Roofs 2023-05-30 Daglicht uniek en bijzonder voor de werkende mens in gebouwen

Special Daglicht

De mens en daglicht zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden. In het leven en gedurende onze evolutie. De zon straalt het licht naar onze door atmosfeer omhulde aardbol, waar het dempt in de wolken. De wisselende zonnestanden per jaargetijde, de deeltjes in de atmosfeer die het licht breken, maken dat er binnen een etmaal duizenden verschillende lichtsituaties ontstaan. Deze wisselende lichtwaarden zorgen bij de mens in de hersenen voor impulsen waardoor ons levenssysteem wordt geactiveerd en wij goed functioneren.

Auteur: ing. Jan Meutzner, Meutzner Licht design

De mens is sinds zijn bestaan ermee bezig dit daglicht te evenaren, het begon met het vuur, olielamp, kaars, de gloeilamp, fluorescentielamp, hogedruk gasontladingslamp en zit nu in de fase van de LED. Wat men ook ontwikkeld heeft, tot nu toe heeft het enkel geleid tot een benadering in kleurwaardering (bij LED tot 98 procent) terwijl de ­lichtkleuren wel worden bereikt. Het enige wat door kunstmatige lichtsystemen nog niet is bereikt, en nooit zal worden bereikt, zijn de verlichtingssterkte (max. 100.000 lux), de lichtvariaties die de natuur ons levert waardoor kunstlicht niet de kwaliteit van daglicht zal bereiken.

Daglichtgebruik binnen de gebouwen

Vanaf het ontstaan van de mensheid hebben architecten en gebouwontwikkelaars getracht het daglicht in gebouwen te halen voor het verlichten van ruimtes, maar ook voor oriëntering. Voorbeelden zijn diverse piramides in Egypte, burchten en kastelen in de middeleeuwen waar door middel van openingen in dak en gevel getracht werd daglicht in voldoende hoeveelheden binnen te halen.

In de vorige eeuwen probeerden veel architecten daglichtsystemen te ontwikkelen die er toe bijdragen het “natuurlijke licht” in de gebouwen te krijgen, hetgeen de basis zou zijn voor de ontwikkeling van duurzame verlichting. Vooral in de industriële ontwikkeling van de vorige eeuw werden sheetdaken voor bedrijfsgebouwen ontwikkeld, waar de opbouwen in een soort tanding werd gebouwd, waarbij de glaskant altijd noordelijk was georiënteerd, een en ander om de bijkomende warmte niet of minder in de gebouwen te halen.

Nieuwe vormen van daglichtgebruik in gebouwen

In de jaren 80/90 van de vorige eeuw werden diverse daglichtsystemen verder ontwikkeld en door Bartenbach Lichtlabor in Altrans (Oostenrijk) op de markt gebracht. Deze systemen, gebaseerd op prismasystemen en lamellen­systemen, werkten op basis van retro reflectietechniek, dat wil zeggen: daglicht mag de gevel of het dak passeren maar de warmte werd zoveel mogelijk teruggestuurd naar de oorsprong.

Met projecten zoals “Haus der Deutschen Geschichte“ in Bonn, Abflughalle vliegveld Stuttgart en de lichtkoepel van de nieuwe Bundestag in Berlijn werd bewezen dat men gebouwen voor een groot deel met daglicht kan verlichten. Deze systemen werden in licentie voornamelijk door Siteco op de markt gebracht en in projecten verwerkt.

In Nederland werd door ons ontwerpbureau Meutzner Licht Design in samenwerking met Bartenbach een groot daglichtproject gerealiseerd. Het gebouw van Hoogheem­raadschap Rijnland in Leiden werd in 2000 door de toenmalige kroonprins Willem-Alexander geopend waarbij de modernste energie besparende systemen onder andere het daglichtsysteem van Bartenbach werd toegepast. Dit systeem werkte op basis van horizontale lamellen in verscheidene breedtes (en reflec­tiesystemen met perforatie op de diverse zonnestanden) en zorgde ervoor dat het daglicht in 65 procent van de bedrijfsuren de werkplekken tot een diepte van drie meter konden voorzien van daglicht met een niveau van 300 lux.

Via het dak

Deze door de EU gesubsidieerde systemen hebben zich uiteindelijk niet doorgezet omdat de investering ten opzichte van de Nederlandse bouwbudgetten te hoog lagen. Belangrijk bij het investeren in daglichtsystemen is zich steeds te bedenken dat deze het meest optimaal werken als het daglicht via de daken de gebouwen binnen kan komen.

Een eenvoudige vuistregel geeft aan dat een vierkante meter daklichtvlak ongeveer dezelfde hoeveelheid daglicht binnen haalt als drie vierkante meter vanuit de gevel. Dit heeft te maken met het feit dat het hemellicht op een directe instraling is gebaseerd, terwijl het door de gevel binnenkomende daglicht tenminste al een keer is gereflecteerd en dus capaciteit heeft verloren.

Industriële gebouwen met grote lichtstraten of grote daklichten scoren heel goed als basis voor een energie-efficiënte verlichting, indien men gebruik maakt van een combinatie met retro reflecterende aluminiumlamellen of glazen prismavlakken. Naast de lichtstraten of daklichten worden ook “daglicht tubes” op de markt gebracht. Deze ­buissystemen zijn inwendig met hoogwaardig spiegel­materiaal vervaardigd en dragen er zorg voor dat daglicht vanaf de daken tot en met 4 meter in de ruimtes kunnen worden ingevoerd.

Deze systemen brengen duurzaam daglicht in de ruimten en zorgen, toegepast in grote aantallen, voor een egale verlichting. Een nadeel van deze systemen is dat deze reageren op de plaatselijke omstandigheden van het daglicht en leveren daardoor niet een continu gelijkmatig lichtbeeld. Aanvulling met kunstmatig licht is noodzakelijk waar een hoog en gelijkmatig lichtniveau vereist is.

Daglichteisen en aanbevelingen

In Europa, dus ook in Nederland, is sinds enkele jaren een daglichtnorm van toepassing, de NEN-EN 17037 welke de oude daglichtnorm 2057 vervangt. In combinatie met NPR 4057 uit 2022 is dit een toelichting op de 17037 die duide­lijkheid geeft op de nieuwe berekeningen van de daglicht­factor. Daarnaast kennen we nieuwe keurings­methoden voor daglicht in gebouwen die zijn vertaald in de keurmerken BREEAM Well en LEAD.

Toekomst

Gezien de recente ontwikkelingen in duurzaamheid en energiebesparende maatregelen is het vanuit daglichttoepassingen zeker interessant dit onderwerp weer vaker in de publiciteit te halen - en vooral in de kennisinstituten meer aandacht te besteden ten behoeve van aankomende architecten. Niet alleen zonnepanelen, groene daken maar ook daklichten en lichtstraten zijn belangrijke ingrediënten om de milieumaatregelen volledig te kunnen nastreven.