Opleiding 2013 Duurzaam Gebouw Gezondheid en comfort Leefmilieu Brussel ZORGEN VOOR VISUEEL COMFORT Magali BODART UCL Architecture & Climat 7 maart 2013 Opleiding tot stand gebracht door de Stadswinkel
Doelstelling van de voordracht Pistes om het visueel comfort te verbeteren in het gebouw, door vanaf de premissen van het project het natuurlijke licht te integereren à Het energieverbruik verminderen æ behoeften aan kunstmatige verlichting æ Behoeften aan koude veroorzaakt door kunstmatige verlichting. à Door de oververhitting te minimaliseren < ruiten Verwante fiches : Optimalisatie van het natuurlijklicht CSS06 Zorgen voor een goede zonwering ENE13 Optimaal ontwerpen van vensters ENE06 p. 2
Waarom natuurlijk licht? Positieve impact op het energieverbruik Gratis bron 66 000 000 W/m² Architecture & Climat p. 3
Waarom natuurlijk licht? Positieve impact op : het energieverbruik de bewoner (het zien en circadiaans systeem) de economische waarde van het gebouw niet altijd beschikbaar beranderlijk qua intensiteit risico op oververhitting à zorgen voor zonwering MAAR à Aanvullen met een verstandig beheer van kunstverlichting p. 4
Plan Basisbegrippen van verlichting (herinnering) Parameters van het visueel comfort Ontwerpstrategieën Voorbeeld van dimensionering p. 5
Licht = zichtbare golven Zichtbaar gedeelte van een elektromagnetische straling = golven tussen 380 en 780 nm p. 6
Verspreiding van het licht α α + ρ + τ = 1 p. 7
Coëfficiënten ρ en TL voir fiche CSS06 Reflectiecoëff. (ρ) Witte verf 80% Rode verf 30% Zwarte verf 4% Tafel in bleek hout 76% Transmissiecoëff. (τ/tl) Heldere enkele beglazing 90% Heldere dubbele beglazing Heldere driedubbele beglazing 81% 74% Matte beglazing 40% p. 8
Fotometrische grootheden Lichtstroom (lumen lm) < uitgezonden door een bron = de hoeveelheid licht uitgezonden door een bron in heel de ruimte Lichtsterkte (candela cd = lm/sr) < uitgezonden door een bron = de lichtstroom in een bepaalde richting uitgezonden per eenheid van ruimtehoek p. 9
Fotometrische grootheden Verlichtingssterkte (lux lx = lm/m²) < ontvangen door een oppervlak = het gedeelte van de lichtstroom ontvangen door een oppervlak A&C A&C A&C p. 10
Fotometrische grootheden Luminantie (cd/m²) < uitgezonden door een oppervlak = de verhouding tussen de lichtsterkte van de bron en zijn oppervlak A&C A&C A&C p. 11
Fotometrische grootheden Verlichtingssterkte Luminantie p. 12
Evaluatie van de natuurlijke verlichting Analyse van de baan van de zon Breedtegraad Oriëntatie van de opening Fysische maatrgelen Verlichtingssterkte Luminantie Courant gereferenceerde metriek < verlichtingssterkte Daglichtfactor DLF p. 13
Daglichtfactor - DLF p. 14
DLF orde van grootheid DLF < 1 % 2% 5 10 % > 10% donker Aanvaardbaar minimum Lijkt natuurlijk verlicht!!! oververhitting en!!! Visuele indruk deze zone,,, lijkt gescheiden te zijn,,, van deze zone Zone Ver van de vensters (~3-4 keer de hoogte van het venster) Dichtbij de vensters of onder de lichtkoepels p. 15
Beperkingen van de DLF De DLF houdt geen rekening met de aanwezigheid van rechtstreeks zonlicht, en dus niet met : De oriëntatie van het gebouw De lokalisering van het gebouw (baan van de zon) Het klimaat (type bewolkingsgraad) à Eenvormige gevels à Over-dimensionering van de openingen = oververhittingen + verblinding p. 16
Bewolkingsgraad in België HELDER 10% TUSSEN- FASE 32% zomer winter BEWOLKT 57% p. 17
Evaluatie van de natuurlijke verlichting Berekening van de DLF koppelen + studie van de baan van de zon à Optimalisatie van het natuurlijk licht à Zonweringen dimensioneren = f(oriëntatie_openingen) om verblinding en oververhitting tegen te gaan p. 18
Plan Basisbegrippen van verlichting (herinnering) Parameters van het visueel comfort Ontwerpstrategieën Voorbeeld van dimensionering p. 19
Visueel comfort Gevoel van voldoening en welzijn met betrekking tot de lichtsfeer (nat. of kunstmatig.) in een lokaal, dat het uitvoeren van de normale opdrachten mogelijk maakt Verlichtingsniveau Verdeling van het licht Richtvermogen van het licht Risico s op verblinding Kleur van het licht Relatie met buitenwereld p. 20
Verlichtingsniveau Een minimumniveau is noodzakelijk voor Een duidelijk zicht Een zicht zonder vermoeidheid Een te overvloedig niveau kan oncomfortabel worden. à Verlichtingsniveau = f(activiteit) à Eerder niveaus van verlichtingssterkte dan luminantie Normen voor kunstmatige verlichting maar niet voor natuurlijke verlichting. p. 21
Verdeling De lichtverdeling in de ruimte moet ervoor zorgen dat de bewoner de voorwerpen en kleuren goed kan waarnemen, in een aangename sfeer. Gelijkmatig Gelokaliseerd Gemengd CSTC2011 CSTC2011 CSTC2011 Josep Maria Torra, Flickr CSTC2011 Scott Gilchrist, Archivision, Inc. p. 22
Richtvermogen Benadrukken Reliëf van de voorwerpen Textuur van de materialen Probeer storende schaduwen te vermijden = schaduwen ontstaan tussen de visuele taak en de lichtbron die de contrasten op de taak verminderen à Voorkeur geven aan een verlichting die van links komt voor rechtshandigen (en vice versa) à Vermijd een verlichting die van de achterkant komt p. 23
Verblinding aanbevelingen Zonweringen plaatsen Verkies in de kantoren automatische zonweringen anders blijven deze dikwijls naar beneden Het bureau in de juiste stand zetten : Kijkrichting is evenwijdig met de vensters (geen enkel venster voor of achter het scherm) Verminder de contrasten venster/schrijnwerk/muur p. 24
Kleur De kleur van het licht beïnvloedt de waargenomen kleur van de voorwerpen -à een lichtbron zal een goede kleurweergave hebben als deze stralingen uitzendt die dichtbij het natuurlijke wit licht liggen Warme kleuren Koude kleuren p. 25
Zicht naar buiten De aanwezigheid van beglaasde openingen biedt verschillende voordelen: Doordringen van natuurlijk licht Laat toe om te situeren m.b.t. de buitenwereld, informatie te hebben over de weersomstandigheden, de tijd die voorbijgaat. Zien in de verte nodig om de ogen te laten rusten Intensieve ventilatie Rehab Basel, Herzog & De Meuron, Basel, Switserland, 1998-2001 http://www.rehab.ch/fileadmin/user_upload/transfer/pdf_allg/rb_pflegepersonal.pdf (fig 2) http://archrecord.construction.com/projects/bts/archives/healthcare/05_rehab/photos.asp (fig 1 & 3) p. 26
Plan Basisbegrippen van verlichting (herinnering) Parameters van het visueel comfort Ontwerpstrategieën Voorbeeld van dimensionering p. 27
Parameters die de lichtverdeling beïnvloeden Waarop de architect geen vat heeft : HEMEL Waarop de architect weinig vat heeft : PLAATS Waarop de architect vat heeft : GEBOUW Strategieën Beschermen Verdelen Opvangen p. 28
Beschermen Verdelen Opvangen p. 29
PLAATS maskers Maskers omringende gebouwen geométrie van het gebouw (vaste zonweringen, ) p. 30
PLAATS maskers p. 31
PLAATS maskers Analyse van de schaduw op een perceel < Ecotect 09.00 < schaduw 21 juni +00m 18.00 +06m NORD Baan van de zon - jaar > p. 32
GEBOUW grootte, vorm en stand van de openingen à om een werkvlak op ~80cm te verlichten : steunmuur < 80 cm à zicht naar buiten = contact met de natuur p. 33
GEBOUW grootte, vorm en stand van de openingen Clerestory + raam p. 34
GEBOUW grootte, vorm en stand van de openingen Verhoging van de grootte van de openingen α β Casa Batllo Gaudi Barcelona binnenplaats; illustratie M. Bodart p. 35
GEBOUW grootte, vorm en stand van de openingen Zijdelingse opening Zenitopening à zenit-en zijdelingse openingen = uiteenlopende gedragingen à zijdelingse opening zuid = overeenstemming met de zonnewinsten p. 36
GEBOUW grootte, vorm en stand van de openingen Bewolkte hemel 10 000 lux p. 37
Voorbeeld L.Kahn bibliotheek van Exeter http://ltha.epfl.ch/enseignement_lth/documents/b_marchand/theorie_archi_v/ screen/6_louis_kahn.pdf p. 38
GEBOUW wanden van het lokaal ρ wanden : 10 % ρ wanden : 80 % ρ wanden : 30%/50%/70% à Als de reflectiecoëfficiënt van een muur < 50 %zal het licht moeilijker binnendringen à De coëfficiënt van de horizontale oppervlakken (behalve plafond) is zeer belangrijk à De meubels zijn soms echte obstakels bij de lichtverdeling à De donkerder gekleurde wanden : verwijderd van het venster. p. 39
GEBOUW wanden van het lokaal 1950 ρ vloer = 80% - E gem = 2074 lux ρ vloer = 66% - E gem = 1983 lux Farnsworth House, Plano, Illinois Mies van der Rohe M. Chlebek ρ vloer = 34% - E gem = 1732 lux ρ vloer = 5% - E gem = 1380 lux Maquette : Ecole d Architecture de Strasbourg p. 40 40
GEBOUW wanden van het lokaal Dubbel effect van de heldere wanden : n reflectie van het licht n het oog analyseert de luminanties n Als de reflectiecoëfficiënt van een muur < 50 % zal het licht moeilijker binnendringen. n Het plafond speelt enkel een belangrijke rol in geval van systemen voor omleiding van het licht. n De coëfficiënt van de horizontale oppervlakken is zeer belangrijk. n De meubels zijn soms echte obstakels bij de lichtverdeling. p. 41 41
GEBOUW indirecte openingen Typische doorsnede van een kantoorgebouw 12m van gevel tot gevel Volle tussenschotten (DLF) 0% CSTB CSTB Glazen tussenschotten (DLF) 0.8% CSTB CSTB à Algemeen lichtniveau verhoogt à Gang natuurlijk verlicht (kantoren, scholen, ) à Heldere beglazing, mat, p. 42