ontwerp van ramen: impact op de - pixii...2017/03/16 · ontwerp van ramen: impact op de...
TRANSCRIPT
Ontwerp van ramen:
impact op de
daglichttoetreding
Hilde Breesch
Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
Pixii expertday 16 maart 2017
Buitenschrijnwerk: nieuwe inzichten in ontwerp en uitvoering
bij voldoende daglichttoetreding
stijgen leer- en werkprestaties
met 11-20% en daalt het
ziekteverzuim met 6%
2 Thurston Elementary School (Springfield, Oregon, VS)
• Een goed daglichtontwerp
o brengt veel daglicht
o verspreidt dit evenwichtig
o voorziet zicht naar buiten
• maar…
o vermijdt inval van direct
zonlicht
o vermijdt overbeglazing
o elimineert verblinding
o geeft de gebruiker
maximale autonomie
Basis daglichtontwerp
3 Hogeschoolcampus Toni-Areal (Zurich, Zwitserland)
Resultaten uit TETRA project
4
• Evaluatie prestaties daglichtregeling in schoolgebouwen
• Monitoring campagne in 10tal klaslokalen in Vlaanderen
Overzicht
• Inleiding
• Prestatiecriteria
• Invloedsfactoren daglichttoetreding
o Nabije omgeving
o Daglichtopeningen
o Lokaaleigenschappen
• Casestudie
• Tot slot
5
Prestatiecriteria
Daglichtfactor (daylight factor) DF
o Diffuus daglicht
o Standaard CIE overtrokken hemel
o Statische grootheid
𝐷𝐹 = 𝑣𝑒𝑟𝑙𝑖𝑐ℎ𝑡𝑖𝑛𝑔𝑠𝑠𝑡𝑒𝑟𝑘𝑡𝑒 𝑤𝑒𝑟𝑘𝑏𝑙𝑎𝑑 (𝐸𝑖)
𝑣𝑒𝑟𝑙𝑖𝑐ℎ𝑡𝑖𝑛𝑔𝑠𝑠𝑡𝑒𝑟𝑘𝑡𝑒 𝑏𝑢𝑖𝑡𝑒𝑛 (𝐸𝑜)𝑥100 (%)
7
Invloed daglichtfactor
• Afhankelijk van:
o Geometrie gebouw
o Obstructies omgeving
o Geometrie daglichtopeningen
o Materiaaleig. oppervlakken
o Positie in lokaal
• Onafhankelijk van:
o Locatie/klimaat
o Oriëntatie beglazing
o Beweegbare zonwering
• Grootteorde
8
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
00,511,522,533,544,555,56
Dag
lich
tfac
tor
[%]
Diepte in het lokaal [m]
Meting daglichtfactor
• Meethoogte: 0.85 m
• Meetgrid: afstand = 0.5 m
Donker tot matig
Matig tot
helder
Helder tot
zeer goed
9
Richtlijnen • Gemiddelde daglichtfactor DF in klaslokalen
o Instrument Duurzame Scholenbouw (AGIOn)
• 3% ≤ Gemiddelde DF < 5%
o Ontwerphandreikingen 100% Schoonlicht in scholen
• Gemiddelde DF > 3%
o BS 8206-2: Code of practice for daylighting
• 2% ≤ Gemiddelde DF < 5% : voldoende verlicht met daglicht,
beperkte bijkomende kunstverlichting vereist overdag
• Gemiddelde DF ≥ 5%: goed verlicht met daglicht, (quasi) geen
bijkomende kunstverlichting vereist overdag
• Daglichtfactor DF
o BREEAM: min. 80% oppervlakte DF ≥ 2%
10
Voorbeeld meting • 46% van oppervlakte DF ≥ 2%
• Gemiddelde DF = 2.6%
11
DF = 2%
Invloedsfactoren
daglichttoetreding
Nabije omgeving
Daglichtopeningen
Lokaaleigenschappen
Daglichttoetreding
13
Nabije omgeving
14
• Effect van bebouwing: ‘no sky line depth’
Oriëntatie • Klaslokalen:
o N: veel diffuus daglicht – beperkt risico
verblinding en oververhitting
o O-W: veel daglicht – risico op verblinding en oververhitting (W)
o Z: veel daglicht – risico op oververhitting
15
Daglichtopeningen
• Type daglichtopening
o Verticale openingen
o Hellende openingen
o Horizontale openingen
Daglichtinval via horizontale opening
± 3 keer groter dan daglichtinval via
verticale opening! (+ meer
gelijkmatig verdeeld) 16
Daglichtopeningen
Nehalennia Middelburg, EHA architecten 17
Grootte van daglichtopeningen
• Eigenschappen
o Window-to-Floor-Ratio (WFR): t.o.v. vloeroppervlakte
o Window-to-Wall-Ratio (WWR): t.o.v. geveloppervlakte
• Richtlijnen
o WFR
• DIN 5034: 10-20%
• ASHRAE “Advanced Energy Design Guide K-12 School Buildings”:
15-20% (N) – 8-11% (Z)
o WWR
• 20-40%
• BS 8206-2: min 20% (d < 8m) en min 35% (d > 14m)
Evenwicht tussen maximale daglichtinval (visuele eis) en
minimale warmteverliezen en oververhitting (thermische eis)
18
Daglichtopeningen • Grootte daglichtopeningen
19
Positie daglichtopeningen
• Daglichtdiepte: vuistregel: 2 à 2.5 keer lateihoogte
A Design Sequence for Diffuse Daylighting : ‘Daylighting Rules of Thumb’ (C. Reinhart ; T. Otis)
20
Positie daglichtopeningen
• Diepte ruimte <> lateihoogte daglichtopeningen
KAHO E120, E220 en Zwevegem E109 zijn langs 2 zijden beglaasd (D = Dwerkelijk/2)
21
Eigenschappen beglazing
• Transmissiefactor tv
Evenwicht vinden tussen
hoge tv en lage U en
g-waarde
www.vgi-fiv.be
“Een glasheldere kijk op de Belgische beglazingen – Juni 2015”
22
Lichtsturende elementen
• Lichtplank (‘Lightshelf’)
o Verbetert verdeling verlichtingssterkte + reduceert verblinding
o Combinatie met zonwering
o Best op Z oriëntatie
Nehalennia Middelburg, EHA architecten 23
Lokaaleigenschappen • Geometrie
o Typisch klaslokaal: 56 m²
o Diepte lokaal <> daglichtdiepte
• 100% schoonlicht: “vermijd ruimtes dieper dan 7m”
o Metingen klaslokalen project
KAHO E120, E220 en Zwevegem E109 zijn langs 2 zijden beglaasd (D = Dwerkelijk/2) 24
Reflectiecoëfficiënten wanden
• Aanbevolen volgens NBN EN 12464-1
(verlichting binnenwerkplekken)
• Advies
o Diepere daglichttoetreding:
hoge waarden muren haaks op vensters
o Vermijden van grote contrasten:
hoge waarden muren met vensters
Type
wand
Aanbevolen
reflectiecoëfficiënt
Plafond 0.7 tot 0.9
Muren 0.5 tot 0.8
Vloer 0.2 tot 0.4
meubels 0.2 tot 0.7
25
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Muur venster Muur gang Muur bord Muurachteraan
refl
ect
ieco
ëffi
cië
nt
(%)
KAHO D015
KAHO E120
KAHO E220
Zwevegem E109
Ronse 225
Gijzegem C008
Haacht F108
Halle 381
Lokaaleigenschappen
• Reflectiecoëfficiënten muren: metingen klaslokalen project
W X Z
W
X
Y
Y
Z
26
Lokaaleigenschappen
• Reflectiecoëfficiënten plafond, vloer, tafels
27
Casestudie
Sint-Niklaasinstituut Zwevegem
Casestudie: St-Niklaasinstituut Zwevegem
• Nieuwbouw (2013)
• Pilootproject passiefschool
• 3 verdiepingen, Avloer = 1500m²
29
Nabije omgeving
• Obstructies naburige gebouwen
zuidoosten noordwesten
30
Daglichtopeningen
• Type: verticaal
• Grootte:
o WWR = 0.49
o WFR = 0.32
• Transmissie beglazing: 0.71 (3-voudige beglazing)
• Positie: Druimte/Hlatei = 1.65
Druimte = Dwerkelijk/2, aangezien de ruimte langs 2 zijden beglaasd is
31
Lokaaleigenschappen
• Geometrie (B*D*H): 6,3 m x 7,9 m x 2,6 m
• Reflectiecoëfficiënten
o Muur venster: 46%
o Muur voor- en achteraan: 82%
o Plafond: 85%
o Vloer 22%
7.9 m
6.3
m
32
Zonwering
• Horizontale lamellen buitenzijde
• Automatisch gestuurd op de
lichtinval per gevel
• Manuele override mogelijk
33
Prestaties: daglichtfactor
• Metingen
o Hoogte: 85 cm
o Grid: 15 x 12 punten
• Resultaat
o Gemiddelde DF = 3.1%
o 80% punten DF ≥ 2%
DF = 2%
34
Tot slot
36
Publicatie “Licht in scholen:
van beginner tot expert”
Gratis te downloaden via: https://iiw.kuleuven.be/onderzoek/sustainable-buildings/publicatie2