Opvangen van natuurlijk licht

Het gebouw ontwerpen

Impact van de bebouwde omgeving op het gebouw

De schaduw van vegetatie en gebouwen in de omgeving bepaalt de hoeveelheid daglicht die op een bepaalde locatie binnenkomt. Bij het ontwerp van een gebouw op een site met aangrenzende bebouwing is het dus belangrijk om de impact van schaduw door landschapselementen, gebouwen en andere constructies en vegetatie te meten (dit kan via de tools Ecotect of Sketchup). Het is essentieel om rekening met de evolutie van de site in de toekomst (toekomstige gebouwen enz.) te houden.

Impact van de elementen van het gebouw op andere gedeelten van het pand

Ook nabijgelegen elementen – onderdelen van het gebouw zelf – kunnen schaduwen werpen, zoals tussenmuren, overhangende elementen, balkons, vaste zonwering enz. De schaduw hangt af van hun formaat, hun weerkaatsingsvermogen en hun ligging. Ze maken deel uit van de basiscategorie zonwering, waarop gedetailleerd wordt ingegaan in de dossier Warmtelasten beperken. De schaduw van deze elementen kan worden gevisualiseerd met de software Ecotect of Sketchup.

Verdeling en oriëntatie van de vertrekken

De ligging van het gebouw in het algemeen en van de vertrekken in het bijzonder wordt meestal gekozen op basis van een hele reeks criteria: toegang en functie, uitzicht, lawaai, energie-efficiëntie… De ligging is bepalend voor het visueel comfort.

Alle oriëntaties leveren daglicht op, maar het verdient de voorkeur de openingen zodanig te plaatsen dat het vertrek zonlicht ontvangt op het moment dat het het drukst wordt gebruikt. Daglicht is bovendien geen vaste waarde en ook de kwaliteit en de intensiteit variëren naargelang de ligging van het vertrek:

• Een ligging op het noorden levert de beste lichtkwaliteit op, want het licht is het hele jaar door gelijk en het zonlicht is diffuus, waardoor weinig kans op verblinding ontstaat. Wel kan de hoeveelheid licht in veel gevallen ontoereikend zijn. Deze oriëntatie verdient de voorkeur voor vertrekken waar een constante belichting belangrijk is en verblinding vermeden dient te worden, zoals kantoren en slaapkamers in woningen.
• Een ligging op het zuiden levert een aanzienlijke belichting op. Het licht is gemakkelijker te beheersen. In de winter is de hoeveelheid zon maximaal en 's zomers is ze minimaal. Deze oriëntatie verdient de voorkeur voor woonkamers in woningen.
• Vertrekken op het oosten en westen hebben dezelfde kenmerken wat de belichting betreft: mogelijk visueel ongemak door verblinding en overmatige blootstelling in de zomer. Deze twee liggingen moeten zo mogelijk worden vermeden, want ze zorgen voor warmteproductie tijdens de warmere periodes van het jaar, waardoor kans op oververhitting ontstaat (zie dossier Warmtelasten beperken).

Optimalisering van de proporties van het vertrek

Een compact volume betekent een beperktere bouwmantel en dus minder thermisch verlies en lagere bouwkosten. Om een lokaal volledig met natuurlijk licht te belichten zonder gebruik te maken van complexe lichtdistributiesystemen, is het evenwel aanbevolen een ondiep vertrek te kiezen. Dit gaat dus ten koste van de compactheid van het gebouw.

Het licht dringt slechts zover in de ruimte door als anderhalve maal de afstand van de bovenzijde van het raam tot de vloer. Voorbij een bepaalde diepte daalt het belichtingsniveau sterk. De natuurlijk belichte zone moet dus voorrang krijgen voor menselijke activiteiten.

Voor een vertrek dat via een verticale gevel licht ontvangt, kan ervan worden uitgegaan dat de maximaal mogelijke diepte aD,max van een zone die via de gevels daglicht ontvangt als volgt wordt berekend (bron NBN EN 15193):

aD,max = 2,5 x (hLi - hTa) [m] waarbij

• aD,max staat voor de maximale diepte van de zone die daglicht ontvangt [m];
• hLi staat voor de hoogte van het bovenkozijn van het raam tot de vloer [m];
• hTa staat voor de hoogte van de werkzone (overzichtsplan) tot de vloer [m].

Belichtingsdiepte

 

[ReLoSo]

We kunnen ervan uitgaan dat een woning correct belicht 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).

Het volgende moet worden benadrukt:

• De diepte van het vertrek heeft een grote invloed op de hoeveelheid natuurlijk licht in de ruimte; de hoogte van het plafond is veel minder belangrijk ;
• Het belichtingsniveau is hoger naarmate het vertrek breder is (met een constante verhouding glazen oppervlak/vloeroppervlak).

Optimalisering van de openingen

Het formaat en de locatie van de openingen in een gebouw zijn bepalend voor de hoeveelheid licht die van buiten de vertrekken binnen komt. Ter herinnering: de GSV legt een percentage glazen oppervlak ≥ 20% op in woonvertrekken.

Het is interessant om de oppervlakte van de openingen te vergroten om de hoeveelheid licht in de vertrekken te maximaliseren. Maar met het oog op het thermisch comfort en energiebesparing is het juist aanbevolen om de hoeveelheid beglazing te beperken. Er moet dus een compromis worden gevonden. Zie dossier Transmissieverliezen beperken.

Vorm van de openingen

De verlichting achterin de ruimte en de belichtingsuniformiteit nemen toe naarmate het venster in hoogte toeneemt. Een hoger geplaatst raam belicht het vertrek bij een gelijk glazen oppervlak tot verder in de ruimte. Een venster met een hoog bovenkozijn is dus ideaal.

Belichtingsniveau, in lux, van een vertrek (op vloerniveau) in functie van de afmetingen van de opening

 

Breed venster - Emoy = 333 lux; Emin/Emoy (belichtingsuniformiteitsfactor) = 10,4 % [Guide PME, SPI]

Belichtingsniveau, in lux, van een vertrek (op vloerniveau) in functie van de afmetingen van de opening

 

Hoog venster - Emoy = 338 lux; Emin/Emoy (belichtingsuniformiteitsfactor) = 16,2 % [Guide PME, SPI]

Positie van de openingen

Hoe dieper de natuurlijk belichte zone is en hoe beter de belichtingsuniformiteit is.

Belichtingsniveau, in lux, van een vertrek (op vloerniveau) in functie van de afmetingen van de opening

 

Lage positie - Emoy = 346 lux; Emin/Emoy (belichtingsuniformiteitsfactor) = 10,1 % [Guide PME, SPI]

Belichtingsniveau, in lux, van een vertrek (op vloerniveau) in functie van de afmetingen van de opening

 

Hoge positie - Emoy = 283 lux; Emin/Emoy (belichtingsuniformiteitsfactor) = 23,6 % [Guide PME, SPI]

Glazen steunmuren zijn nutteloos wat de belichting betreft en leiden tot meer warmteverlies. Maar ze kunnen wel een belangrijke esthetische rol spelen, want ze maken dat het landschap buiten deel uitmaakt van de visuele ambiance binnen. Een afweging tussen de visuele communicatie met de buitenwereld en het warmteverlies is dus noodzakelijk.

Een lage steunmuur kan een interessant compromis zijn.

Hoe ziet een goed compromis eruit?

De meerwaarde van een glazen steunmuur moet per geval worden bekeken, waarbij ervoor moet worden gezorgd dat de oppervlakte die veel warmteverlies oplevert beperkt blijft. Een alternatief voor een volledig glazen steunmuur is een steunmuur met een hoogte van bijvoorbeeld 50 cm.

Om een voldoende belichtingsniveau te garanderen, moet het netto belichtingsoppervlak dat zich hoger dan 1 m boven de grond bevindt meer dan 12% van het netto-oppervlak van de ruimte bedragen.

 

Zichthoek van een zittende persoon voor steunmuren van verschillende niveaus [Guide PME, SPI]

Transmissiemateriaal

De keuze van het gebruikte transmissiemateriaal (meestal een type beglazing) heeft eveneens invloed op het overgebrachte licht.

Variatie van het transmissiepercentage in functie van de invalshoek van de zonnestralen

 

© Architecture et Climat - LOCI – UCL

Lichtinval en zonneopbrengst

De prestaties van een venster worden gekenmerkt door de zonweringsfactor en de lichttransmissie van de beglazing.

Onderstaande grafiek toont de verschillende mogelijke combinaties van de TL- en FS-waarden van de beglazing.

 

© Leefmilieu Brussel

Wanneer de warmtevraag reëel is, moet een compromis worden gevonden tussen een hoge zonweringsfactor in de winter, een lage in de zomer en een hoge lichttransmissie het hele jaar door. Idealiter wordt dit probleem opgelost door helder beglazing te kiezen (hoge lichttransmissie) met een hoge zonweringsfactor om gebruik te maken van het zonlicht. In de zomer wordt voor schaduw gezorgd met zonwering van het type luifel, jaloezie, luik, …

Geluidsisolatie

De geluidsabsorptie staat voor de capaciteit van een materiaal om de energie van een geluidsgolf te absorberen. Ze wordt uitgedrukt in procent, waarbij 100% totale absorptie betekent.

Hieronder worden de absorptiewaarden van een gesloten venster en van een laag steenwol van 60 mm dikte weergegeven voor meerdere frequenties.

 

Bron: MATRIciel © Leefmilieu Brussel

We zien dat de steenwol, afhankelijk van de frequentie van de golf, een absorptievermogen heeft dat 3 tot 30 keer hoger is dan dat van een gesloten venster. Afhankelijk van de locatie is het akoestisch ongemak groter of kleiner.

Elk type venster heeft andere akoestische eigenschappen. Driedubbel beglazing is beter dan dubbel beglazing. Er zijn ook beglazingtypen die ontwikkeld zijn om geluid te absorberen.

De globale akoestische kwaliteit van een wand wordt bepaald door het gedeelte ervan dat het geluid het minst goed absorbeert. Dat wil zeggen dat het zinloos is om in beglazing met een hoog geluidsisolatievermogen te investeren als het kozijn een ventilatierooster bevat waardoor het geluid binnen komt.