VISUEEL EN THERMISCH COMFORT VOOR SENIOREN IN EEN GETRANSFORMEERD KANTOOR

Transcriptie

1 BOUWFYSICA VISUEEL EN THERMISCH COMFORT VOOR SENIOREN IN EEN GETRANSFORMEERD KANTOOR TIJD VOOR BETERE SENIORENWONINGEN! Senioren blijven langer fit en wonen langer zelfstandig. Maar met de ouderdom komen er toch wat gebreken en de standaardeisen voor woningbouw in het Bouwbesluit houden daar onvoldoende rekening mee. Wordt het geen tijd voor een nieuw Programma van Eisen, zodat we woningen kunnen bouwen die beter zijn afgestemd op de wensen van senioren? De vraag naar seniorenwoningen neemt toe, maar tegelijkertijd neemt ook de leegstand van kantoren steeds verder toe. En de vraag naar kantoorruimte zal mede door Het Nieuwe Werken in de komende jaren vermoedelijk wel blijven afnemen. Dan komt herbestemming of transformatie in beeld. Eén plus één is drie? DGMR liet Cédrique Steenkamer, afstuderend student aan de TU Delft, deze twee trends eens goed onderzoeken. Onderstaand artikel is een verslag van veldonderzoek in seniorenwoningen en een casestudie van een transformatie van een kantoorgebouw tot seniorenappartementen. ir. T.M.C. (Cédrique) Steenkamer, Technische Universiteit Delft dr. G.J. (Truus) Hordijk, Technische Universiteit Delft ing. G.J. (Gertjan) Verbaan, DGMR, Den Haag ir. Y. (Ype) Cuperus, Technische Universiteit Delft LITERATUURONDERZOEK Het Bouwbesluit kent geen specifieke eisen voor senioren, terwijl de wensen en behoeften anders zijn ten opzichte van jongeren. In de loop van het leven vinden biologische veranderprocessen plaats in het lichaam, waarbij onder andere zintuigen veranderen. Rond de 45 jaar heeft men een leesbril nodig. Uit de statistiek van Nederland blijkt dat 11,4% van de senioren ouder dan 75 jaar een visuele beperking heeft [1]. Het percentage wordt groter met de leeftijd. Als gevolg van veroudering van het oog kan de lens verstijven. Hierdoor daalt het accommodatievermogen [2]. Daarnaast vergroot de absorptie van korte golflengten ernstig met de leeftijd. Dit verklaart de afname van het kleuronderscheidend vermogen en het waarnemen van contrast. Het blauwe en groene licht bereiken het netvlies minder. En het heeft gevolgen voor de nonvisuele aspecten van het licht, zoals de sturing van het slaap-waak ritme en de biologische klok [3]. Weersomstandigheden hebben invloed op de mortualiteit van ouderen. Tijdens hitteperioden is er een toename van 15-30% stervenden, dat beschrijven wetenschappelijke publicaties. Er is onderzoek gedaan naar de samenhang tussen de buitentemperatuur en de sterfte in Nederlandse verpleeghuizen. Daaruit bleek, dat bij 25 C er een toename van 50% stervenden was ten opzichte van perioden met optimale temperaturen (15-19,9 C) en tijdens koude perioden (0-4,9 C) was het een toename van 22% stervenden [4]. Met de te verwachten klimaatsverandering zullen er in de toekomst vaker hete zomers voorkomen. Ouderen hebben bovendien een veranderd thermoregulatie ten opzichte van jongeren. Er is een afname in reactiviteit van het zenuwstelsel. De hypothalamus is minder gevoelig voor signalen. Daarnaast daalt ook de mobiliteit gedurende het ouder worden. Als gevolg daarvan daalt het activiteitenniveau en de thermische weerstand [5]. METHODE VELDONDERZOEK Het veldonderzoek is gedaan in het appartementencomplex Savelberghof te Gouda, zie figuur 1, en bestond uit een enquête en uit metingen. Het onderzoek richtte zich op de visuele en thermische behoeften van senioren in relatie tot de huidige situatie in de huiskamers. De enquêtes zijn verstrekt aan de bewoners in woningen met allemaal dezelfde plattegrond. De vragen gingen uitsluitend over de huiskamer van de senioren. De enquête is afgenomen in een warme zomerperiode 20 juli tot en met 4 augustus Lichtmetingen en binnenklimaatmetingen waren noodzakelijk om de situatie kwantitatief in kaart te brengen. Geënquêteerden Zestig van de 109 senioren, in leeftijd variërend van 53 tot 96 jaar, hebben de enquête ingevuld. De gemiddelde leeftijd was 80 jaar. Van de geënquêteerden was 46,6% man en 53,4% vrouw. Slechts 40% van de senioren boven de 80 jaar heeft geen mobiliteitsbeperkingen, ten opzichte van 70,8% van de jongere senioren, zie figuur 1. Omschrijving van de huiskamer De metingen en de afname van de enquête zijn uitgevoerd in hetzelfde wooncomplex. Deze woningen hebben allemaal dezelfde plattegrond, maar verschillen van oriëntatie (noord, oost, west of zuid). De hoekwoningen hebben een extra zijraam. Om enkele antwoorden te categoriseren is er een onderscheid gemaakt in zones in de huiskamer, zie figuur 2. Zone A en B zijn het zitgedeelte met een eetkamertafel, dichtbij het grote raam aangrenzend aan een balkon of tuin. Zone C en D zijn smaller en

2 HERBESTEMMING EN TRANSFORMEREN BOUWFYSICA Resultaten van de enquête waarin de leeftijd van de ondervraagden aangeduid is in relatie tot hun Zoneverdeling in de woonkamer ter categorisatie van de resultaten mobiliteit hebben een kleiner raam aan de galerijkant. De keuken bevindt zich in zone C. De geënquêteerden zijn bevraagd naar hun ervaring en voorkeur op het gebied van visueel en thermisch comfort in hun huidige woonkamer. De bewoners zijn onder andere ook bevraagd over de kwaliteit van het licht en van de binnentemperatuur op dat moment. Uit onderzoek is gebleken dat er een relatie is tussen de gemiddelde duur dat senioren buiten zijn en het gemiddelde aantal dutjes overdag [6]. Om dit verband opnieuw aan te kunnen tonen, zijn er vragen gesteld aan de bewoners over de gemiddelde duur buiten en het aantal dutjes dat men gemiddeld per dag doet. Bij de enquête is toestemming gevraagd aan de bewoners om op een later tijdstip te mogen terugkomen voor het doen van metingen, zodat resultaten van de enquête gekoppeld kunnen worden aan de resultaten van de metingen. Metingen De metingen zijn overdag (26 tot 29 september 2013) uitgevoerd in elf woningen. Er zijn verlichtingssterkten gemeten op vloerhoogte en tafelhoogte en er zijn foto s in diverse richtingen gemaakt met de luminantiecamera. Daarnaast is een leestest uitgevoerd. Om de minimale horizontale verlichtingssterkte voor een leestaak te bepalen, zijn de bewoners getest op de minimaal noodzakelijke verlichting voor het lezen van een krantenartikel gedurende 1 minuut. Indien er meer licht nodig is, werd er een dimbare lamp, Waldmann Lamp TANEO, ingezet. De verlichtingssterkte werd stapsgewijs verhoogd totdat de bewoner het artikel prettig kon lezen. RESULTATEN VELDONDERZOEK Een deel van de resultaten wordt besproken in dit artikel. Een uitgebreide omschrijving van het onderzoek en de resultaten is te vinden in de database van de TU Delft (Steenkamer 2014) [6]. Leestest De leestest is uitgevoerd bij 15 senioren ouder dan 70 jaar in het midden van de woonkamer. Uit de resultaten van de leestest blijkt dat de behoefte aan de verlichtingssterkte varieert tussen 30 en 3000 lux. De resultaten voor senioren zónder oogaandoeningen lopen op tot 800 lux. De resultaten laten zien dat de meeste senioren een verlichtingssterkte van 400 lux prefereren, maar dat de benodigde verlichtingssterkte niet in verband gebracht kan worden met de leeftijd, gezien de beperkte groep van 15 proefpersonen. Kwaliteit van het zichtvermogen Het aantal senioren dat een extra leeslampje gebruikt, stijgt met de leeftijd. Ook het aantal senioren, dat een dimbare lamp gebruikt, stijgt. Senioren vanaf 75 jaar hebben s avonds meer moeite met het herkennen van kleuren en doen s nachts het licht aan als ze het bed verlaten. Slechts twee van de zestig van de geënquêteerden is gevallen vanwege onvoldoende verlichting. Lievelingsplek in de huiskamer Zone C en D worden voornamelijk als donker beoordeeld, zie figuur 3. De senioren zitten het liefst in zone A en B, zie figuur 4. De meeste senioren hebben de enquête ingevuld op een eetkamerstoel of in een fauteuil. Deze bevinden zich voornamelijk in zone A en B. De bewoners zitten dus het liefst in het licht en voeren daar ook hun lees- en schrijftaken het liefst uit. Hinder van licht Bij een derde van de senioren schijnt de zon wel eens hinderlijk naar binnen. Ze gebruiken dan voornamelijk de zonwering en de gordijnen om dit licht tegen te houden. Men ondervindt bijna geen last van vervelende reflecties van binnen, wel van buiten. Hinder wordt dan vernomen in zone A en dit is afkomstig van objecten van buiten, zoals auto s, schittering van water, andere gebouwen. Men ondervindt geen hinder van te lichte plekken in de woonkamer. De resultaten van de luminantiemetingen, weergegeven in de figuren 5 en 6, laten zien dat de verhoudingen tussen donkere en lichte zones in de kamer erg groot zijn. Het groene vlak in de figuren 5 en 6 geeft de gewenste verhouding in de praktijk weer. De meetresultaten in deze figuren laten tevens zien dat de gemeten luminantieverhoudingen (L mean /L max ) in het gezichtsveld (ergorama) en de omgeving (panorama) niet voldoen aan deze gewenste verhoudingen. Hierbij zijn verschillende

3 BOUWFYSICA 3 Resultaten van de enquête: de donkere zone in de huiskamer voor alle oriëntaties 4 Resultaten van de enquête: de lievelingsplek in de huiskamer voor alle oriëntaties 5 Resultaten van de luminantieverhouding, ergorama (groene vlak is de gewenste verhouding in de praktijk: L mean /L max 10) 6 Resultaten van de luminantieverhouding, panorama (groene vlak is de gewenste verhouding in de praktijk: L mean /L max 30) 7 Plattegrond met aanduiding van camerapositie 2 voor luminantiemeting DISCUSSIE EN CONCLUSIE VELDONDERZOEK Wat zijn de visuele behoeften van senioren? Senioren zitten graag in lichte ruimten. Zij voeren daar het liefst de lees- en schrijftaken uit. De minimale horizontale verlichtingssterkte voor een leestaak zonder oogaandoeningen lopen op tot 800 lux. Als de minimale horihuiskamers beoordeeld met een kijkrichting vanuit halverwege de kamer richting het grote raam (figuur 7). Non-visueel licht De groep senioren die gemiddeld langer dan een uur buiten is, slaapt overdag minder dan de groep senioren die korter buiten is, zie figuur 8. Maar er zijn ook senioren die langer dan een uur buiten zijn en gemiddelde meer dan twee keer een dutje doen overdag. Hierbij speelt conditie waarschijnlijk een rol. Als men gemiddeld meer dan een uur buiten is, dan voeren zij waarschijnlijk een activiteit uit, bijvoorbeeld wandelen of fietsen. Dat is vermoeiend en dus wordt er overdag geslapen. Figuur 9 laat zien dat indien men langdurig dichtbij het grote raam zit, minder slaapt dan de bewoners die het liefst niet in zone A zitten. Doordat men zit, speelt conditie geen rol. Uit de resultaten blijkt dat de verticale verlichtingssterkte bij het grote raam voldoende is voor de stimulering van het slaap/waak-ritme. Binnentemperatuur De senioren zijn gevraagd de stand van de thermostaat aan te geven en vervolgens hun ervaring over de huidige temperatuur in de huiskamer. Aan de hand van een line- aire regressie analyse is er een voorspelling gemaakt van het aantal senioren, dat dezelfde ervaring deelt over een bepaalde temperatuur. Uit het onderzoek blijkt dat meer dan de helft van de senioren 21,5 tot 24,5 C als comfortabel ervaart. Verder blijkt dat meer dan de helft van de senioren de voorkeur geeft aan iets kouder vanaf een temperatuur van 23,8 C. Luchtkwaliteit Er is voornamelijk een temperatuur gemeten van 24,0-27,0 C in de huiskamers. De senioren ervaren deze temperatuurrange voornamelijk als warm. Als men de temperatuur wil aanpassen in de huiskamer geven zij de voorkeur aan natuurlijke ventilatie. Er wordt bijna geen gebruik gemaakt van mechanische ventilatie. De resultaten van de CO 2 -gehaltes lagen tussen ppm en van de relatieve vochtigheid tussen 50-65%. Door de geopende ramen en deuren lagen de gemeten waarden binnen de normen. Een vijfde van de ondervraagden heeft weleens last van tocht in de huiskamer, voornamelijk bij het grote raam in zone A. Daarentegen is de maximaal gemeten luchtsnelheid 0,03 m/s (op een hoogte van 0,3 m in zone A). Daarbij is alleen in de zomer gemeten, metingen in de winter waren binnen de afstudeerperiode niet mogelijk.

4 HERBESTEMMING EN TRANSFORMEREN BOUWFYSICA Resultaten van de enquête: de relatie tussen het aantal dutjes en de verblijfsduur buiten gemiddeld per dag zontale verlichtingssterkte gesteld wordt op 400 lux op het tafelblad, dan is een groot deel van de senioren voorzien van voldoende verlichting. Leestaken zijn te vergelijken met het bereiden van eten als precieze oogtaken. Daarom is een minimale horizontale verlichtingssterkte van 300 lux op een tafel of keukenblad gewenst. Gedurende de avond hebben voornamelijk senioren boven de 75 jaar moeite met het herkennen van kleuren als de kunstverlichting aan is en in de nacht doen ze kunstverlichting aan indien ze uit bed stappen. Grote luminantieverhoudingen kunnen verblinding veroorzaken, maar senioren ondervinden geen last van deze hoge contrasten. Ouderen ondervinden wel veel last van reflecties van objecten die zich buiten bevinden. Is er een relatie tussen blootstelling aan daglicht en het slaap/waak-ritme? Als senioren gemiddeld langer buiten zijn, slapen zij ook minder overdag ten opzichte van senioren die bijna niet naar buiten komen. Als senioren langer dan een uur buiten zijn, speelt conditie ook een rol. In zone A van de huiskamer wordt men ook blootgesteld aan een hoge verticale verlichtingssterkte. De meetresultaten van de verticale verlichtingssterkte bij het raam liepen op tot lux. Als men het liefst in zone A zit, dan komt het ook ten goede van het slaap/waak-ritme. Bovendien speelt hier conditie of lichamelijke beperking geen rol. Wat zijn de thermische behoeften van senioren? De optimale binnentemperatuur voor senioren is 21,5-23,8 o C. Senioren in de groep <80 jaar of >80 jaar verschillen in mate van mobiliteit. Dit kan de sensitiviteit van de temperatuur en binnenklimaat beïnvloeden. Voor dit onderzoek kon er gezien de omvang van het aantal proefpersonen statistisch geen onderscheid gemaakt worden tussen senioren <80 jaar en >80 jaar, maar dit kan interessant zijn voor verdere onderzoek. In de zomer houden senioren van natuurlijk ventileren en zitten graag dichtbij het grote raam. Langs het raam ondervindt een deel van de senioren tocht. Het is onduidelijk in de beantwoording van de vraag of er vanwege de geopende ramen tocht ervaren is of dat men meer algemeen de vraag beantwoord heeft en bedoelde dat er tocht ervaren wordt gedurende de winter. Dit kan ook koudeval zijn geweest bij het grote raam. Tijdens het afnemen van de enquête was het warm in de huiskamer volgens de senioren. Senioren hanteren voornamelijk natuurlijke 9 Resultaten van de enquête: de relatie tussen het aantal dutjes en de lievelingsplek in zone A ten opzichte van zone B, C, D ventilatie. In een periode van een hittegolf is dit niet genoeg om de binnentemperatuur te controleren. Makkelijke bedienbare installaties zijn dan nodig bij extreme buitentemperaturen. In de onderzochte woningen zat de schakelaar voor het ventilatiesysteem op een onhandige plek boven het aanrecht, slecht bereikbaar voor rolstoelgebruikers. Waar moet bouwkundig gezien rekening mee gehouden worden? Bouwkundige maatregelen kunnen getroffen worden om hinder van te veel of te weinig licht te voorkomen. Hierbij kan gedacht worden aan het vermijden van objecten zoals een overstek van een galerij voor het grote raam, het voorkomen van diepe woningen en het voorkomen van te weinig/te kleine raamopeningen om donkere plekken in de kamer tegen te gaan. Verder kunnen door een slim gevelontwerp tocht en koudeval tot een minimum beperkt worden. De toepassing van ramen op verschillende oriëntaties kan zorgen voor gelijkmatig verdeeld licht in de ruimte en het komt ten goede aan de daglichtfactor. Tot slot kunnen grote ramen voor voldoende verticale verlichtingsterkte zorgen ter stimulering van het slaap/waakritme. CASE STUDY: GASTHUISVELDEN TE BREDA In 2015 gaat het belastingkantoor op de locatie Gasthuisvelden te Breda (gebouw uit 1964) verhuizen naar het nieuwe stationsgebied VIA Breda. Het gebied Gasthuisvelden ligt ten zuiden van het centrum en is in 10 minuten lopen te bereiken. Het complex is langwerpig en telt 7 verdiepingen en een kelder. De plattegrond is op iedere verdieping hetzelfde, behalve de bovenste verdieping en de begane grond. Het gebouw heeft een centrale gang in het midden met aan weerskanten een ruimte met een breedte van 5,4 m. De langgevels, parallel aan de centrale gang, zijn zuidoost en noordwest georiënteerd. De kolommen staan op een stramienmaat van 5,4 x 5,4 m. Zie figuur 10 voor de bestaande situatie. Om al deze redenen lijkt dit kantoor geschikt voor een transformatie tot seniorenwoningen.

5 BOUWFYSICA verdiepingen wel aansluiten op de verticale ontsluiting per woning. Een buitenruimte per woning is wettelijk niet verplicht, maar is wel gewenst. Een modulair systeem voor de gevel zorgt voor individuele keuzevrijheid en kan desgewenst verwijderd worden zonder bouwkundige consequenties. Dit modulair systeem bestaat uit een stalen, vierkant frame dat op drie manieren ingevuld kan worden, namelijk als serre, balkon of zonwering. Dit frame wordt tegen de gevel geplaatst en opgehangen aan de bestaande vloer. Er zijn vier aansluitpunten tussen twee kolommen. Hierdoor is er ook een vrije indeelbaarheid, zie figuur 13. De betonnen band dient als klik-systeem voor het frame. Zie figuur 14 voor het detail. 10 Bestaande situatie Gasthuisvelden De haalbaarheid van een transformatie van een kantoorpand naar een appartementencomplex bestaat uit verschillende aspecten. Het pand moet de mogelijkheid bieden tot het maken van een informele uitstraling, een buitenruimte per woning, voldoende daglichttoetreding, het maken van meerdere sparingen in de vloer, brandveiligheid enzovoort. En speciaal voor senioren moet er rekening gehouden worden met de draaicirkel van rolstoelgebruikers, een comfortabel en gezond binnenklimaat ingesteld op senioren en een aantrekkelijk uitzicht. Energiegebruik en daglicht van dit kantoorgebouw zijn door middel van dynamische simulatieberekeningen onderzocht, zie daartoe het afstudeerverslag. Om te komen tot een goede transformatie zijn er diverse aanpassingen voorgesteld. Op gebouwniveau zijn er aanpassingen gedaan ter optimalisatie van de daglichttoetreding in de centrale gang, daarbij ontstaat tegelijkertijd een extra zijgevel per woning. Hierdoor is het mogelijk raamopeningen op meerdere oriëntaties te realiseren, zie figuur 11. Door de openingen niet op iedere verdieping op dezelfde plek te maken, krijgt de gevel een dynamische, informele uitstraling, zie figuur 12. De stramienmaat 5,4 m x 5,4 m leent zich uitstekend voor het indelen van verschillende grootten van appartementen. In acht genomen moet worden dat de verschillende Voor de seniorenwoning is gekozen voor een serre. Deze serre is onderdeel van het klimaatontwerp, zie figuur 15. Het fungeert als spouw in de winter en de tussenseizoenen. In de zomer kan deze opengezet worden en is het een balkon. Daarnaast zorgt de serre voor een afname van de winddruk en de infiltratie. Binnen voor het ventilatierooster wordt een omkasting (koof) geplaatst om hinderlijke koudeval te voorkomen en het coanda-effect te stimuleren. Indien de bewoner verblijft in de serre, wordt zij blootgesteld aan licht, wat gunstig is voor het welzijn van de bewoners. De bestaande constructie van het gebouw is een vlakke plaat constructie. Ten gevolge van de huidige eisen ten aanzien van thermische en akoestische isolatie, is het belangrijk dat de toevoegde massa, zoals een zwevende dekvloer, zo licht mogelijk is. Het gewicht van de serre wordt zo licht mogelijk gehouden, zodat er zo min mogelijk versterkingen toegepast worden op de bestaande constructie. EINDCONCLUSIE De meeste kantoorgebouwen hebben de mogelijkheid te transformeren. Een transformatie bespaart materiaal en de draagconstructie leent zich voor aanpassingen aan de bestaande constructie. In vergelijking tot jongeren hebben senioren de voorkeur voor hogere binnentemperaturen en meer licht. Tocht en koudeval moeten voorkomen worden. Gewenst zijn Aanpassing gebouwvorm, raamopeningen op meerdere oriëntaties Aanpassing gebouwvorm, dynamische, informele uitstraling

6 HERBESTEMMING EN TRANSFORMEREN BOUWFYSICA ondiepe woningen ter voorkoming van donkere zones, veel ramen en gelijkmatig verdeeld licht. Een optimale luminantieverhouding moet berekend worden met een zonnige hemelkoepel. Zonwering met de juiste LTA-waarde houdt hinderlijk licht tegen, maar moet voorkomen dat de ruimte niet te donker maakt. Een groot raam naast het zitgedeelte zorgt voor voldoende verticale verlichtingssterkte voor stimulering van de biologische klok gedurende de zonnige dagen. In het geval van de Gasthuisvelden is dit kantoorgebouw geschikt gebleken voor transformatie naar een seniorencomplex. De afstand tussen de kolommen biedt de mogelijkheid tot een optimale verkaveling. De gevel is aanpasbaar zodat het kan voldoen aan de thermische isolatie volgens het Bouwbesluit. Een serre als onderdeel van het klimaatsysteem zorgt voor een buitenruimte gedurende de zomer en een spouw gedurende de tussenseizoenen en de winter. Daarnaast biedt het veel uitzicht naar buiten en zorgt het voor de stimulering van het slaap/waak-ritme. Daarnaast beperkt de serre mogelijk hinderlijke koudeval in de winter en reduceert het jaarlijks energieverbruik. 13 Ontwerp modulair gevelsysteem Dit onderzoek geeft alleen de resultaten weer van de situatie in een zomerperiode. Vervolgonderzoek naar het gewenste visueel en thermisch comfort in de winterperiode kan een meer compleet beeld geven van de wensen van senioren. n BRONNEN [1] Statistiek, C.B. v.d., 2012, Gezondheid, aandoeningen, beperkingen; leeftijd en geslacht, 2011 [2] Boyce, P.R., 2003, Human Factors in Lighting, CRC Press [3] Aries, M.B.C., Vlies, R.D. v. d. en Westerlaken, A.C., 2010, Inventarisatie en vastlegging van de state-of-art kennis over licht en ouderen [4] Borst, V., Schols, J.M.G.A. en Mackenbach, J.P., 1997, Toegenomen sterfte van verpleeghuispatienten bij extreme buitentemperatuur; toename groter bij hitte dan bij koude, Nederlands Tijdschrift Geneeskunde 141, [5] Hoof, J. v. en Hensen, J.L.M., 2006, Thermal comfort and older adults, 4, [6] Aarts, M.P.J. en Westerlaken, A.C., 2005, Field study of visual and biological light conditions of indepently-living elderly people, Gerontechnology [Online], 4 [7] Steenkamer, T.M.C., 2014, Verbetering van het thermisch comfort en de lichtcondities in seniorenwoningen door het ontwikkelen van een optimale woning in een getransformeerd kantoor, TU Delft 14 Detail aansluiting frame met gevel 15 Ontwerp ventilatieconcept seniorenwoning waarbij geventileerd wordt via de serre