Dynamisch daglicht. Een studie naar dynamiek in daglichttoetreding. Afstudeerpresentatie Lies Schaberg Climate Research & Design

Transcriptie

1 Dynamisch daglicht Een studie naar dynamiek in daglichttoetreding Afstudeerpresentatie t ti Lies Schaberg Climate Research & Design Hoofdmentor Dr. G.J. Hordijk Vakgroep Bouwfysica TUDelft Tweede mentor Dipl.ing i T. Klein Vakgroep Façade Design - TUDelft Begeleiding TNO Drs L.Zonneveldt Gecommitteerde Ir. F.W.A. Koopman - TUDelft

2 FACET F açade als A daptief, C omfortverhogend en E nergiebesparend T oekomstconcept

3 FACET F açade als A daptief, C omfortverhogend en E nergiebesparend T oekomstconcept 5 C Minder verwarmen winter 20 C

4 FACET F açade als A daptief, C omfortverhogend en E nergiebesparend T oekomstconcept 28 C Extra koelen zomer 20 C

5 FACET F açade als A daptief, C omfortverhogend en E nergiebesparend T oekomstconcept

6 FACET F açade als A daptief, C omfortverhogend en E nergiebesparend T oekomstconcept

7 FACET F açade als A daptief, C omfortverhogend en E nergiebesparend T oekomstconcept

8 FACET Vooronderzoek Variabel: - isolatie - zontoetreding Energiebesparing

9 FACET ge ebrui ker tem mpera atuur ve erlicht ting energ gie Gevelconcept

10 Verlichting 30% energieverbruik voor verlichting Daglicht is gratis!

11 Vraagstuk Buitenklimaat aanbod licht Binnenklimaat vraag verlichting Hoe moet de gevel er dan uitzien?

12 Casus Buitenklimaat Eindhoven 54 3 NB 4 77 OL 21 maart Binnenklimaat Kantoorruimte Oriëntatie west 1 gebruiker uur

13 Verlichtingseisen Wanneer is er een prettig verlichtingsklimaat? 1. Raamopeningen voor daglicht en uitzicht > 2,5% van de gevel

14 Verlichtingseisen Wanneer is er een prettig verlichtingsklimaat? 1. Raamopeningen voor daglicht en uitzicht 2. Voldoende licht Verlichtingssterkte t E Lux Lux

15 Verlichtingseisen Wanneer is er een prettig verlichtingsklimaat? 1. Raamopeningen voor direct in de zon beeldscherm 500 lux op wit vel daglicht en uitzicht 1, cd/m cd/m 2 125cd/m 2 2. Voldoende licht 3. Luminantie L <1000 cd/m lux op zwart vel 0 cd/m 2

16 Verlichtingseisen Wanneer is er een prettig verlichtingsklimaat? 1. Raamopeningen voor daglicht en uitzicht 2. Voldoende licht 3. Luminantie 4. Luminatieverhoudingen 1:3:10:

17 Verlichtingseisen Wanneer is er een prettig verlichtingsklimaat? 1. Raamopeningen voor daglicht en uitzicht 2. Voldoende licht 3. Luminantie 4. Luminatieverhoudingen 5. Gelijkmatige verdeling E gem /E min > 0,5 E gem E min

18 Vraagstuk Buitenklimaat aanbod licht Binnenklimaat Daglichtoppervlak Uitzichtoppervlak Verlichtingssterkte Luminantie Luminatieverhoudingen Gelijkmatigheid Hoe moet de gevel er dan uitzien?

19 Vraagstuk Het buitenklimaat t - daglicht Afhankelijk van a) Locatie b) Seizoen c) Tijd d) Bewolking

20 Vraagstuk Het buitenklimaat t - daglicht Diffuse component Hemelkoepel

21 Vraagstuk Het buitenklimaat t - daglicht Diffuse component Directe component Directe zoninstraling

22 Vraagstuk Buitenklimaat Binnenklimaat Locatie Seizoen Tijd Bewolking Daglichtoppervlak Uitzichtoppervlak Verlichtingssterkte Luminantie Luminatieverhoudingen Gelijkmatigheid Hoe moet de gevel er dan uitzien?

23 Methode Simulatie Radiance Invoer Case Kantoor zonder gevel

24 Methode Gevel in 30 elementen Sensoren meetpunten Per element bijdrage aan licht in sensor

25 Programma Tijdstip Definieer i tijdstip Hemelkoepel Per element bijdrage aan licht in sensor Gevelelement Afbeeldingen + *.txt file nee Gevel klaar ja

26 Resultaat Bijdrage aan de verlichtingssterkte t op de werkplek k per element uur Heldere hemel

27 Programma Vergelijking verschil geengevel en sum elementen - overcast sky Verlichtingssterkte van kantoor zonder gevel Verlichtingssterkte van de som van 30 elementen pe ercentage e Ewp E1 E6 E tijdstip

28 Resultaat Bijdrage aan de verlichtingssterkte t op de werkplek k per element uur Heldere hemel 723 Lux op werkplek

29 Resultaat Bijdrage aan de verlichtingssterkte t op de werkplek k per element uur Heldere hemel

30 Resultaat Bijdrage aan de verlichtingssterkte t op de werkplek k per element uur Heldere hemel Zelfde raam 1163 lux

31 Resultaat Bijdrage aan de verlichtingssterkte t op de werkplek k per element uur Heldere hemel Ander raam 763 lux

32 Optimalisatie Wat is dan de beste combinatie? Moet voldoen aan randvoorwaarden Ligt vast voor deze casus lux 1000 cd/m2

33 Optimalisatie Daglichtoppervlak l >3 elementen open Uitzichtoppervlak >1 uitzichtelementen open lux Verlichtingssterkte 1000 cd/m lux Luminantie <1000 cd/m 2 Luminatieverhoudingen 1:3:10:30 Gelijkmatigheid E gem /E min <0, cd/m

34 Optimalisatie Beste oplossing per tijdstapt Niet te grote verschillen met voorgaande gevel 0800 overcast ± overcast ± overcast ± overcast ± 2 ± 2 ± 2 ± sunny ± sunny ± sunny ± sunny

35 Resultaat

36 Optimalis satie resu ultaten bew wolkt 36/38

37 Optimalis satie resu ultaten zon nnig 37/38

38 Conclusies Methode is geschikt voor bepaling raamgrootte en locatie Simulatie levert veel informatie Programma kan andere cases onderzoeken en invloed andere aspecten bepalen Optimalisatie is binair en nog langzaam Resultaten nog geen realiteitswaarde Voor deze casus zit het raam aan een kant Uitzicht is erg beperkt in uitzichtramen

39 Aanbevelingen Optimalisatie verbeteren worden door de waardes in te lezen Intelligent uitbreiden Voor deze casus zit het raam aan een kant Luminantiedefinitie gebaseerd op luminantie op wand Definieer op werkplek verhoudingen prioriteit Uitzichtramen verbeteren percentage schijnbaar oppervlak

40 Ontwerp Testruimte t in Eindhoven Mock-up voor gebruikersonderzoek

41 Ontwerp Nog niet gebaseerd op resultaten t onderzoek Moet zoveel mogelijk variabele gevelopeningen maken Dichte delen geen kieren Open delen zo min mogelijk belemmering

42 Ontwerp

43 Ontwerp

44 Ontwerp

45 Ontwerp

46 Ontwerp

47 Ontwerp

48 Vragen? Model verbeteren Mogelijkheid tot Optimaal raam Elke omstandigheid

49

50 Methode Factoren die het verlichtingsklimaat beinvloeden Gebruiker Dimensies Orientatie Afwerking Lichtplan direct diffuus Gevel ρ d ρ h ρ ρ b ρ

51 Methode Veel variabelen Cases onderzoeken waarbij variabelen vastliggen direct ρ ρ Alleen aanbod variabel h ρ diffuus ρ d b ρ

52 Optimalisatie Randvoorwaarden komen uit de eisen die aan een ruimte worden gesteld Voldoende licht Luminantieverhouding

53 Optimalisatie Randvoorwaarden komen uit de eisen die aan een ruimte worden gesteld Voldoende licht Luminantieverhouding Raamopeningen voor daglicht en uitzicht

54 Optimalisatie Randvoorwaarden komen uit de eisen die aan een ruimte worden gesteld Voldoende licht Luminantieverhouding Raamopeningen voor daglicht en uitzicht Gelijkmatige lichtverdeling