Een menselijke oerbehoefte 12 c Vitrine: daglicht Vitrine: daglicht cEen menselijke oerbehoefte De boomaap evolueerde tot een grondaap, nog weer later tot een aap met een eigen territorium en uiteindelijk tot een culturele aap: de mens. Als we de menselijke evolutie van de afgelopen 1,5 miljoen jaar beschouwen, is de afgelopen 150 jaar evolutionair gezien van geen enkele betekenis, terwijl juist in deze periode een groot deel van de bevolking tot binnendier is verworden. De technologische evolutie, of eigenlijk revolutie, heeft de menselijke omgeving in 150 jaar ongelofelijk veranderd. Het menselijk lichaam is, evolutionair gezien, niet afgestemd op de huidige technologische leefomgeving. Deze disharmonie zorgt voor veel gebouw- en techniekgebonden klachten. AttoHArstA Glasdak met zon- en lichtregulering van de ondergrondse uitbreiding van de Hogeschool voor de Kunsten te Arnhem. Henket & Partners. Een menselijke oerbehoefte 13 c Vitrine: daglicht Zon en licht spelen een zeer grote rol in de evolutie van de mens. We kun- nen met zekerheid stellen dat gedurende het ontstaan van de aarde en haar bewoners licht een centrale plaats heeft gehad. De menselijke oerbe- hoefte aan natuurlijk en voortdurend veranderend daglicht is onderschat en dient binnen de architectuur weer de plek te krijgen die het verdient. Voldoende gezond daglicht moet daarom een primair uitgangspunt zijn bij het vormgeven van ruimtes. Bouwen met daglicht maakt slimme architec- tuur. Architectuur waar mensen zich prettig en gezond bij voelen, architec- tuur die prikkelt en creativiteit en productiviteit bevordert. slimme architec- tuur voor gezonde mensen. Alle zichtbare zonnestraling, het totaal van zowel het directe en indirecte zonlicht als het diffuse licht noemen wij `daglicht'. De mens heeft hier om een groot aantal redenen behoefte aan. Naast het kunnen zien, zijn het de niet-visuele prikkels die zorgen voor creativiteit, gezondheid, veiligheid, productiviteit, geluk en welbevinden. De Nederlandse bouwregelgeving en het arbobesluit houden enkel reke- ning met de minimale visuele behoefte aan (dag)licht en niet met die an- dere aspecten. Dit leidt tot verlichtingsniveaus die veelal onvoldoende zijn om te voorzien in de veel belangrijker biologische en psychologische ef- fecten van daglicht. Visuele kwaliteit Licht stelt ons in staat ruimtes waar te nemen en ons te ori?nteren. Belang- rijkste uitgangspunt voor de visuele behoefte is om met het beschikbare daglicht een zo goed mogelijke visuele kwaliteit te halen, waarbij kunstlicht slechts als statische aanvulling wordt ingezet. De visuele kwaliteit wordt bepaald door de hoeveelheid licht (taakverlichting), de lichtverdeling, de lichtkleur, interne lichtreflecties en de luminantieverhoudingen in de ruimte. cAtto Harsta, Maria den Boon en Anne Bots Atto Harsta, Maria den Boon en Anne Bots zijn werkzaam bij Aldus bouwinnovatie, een ontwerp- en adviesbureau gespecialiseerd in het realiseren van marktgerichte vernieuwing in de bouw. Atto Harsta is initiatiefnemer van de Stichting Living Daylights. Deze stichting promoot een goede toe- passing van daglicht in de gebouwde omgeving. Info: www.aldus.nl en www.livingdaylights.nl Direct, diffuus en gereflecteerd zonlicht. AttoHArstA De translucente gevel zorgt voor een gedempte en goed verspreide lichtinval. AttoHArstA Een menselijke oerbehoefte 14 c Vitrine: daglicht De benodigde hoeveelheid licht is afhankelijk van de werkzaamheden, de leeftijd en de persoonlijke voorkeuren van de ontvanger en van de lichtver- deling in de ruimte. Duurzaam en levensloopbestendig bouwen houdt re- kening met het feit dat oudere mensen (50+) veel meer licht nodig hebben voor eenzelfde taak als iemand van 25 jaar oud. De lichtbehoefte neemt, naarmate men ouder wordt door verscheidene oorzaken toe. onderzoe- ken wijzen op een toename van de lichtbehoefte met een factor vijf tussen het tiende en het zestigste levensjaar. Minimale waarden liggen tussen de 350 en 800 lux (eenheid van licht) waar- bij een goede lichtverdeling en luminantieverhoudingen bepalend zijn voor het verkrijgen van een optimaal visueel daglichtklimaat. Een zwart compu- terscherm (Autocad) met daarachter een glasvlak met zicht op een groot deel van de hemelkoepel kan zelfs bij bewolkt weer voor een onwerkbare situatie zorgen. We spreken in dit geval van verblinding. Binnen het visuele veld treden helderheidniveaus op die aanzienlijk hoger zijn dan die waarop de ogen zich hebben geadapteerd. Naast verblinding moeten ook onge- wenste lichtreflecties worden vermeden. Abrupte helderheidsverschillen leiden tot lagere visuele prestaties en tot hoofdpijn en vermoeidheid. Biologische klok In het oog bevinden zich verschillende fotoreceptoren (cellen die licht op- vangen). In 1722 ontdekte de Nederlander Antony van Leeuwenhoek al twee verschillende soorten: de staafjes en de kegeltjes (de staafjes spelen vooral een rol bij het zien van contrast en de kegeltjes bij het waarnemen van kleuren). Wat we vanuit allerlei effecten en onderzoeken al vermoeden is pas in 2002 met de ontdekking van een nieuwe fotoreceptor in het oog echt bewezen. Deze nieuwe receptor speelt geen directe rol bij het kunnen zien, maar heeft zenuwverbindingen naar onder andere de pijnappelklier (epifyse) en onze biologische klok (de suprachiasmatische kern). Via deze interne klok be?nvloeden de receptor de dagelijkse, maandelijkse en jaar- lijkse ritmes van verschillende lichaamsprocessen, zoals de lichaamstem- peratuur, slaappatronen, cognitieve prestaties, stemming en de aanmaak of onderdrukking van diverse hormonen. De spectrale gevoeligheid van het nieuw ontdekte celtype is inmiddels on- derzocht en daaruit is gebleken dat blauwachtig licht biologisch een groter activerend effect op de cellen heeft dan roodachtig licht. Dit is geheel over- eenkomstig met het natuurlijke daglichtverloop. Het blauwachtige licht 's ochtends stimuleert de aanmaak van cortisol (een hormoon dat onder an- dere een rol speelt bij activiteit en het ontwaken) terwijl het warme rode licht 's avonds de aanmaak van melatonine (ons `slaaphormoon') opstart. Ontwerprichtlijnen Uit het onderzoek naar de biologische effecten van licht blijkt duidelijk dat de ontwerprichtlijnen voor goede en gezonde verlichting in zekere mate afwijken van de conventioneel gebruikte regels. Een verstoring van de bio- logische klok kan leiden tot slapeloosheid en winterdepressies. Daglicht is ondermeer vanwege de hoge intensiteiten, de natuurlijke dynamiek en het volledige (fluctuerende) kleurenspectrum de belangrijkste bron voor ge- zonde verlichting. In een werkomgeving zijn de voordelen in termen van gezondheid en wel- zijn niet alleen belangrijk voor de medewerkers zelf; zij leiden ook tot be- tere werkprestaties, een grotere alertheid, minder fouten, meer veiligheid en minder verzuim. Een voorbeeld uit de industri?le omgeving toont aan dat een verhoging van het lichtniveau van 300 naar 500 lux de totale pro- ductiviteit met acht procent kan verhogen. In een zorgomgeving kan een goed daglichtklimaat in combinatie met uitzicht tot een versnelde genezing leiden. Daglicht verbetert de stemming en geeft rust en ontspanning. ondanks de ontdekking van de nieuwe fotoreceptoren en onze biologi- Tweede huidgevel met screening op het glas. De screening is de eerste vorm van zon- en lichtregulering. SUVA gebouw te Basel. Hertzog & de Meuron. AttoHArstA Volledig glazen gevel waarbij met horizontale lamellen de zon- en lichtinval kan worden geregeld. Kantoor Materia, Enter. AttoHArstA Relatie tussen de gevelindeling, de vertrekhoogte en de daglichtworp. AttoHArstA Een menselijke oerbehoefte 15 c Vitrine: daglicht sche klok weten we nog weinig van de werking van ons eigen ingenieuze systeem af. Dit werkt helaas ook door in hoe wij bouwen. onze architec- tuur en de daarbij behorende wetten en normen zijn nog niet aangepast aan onze biologische behoeftes. Daglichtambitie Het hanteren van een daglichtambitie waarin staat omschreven (en moge- lijk ook verbeeld) wat het ambitieniveau is ten aanzien van het gebruik van daglicht maakt het mogelijk om bij nieuwbouw of renovatie de uitgangs- punten voor alle betrokkenen helder te communiceren. Een voorgeschre- ven daglichtambitie is noodzakelijk omdat de huidige bouwregelgeving en ook het programma van eisen volstrekt onvoldoende ingaan op de dag- lichtbehoefte van gebruikers. De basis van een goede daglichtambitie is het streven naar daglichtauto- nomie waarbij het aanwezige daglicht binnen zo veel, zo lang en zo goed mogelijk wordt benut. Naast de kwantiteit beschrijft de daglichtambitie ook de kwaliteit, waarbij het beheerst (geregeld) naar binnen halen van het dag- licht een centrale plaats heeft. In een primaire gebruiksruimte moet gedu- rende 70 procent van de tijd tussen 09.00 en 18.00 uur met zuiver en al- leen daglicht gewerkt of geleefd kunnen worden. Aanvullend zal kunstlicht worden ingezet. Hierbij moet het daglichtniveau voldoende zijn om de ruimte te benutten voor de gebruiksfunctie waar die voor ontworpen is. Gedurende de dag- lichtperiode zal voor bijvoorbeeld een kantoorsituatie een daglichtniveau van circa 500 ? 800 lux op werkbladniveau (en direct zicht op de hemelkoe- pel) voldoende zijn voor zowel de visuele als niet-visuele daglichtbehoefte van de meeste mensen. De daglichtambitie is van toepassing, gerekend vanaf de gevel, tot een afstand van circa twee maal de hoogte vloer boven- kant raam (H in de afbeelding). We spreken hierbij van de daglichtzone (1xH) en overgangszone van een vertrek. Het overige deel van een ruimte is de restzone. Het is zaak om in een gebouw zo min mogelijk van deze restzones te maken (uiteraard afhankelijk van het gebruik van het gebouw). Als er gewerkt wordt met bovenlichten of meervoudige inval (bijvoorbeeld via een atrium of zijgevel) kan de daglicht- en overgangszone worden ver- groot. Regulering Daglicht moet tijdens de initiatiefase van een gebouw duidelijk op de agen- da staan aangezien het achteraf verbeteren van een slecht daglichtklimaat erg moeilijk is. De daglichtambitie is een middel om de kwantitatieve en kwalitatieve zon- en daglichteisen binnen een integraal gebouwontwerp te vertalen. Daarbij is een goede zon- en lichtregulering van groot belang. Na een periode van kleine ramen (als gevolg van het toen nog slecht isole- rende glas en de wens van energiebesparing) en sterk reflecterende begla- zing in de kantorenbouw beleeft de architectuur nu weer een trend van maximaal glas in de gevel. Positief, zou je zo op het eerste gezicht zeggen en veel architecten vinden dit een goede ontwikkeling. Zij verkeren echter in de vooronderstelling dat veel glas een transparant en overvloedig verlicht gebouw oplevert. Helaas blijkt het tegenovergestelde. Grote glasopper- vlakken, zonder goede zon- en lichtregulering, blijken in de praktijk (als het gebouw is gerealiseerd en de gebruiker het pand heeft betrokken) al snel te worden dichtgeplakt om een enigszins werkbaar binnenmilieu te cre?- ren. oververhitting en onwerkbare visuele omstandigheden zijn de veroor- zakers van dit anarchistische gebruikersgedrag. Blijkbaar zijn de lessen uit de jaren 20 en 30, toen er vanuit de nieuwe za- kelijkheid ook veel met glas werd gebouwd, vergeten. of is het het onbe- grensde vertrouwen in de huidige goed isolerende en zonlichtreflecterende beglazingen in combinatie met de moderne koelinstallaties, dat wij denken dat maximaal glas nu w?l tot een aangenaam binnenklimaat leidt. We ver- geten dan dat koeling tot een onverantwoord hoog energieverbruik kan leiden. Wat mogelijk zelfs nog verergert als de gevel wordt dichtgeplakt en het kunstlicht aan moet. Maximaal glas in (werk)omgevingen kan alleen wanneer er goede mogelijk- heden zijn om het daglicht te beheersen. In veel gevallen is alleen zonwe- ring onvoldoende. Deze is namelijk te statisch om voor alle weers- en sei- zoensomstandigheden (en de daarmee samenhangende variaties in de hoeveelheid directe en diffuse zonnestraling) een afdoende oplossing te bieden. Een combinatie van maatregelen kan, afhankelijk van de specifieke situatie (omgevingsinvloeden, gebouwvorm, gevel en materialisering) een goede oplossing mogelijk maken waarmee een prettig binnenklimaat en een gunstig energieverbruik worden gerealiseerd. Dit advies geldt zeker niet alleen voor gebouwen met verdiepingshoge glaspuien. In bijna alle gevallen is een goed regelbare zon- en/of lichtregu- lering noodzakelijk om een comfortabel binnenklimaat mogelijk te maken. ook in situaties met slechts 20 procent doorzichtglas kan hinder voor ge- bruikers ontstaan. Uniek Er is een aantal belangrijke aandachtspunten voor het ontwerp van een goede zon- en lichtregulering. Elk gebouw en elke gevel is uniek en zal als zodanig moeten worden beschouwd. De locatie is heel bepalend voor de hoeveelheid en de richting van de zoninstraling. Bekijk obstakels die zon- nestraling natuurlijk beperken (gebouwen, bomen) of juist versterken (extra straling door waterreflecties of reflecties in tegenoverliggende gevels). De Daglichtambitie SLD: In een primaire gebruiks ruimte moet gedurende 70% van de tijd tussen 09.00 en 18.00 uur met zuiver en alleen daglicht gewerkt of geleefd kunnen worden. Ultiem daglichtkantoor, door een goede afstemming van de werkplekken en de gevelori?ntatie is er een goed werkbaar binnenklimaat gerealiseerd. De gevel is voorzien van een buitenzonwering en een binnenlichtregulering. Kantoor van en door Heren 5. KEEsHUMMEL Een menselijke oerbehoefte 16 c Vitrine: daglicht ori?ntatie van de gevel bepaalt de hoeveelheid zon- en lichtinstraling en de periode van instraling. Dit is seizoensgebonden, waarbij de extremen (win- ter en zomer) het meest bepalend zijn. Als vastgesteld is wat er gedurende het jaar op een gevel aan straling schijnt, bepaalt het ontwerp van de gevel welk deel daarvan binnen valt. Het percentage open geveldelen en de materialisering van die open delen is cruciaal. Dit in ogenschouw nemende is het uitermate vreemd dat bij 90 procent van alle gebouwen de verschillend geori?nteerde gevels wel de- zelfde indeling en materialisering hebben. Dit terwijl de externe invloedsfac- toren zo verschillend zijn. Integraal ontworpen gebouwen zijn in harmonie met de omgeving en zullen op de diverse gebouwori?ntaties verschillende geveloplossingen laten zien. Naast deze externe invloedsfactoren zijn het de interne gebouwfuncties en het gebruik die bepalen wat een goede zon- en lichtregulering is. Dit is onder andere afhankelijk van de individuele gebruikers en hun werkzaam- heden, de gebruikstijden en de indeling van het gebouw. Enkele algemeen geldende richtlijnen voor een goede zon- en lichtregule- ring: x Geef de individuele gebruiker de mogelijkheid om zelf te bepalen wat er wanneer naar binnenschijnt x Hoe meer keuze in afstemming tussen buitenaanbod en het gewenste binnencomfort hoe beter. Vandaar de gewenste scheiding tussen een zon- en een lichtregulering. Een buitenscherm dat alleen van boven naar beneden kan is wat dat betreft erg armoedig. Het scherm zal een groot deel van het jaar een niet optimale oplossing bieden aangezien de doekkeuze waarschijnlijk afgestemd is op een extreme zomersituatie met 35.000 lux op de gevel; x Er zijn veel meer systemen en productvarianten dan de nu overheer- sende schermen en lamellen. Combinaties van producten, variatiemo- gelijkheden, verschillende vlakken, beweegrichtingen en kleuren zijn enkele van de mogelijkheden om de ideale zon- en lichtregulering te ontwerpen; x De taak voor ontwerpers en opdrachtgevers is het benutten van de technologische mogelijkheden maar deze tegelijkertijd begrijpbaar hou- den voor de gebruiker. Hij of zij bepaalt immers het succes van een oplossing. Zaken die eventueel gecombineerd kunnen worden met de zon- en lichtre- gulering zijn: verduistering, privacyvoorziening, akoestische verbeteringen, beveiliging, energieopwekking, raambekleding, projectieschermen, warm- te-isolatie (luik) en mediaschermen. terug naar het cre?ren van een voor gebruikers comfortabel en gezond (daglicht)binnenklimaat. regulering van zon en licht in de gevel is zeker bij bovenlichten (verzamelterm voor alle voorzieningen die licht doorlaten in Living Daylights 01, Daglicht in de Architectuur Daglicht vormt ??n van de belangrijkste bouwstenen van architectuur en is onontbeerlijk voor de gezond- heid en productiviteit van de mens. Daglicht is bo- vendien gratis en de enige echt duurzame lichtbron. Bij veel opdrachtgevers en ontwerpers zijn de posi- tieve kanten van daglicht onbekend en is men onvol- doende op de hoogte van de technische en architec- tonische mogelijkheden om de negatieve effecten te neutraliseren. Het boek stimuleert de toepassing van daglicht door alle facetten (energiebesparing, fysische aspecten en de psychologische en biologische effecten) van daglicht te beschrijven en bevat inspirerende voorbeelden van toonaangevende architecten. Een rijk ge?llu- streerde publicatie met een schat aan informatie over alle facetten van daglicht in de gebouwde omgeving. te bestellen voor 34,95 bij Uitgeverij ?neas. Nu speciaal voor abonnees van bouwIQ: de verzendkosten gratis (t.w.v. 3,50). Bestellen: stuur een e-mail naar boeken@aeneas.nl, o.v.v. `Living Daylights met korting'. een horizontaal vlak) een belangrijk aspect. De straling van dit deel van de hemelkoepel is namelijk ongeveer drie keer sterker dan het deel van de hemelkoepel aan de horizon. Dit verklaart onder andere waarom een dak- licht meer lichtopbrengst heeft dan een zijlicht van dezelfde grote. Het is niet voor niks dat juist bij serres en atria grote problemen ten aanzien van oververhitting kunnen voorkomen. Een goede regeling van zon en licht is bij bovenlichten een absoluut vereiste. Onwetendheid? De gebruiker van een gebouw heeft dus alle belang bij een goede zon- en lichtregulering. Waarom wordt hier dan toch zo weinig rekening mee ge- houden? Er is geen architect die zijn esthetische creatie opgeleukt wil zien met kranten op de ramen of met plastic verticale lamellen. En ook op- drachtgevers zouden voor hun dure human capital alleen het beste moe- ten willen. Is het onwetendheid bij hen over de invloed van een gezond binnenklimaat op het welbevinden en daarmee op de productiviteit en cre- ativiteit van de gebouwgebruikers? Is het energiebesparingspotentieel niet inzichtelijk gemaakt? of wringt de schoen bij de projectontwikkelaar die tegen zo min mogelijk investeringskosten zo snel mogelijk een gebouw wil neerzetten waarbij exploitatiegebonden aspecten voor hem nauwelijks in- teressant zijn? De tijden veranderen in dit opzicht; als gevolg van de huidige economische situatie op de onroerendgoedmarkt, proberen projectontwikkelaars zich in toenemende mate te onderscheiden. Geld is voor projectontwikkelaars ?n hun klanten een belangrijke drijvende factor. Een optimale toepassing van daglicht kan geld opleveren doordat het de verhuurzekerheid toeneemt. b Lichthinder bij beeldschermwerk door te hoge luminantiesverschillen in het directe blikveld van de gebruiker. AttoHArstA