau of het aanrecht. De algemene sfeer neemt met minder licht genoegen, voor zover het contrast tussen de verschillende lichtsterktes niet te groot is. Aanbevolen wordt een luminantieverhouding tussen de achtergrond van de visuele taak en de omgeving van 3 op 1.

MILIEUASPECTEN EN ECONOMISCHE ASPECTEN De kosten voor kunstmatige verlichting kunnen hoog oplopen, vooral indien er niet wordt nagedacht over natuurlijke verlichting. Zo zal er voor een kantoorruimte van 20 m² met een "efficiënte" kunstmatige verlichting die permanent brandt (2000 uur per jaar) ongeveer 416 kWh/jaar worden verbruikt (126 kg CO2 per jaar). Dit verbruik zal dubbel zo hoog liggen voor een installatie van "gemiddelde kwaliteit".De financiële kost van kunstmatige verlichting in dit kantoor bedraagt 2,3 €/m² jaar voor een efficiënte installatieKwaliteitsvolle natuurlijke verlichting in combinatie met een aangepast beheer van de installaties zal u de mogelijkheid bieden om dit stroomverbruik aanzienlijk te beperken. Idealiter zal het beheer van de kunstmatige verlichting in kantoren geautomatiseerd verlopen, afhankelijk van het potentieel natuurlijke verlichting en de aanwezigheid van mensen op verschillende plaatsen in het lokaal. De meest efficiënte beheersystemen vanuit energetisch standpunt houden rekening met de volgende zaken: o o o

een manuele bediening voor de verlichting (schakelaar) een verlichtingsdimmer die inspeelt op het beschikbaar natuurlijk licht een automatisch uitschakelsysteem dat de aanwezigheid van personen detecteert

In woningen dringen we vooral aan op een goed beheer door de gebruikers: de laatste doet het licht uit! Kiezen voor spaarlampen is eveneens zeer rendabel.

MAATSCHAPPELIJKE EN CULTURELE ASPECTEN > Verschillende aspecten inzake lichtcomfort Het visueel comfort is een belangrijke parameter voor de kwaliteit van de omgeving. Naast de hoeveelheid licht spelen er ook nog andere parameters mee: o de spreiding van het licht in de ruimte:de ruimte-uniformering of -verdeling BLZ 4 VAN 9 – OPTIMALISATIE VAN HET NATUURLIJK LICHT – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING CSS06

o o o o o o

de lichtsterkteverhoudingen in het lokaal (risico van verblinding) het ontbreken van hinderlijke schaduwen het accentueren van het reliëf en de vorm van de voorwerpen het zicht naar buiten toe de getrouwe weergave van de kleuren de lichttint

Daarnaast is natuurlijk licht een belangrijk element in de architecturale opbouw. Natuurlijk licht definieert ruimten (scheiding binnenkant - buitenkant, verbinding of scheiding van volumes, enz.), vormen, materialen en kleuren. Indien u meer wilt weten over deze aspecten raden wij u aan om het werk "L’éclairage naturel des bâtiments" van S. Reiter en A. De Herde te lezen. Bovendien speelt het venster van buitenaf ook een belangrijke maatschappelijke rol. Het venster op zich maakt het mogelijk om met de buitenwereld te communiceren. Spiegelglas of met blinden afgedichte vensters verhogen het gevoel van onveiligheid in de straat en verarming van de levenskwaliteit in de stad.

DE JUISTE KEUZE MAKEN > Glasoppervlakte versus energiebesparing en thermisch comfort Dankzij een grotere vensteroppervlakte krijg je meer licht in de kamer. Maar voor een hoger thermisch comfort en energiebesparingen is het geraden om het glasoppervlak te beperken. Voor een goed compromis tussen warmteverlies en kwaliteit van de natuurlijke verlichting, moet de netto verlichtende oppervlakte van een woonlokaal 20 tot 25% uitmaken – 20% is overigens de minimumvereiste in de GSV – van de totale oppervlakte van het lokaal, met ideaal gepositioneerde vensters, d.w.z. zo hoog mogelijk en zonder beglaasde console (die verbetert de kwaliteit van de natuurlijke verlichting niet en is nadelig op thermisch vlak). > Glasoppervlakte en relatie met de buitenwereld Een console in glas is nutteloos voor de verlichting en verhoogt het warmteverlies. Maar ze geeft je wel een uitzicht op de buitenwereld. Een wat lagere console vormt een interessant compromis.

Zittende persoon

Console Console Geen console

> Natuurlijke verlichting versus compact gebouw Een goede natuurlijke verlichting verkrijg je met ondiepe kamers, maar die zijn dan weer niet goed voor de energiebeparing.


Er wordt gesteld dat een ruimte correct verlicht is tot een diepte van: Diepte slaapkamer

< 2,5 x (hLi - 0,8)

Diepte woonkamer

< 3 x (hLi - 0,8)

Diepte keuken

< 2,5 x (hLi - 0,8)

Waarbij hLi de hoogte van de dorpel boven de vloer voorstelt in meter. Let wel: o Hoe donkerder de binnenwanden, hoe groter de verschillen in verlichtingsniveaus in het lokaal. Heldere bekledingen verdienen dus de voorkeur, ze geven de kamer meer licht. o De diepte van een lokaal heeft dus een grote invloed op de hoeveelheid natuurlijk licht, maar de hoogte onder het plafond veel minder. o Het verlichtingsniveau is des te hoger naarmate het lokaal breder is (bij eenzelfde verhouding tussen beglaasde oppervlakte en vloeroppervlakte).

> Inval van daglicht, niet van zonnewarmte Je wilt meer daglicht (en dus een open gevel), maar dat kan een gebrek aan thermisch comfort in de hand werken, vooral 's zomers (zie fiche ENE03 "Een koudestrategie ontwikkelen"). De toevoeging van zonneweringen echter kan bijzonder nadelig zijn voor de hoeveelheid natuurlijk licht dat het lokaal binnendringt. Verschillende oplossingen bieden zich aan volgens de oriëntatie. o

o

o

Noordelijk (noordwest tot noordoost): zonnewering (vast of mobiel) valt niet aan te bevelen. De noordwaarts gerichte kamers krijgen het hele jaar een egaal licht en een verspreide zonnestraling. Het is integendeel in die ruimtes dat zonnewinst het meest op prijs wordt gesteld. Oostelijk en westelijk (noordoost tot zuidoost en zuidwest tot noordwest): een mobiele zonnewering aan de buitenkant is de interessantste oplossing. In woningen profiteren kamers naar het oosten van de ochtendzon, wat tijdens de winter gunstige zonnewinst kan opleveren voor de verwarming. Een westelijke ligging zorgt meer voor oververhitting, want die vensters krijgen zonnewinst 's namiddags, wanneer het gebouw al een hele tijd op temperatuur is gekomen. Voor zuidelijke oriëntaties zijn vaste zonneweringen zoals een luifel of afdak thermisch doeltreffend en steviger dan mobiele exemplaren. Zij verdienen de voorkeur. Let er wel op dat ze niet te veel daglicht tegenhouden; er bestaan bijvoorbeeld luifels met rijen klepjes i.p.v. volle panelen.

> Daglicht of privacy Om de intimiteit van een ruimte te bewaren en verblinding tegen te gaan, werken we met gordijnen of stores. Maar die houden ook het gewone licht tegen. Hou dus rekening met die invloed bij het tekenen van de openingen in de gevels.

IN DE PRAKTIJK Tijdens de verschillende fases van ontwikkeling en realisatie van het project zijn specifieke maatregelen nodig: PROGRAMMERING De indeling van de ruimten moet ervoor zorgen dat er in elk lokaal natuurlijk licht is, ook in de gangen en hallen (doorlooplokalen).


SCHETS > Methodologie Eventueel overgaan tot het maken van een maquette om de kwaliteit van de verlichting en de schaduwzones in kaart te brengen. De analyse kan gebeuren op een "natuurlijke locatie" (op een tafel buiten) of in een laboratorium onder een kunstmatige hemel (in hoofdzaak voor omvangrijke projecten). > Grootte van de openingen Zonder rekening te houden met het directe zonlicht en dus los van de ligging, gaat men ervan uit dat een lokaal correct verlicht is tot een diepte van 2,5 tot 3 keer de raamhoogte. De GSV van zijn kant legt een verlichte oppervlakte op die overeenstemt met 1/5 van de vloeroppervlakte. > Plaatsing van de openingen Hoe hoger een opening, hoe meer de achterkant van een lokaal natuurlijk verlicht is. Aan de kant van de buitenmuur, onder het venster, ontstaat echter een schaduwzone. De combinatie van een “clerestory” en een gewoon venster maakt een optimale verlichting mogelijk. > Vorm van de openingen De vorm van de opening maakt het mogelijk om het visueel comfort te verhogen door het risico van verblinding en de schaduwzones te beperken. Hiervan geven we u enkele ontwerpvoorbeelden: o

Voorzie één groot venster in plaats van verschillende kleine venstertjes.

De contrasten venster – schrijnwerk beperken door de weerkaatsingscoëfficiënt van het schrijnwerk te verhogenBijvoorbeeld een lichte houtsoort kiezen of hout geschilderd in een lichte kleur. Een aparte fiche leert u de potentiële impact voor de gezondheid van de gebruikte verf in een gebouw en helpt u om in dit opzicht de beste keuzes te maken (Fiche CSS09 "Lijm en verf: hun invloed op gezondheid en milieu"). Een andere fiche handelt over de materiaalkeuze voor het buitenschrijnwerk (MAT04 "Het ideale materiaal kiezen voor buitenschrijnwerk"), en is meer gericht op de gevolgen van de materiaalkeuze voor het milieu.

o

De buitenlucht verduisteren door gebruik te maken van een zonwering

o

Wanneer dat mogelijk is, het contrast muur – venster beperken door de muur te verlichten waarin het venster zit, via een opening in een aanliggend oppervlak.


o

Het contrast muur – venster beperken door het onrechtstreeks deel van de natuurlijke verlichting te verhogen (zeer heldere binnenmuren)

o

De buitenlucht gedeeltelijk afdekken door het venster te verduisteren met een kippend scherm

o

De buitenlucht gedeeltelijk afdekken door aan de buitenkant ruimtes in te richten die minder licht geven dan de buitenlucht (atrium, binnenplaats)

VOORONTWERP > Transmissiemateriaal Kies beglazing waarvan de lichttransmissie maximaal is. De tabel hieronder geeft de richtwaarden weer: Lichttransmissie [%] Heldere enkele beglazing

90

Heldere dubbele beglazing

81

Heldere dubbele beglazing met laag doorlatingsvermogen Absorberende heldere dubbele beglazing Reflecterende heldere dubbele beglazing Heldere driedubbele beglazing

78 36 tot 65 7 tot 66 74

> Bekledingsmateriaal Muur -en plafondbekledingen in een heldere tint bieden het lokaal meer licht. De aanbevolen weerkaatsingsfactoren zijn de volgende: Aanbevolen kaatsingsfactor Plafond

0,7 tot 0,85

Muur dichtbij lichtbronnen

0,5 tot 0,7

Andere muur

0,4 tot 0,5

Vloer

0,1 tot 0,3

Bovenvlak werktafels

0,4 tot 0,5

Meubels

0,3 tot 0,5

weer-


De waarden van de weerkaatsingsfactoren zijn voor enkele materialen opgenomen in de tabel hieronder, afhankelijk van hun kleurEr bestaan berekeningsalgoritmen die de weerkaatsingswaarde weergeven op basis van de kleur alleen. Een voorbeeld van dit type instrument is beschikbaar via het volgende adres: http://www.energie.arch.ucl.ac.be/ eclairage/materiaux.htm. Kleur

Weerkaatsingsfactor

Tafel

Bleek beige

0,76

Tapijt

Groen - grijs

0,13

Muur

Bleek beige

0,68

Kastdeur

Wit

0,68

Ondermuur

Wit

0,68

Zetelstoffen

Groen

0,12

Geperforeerd verlaagd plafond

Beige

0,6

ONDERHOUD Het onderhoud van de ruiten is uiterst belangrijk voor de lichttransmissie. Het is dus belangrijk om ze regelmatig schoon te maken. Het is in dit opzicht aangewezen om in het ontwerp te bepalen dat alle glazen oppervlakken bereikbaar moeten zijn. Er bestaat ook zelfreinigend glas, waardoor het aantal poetsbeurten kan worden beperkt, maar helemaal overbodig zal het poetsen niet zijn.

AANVULLENDE INFORMATIE ANDERE AANDACHTSPUNTEN Hierna volgt een lijst van fiches waarvan de thema’s betrekking hebben op natuurlijk licht: o o o o o o

ENE01 - Keuze van efficiënte elektrische uitrustingen en efficiënte verlichting ENE03 - Een koudestrategie ontwikkelen ENE06 - Optimaal ontwerpen van vensters ENE13 - Zorgen voor een goede zonwering MAT04 - Het ideale materiaal kiezen voor buitenschrijnwerk CSS09 - Lijm en verf: aandacht schenken aan hun invloed op gezondheid en milieu

BIBLIOGRAFIE Informatie over de natuurlijke verlichting van lokalen: o De website "l’éclairage naturel des bâtiments" van de Université Catholique de Louvain : http://www-energie.arch.ucl.ac.be/eclairage/ o NBN L 13-002, Dagverlichting van gebouwen, voorafbepaling van de daglichtverlichtingssterkte bij overtrokken hemel (benaderende grafische methode), Belgisch Instituut voor Normalisatie, Brussel, 1972 o S. Reiter, A. De Herde, L’éclairage naturel des bâtiments, Presses Universitaires de Louvain, 2004 (http://www.i6doc.com/doc/eclairage) o RELOSO-project, Fiche 5: Assurer le confort visuel dans un logement, Waalse Gewest 2010 Informatie over de soorten beglazing: o Verbond van de Glasindustrie: www.vgi-fiv.be Informatie over de studie van maquettes onder een kunstmatige hemel: o Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf: www.bbri.be o Uitvoerige gids bouw modellen op schaal: http://www-energie.arch.ucl.ac. be/eclairage/documents%20pdf/Guide_maquettes_juin04.pdf ;


OPTIMALISATIE VAN HET NATUURLIJK LICHT

Recommend Documents