Daglicht / kunstlicht: Een leidraad

CD

CD

::J

CD

--CL

...,

Q

o

Q..

DAGL.

ICH

\~

DAGLICHT

Christa van Santen / ir. A.J. Hansen

(1)

(1)

:::J

(1)

-.

a...

_...,

Q

Q

a...

Delftse Universitaire Pers 1989

'

I

-I

U

I

I

-Cf)

- . . .

_.

~ . .

-

.

Bibliotheek TU Delft

IIIIII~

11111

c

1730232

Z

2023

:J

138

~

1

Kolofon:

Tekst: Christa van Santen en ir. A.J. Hansen

Herkomst van de foto's: zie fotoverantwoording pagina 198 De overige foto's zijn afkomstig van de auteurs.

Tekeningen en plattegronden ir A.J. Hansen, Huub Thomas en studenten Vormgeving: öntwerpburo Donaid Janssen ! Den Haag, Jan Hubert Zetwerk: fotozetterij Tegenzet! Den Haag

Produktie: Hollandia Offset b.v.! Heerhugowaard Lithografie: Printique ! Wormerveer

! Printed in The Netherlonds.

ClP-gegevens: Koninklijke Bibliotheek, Den Haag

ISBN 90-6275-500-3

. Copyright @ 1989 by Delft University Press, Delft, The Netherlands.

_ All rights reserved. NO' part of the material protected by this copyright notice may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanica I, including photocopying, recording or by any information storoge and retrieval system, without written permis.sian from the publishei': Delft Univelsity Press.

De auteurs:

Christa van Santen is beeldend kunstenaar. Zij is als universitair hoofddocent verbonden aan de faculteit Bouwkunde van de Technische Universiteit Delft. Aan genoemde faculteit geeft ze les in vormstudie met als specialiteit licht en kleur. Zij maakt onder meer (Iicht)-objekten, heeft drie films over de beeldende taal en een boek 'Doen & Zien' op haar naam staan. Samen met

A.J. Hansen deed ze diverse onderzoeken op het gebied van kunstverlichting, schreef met hem het boek 'Licht in de architectuur' en diverse artikelen voor nationale en internationale tijdschriften.

4

ir. A.J. Hansen is universitair docent aan de faculteiten Bouwkunde en Civiele Techniek van de Technische Universiteit Delft. Hij houdt zich bezig met verschillende disciplines van de bouwfysica met de nadruk op licht en verlichting en doet onderzoek op het gebied van daglicht en bezonning. Bovendien geeft hij adviezen aan architecten-bureaux en overheidsinstellingen. Hij is lid van diverse nationale en internationale commissies en is voorzitter van de normcommissie 'Dagverlichting in woningen'.

INLEIDING:

Een veel gehoorde opmerking onder architecten is: 'licht is moeilijk'. Vaak ziet men dan ook dat de architect veel aan de verlichtingsadviseur

overlaat wanneer er sprake is van een gecompliceerd projekt.

Natuurlijk kan een architect niet de plaats innemen van een verlichtings-adviseur, daarvoor is dit beroep te gespecialiseerd. Wel is het van belang dat hij in staat is om op deskundige wijze bij zijn lichtadviseur zijn wensen kenbaar te maken, zodat het kunstlicht doelmatig is en in harmonie wordt gebracht met de architectuur.

Het ontwerpen met daglicht - en dan denken we aan ramen, toegangen' tot hallen, daklichten en kombinaties van deze en de effecten van zon en schaduw op bouwmassa's - behoort tot het werk van de architect zelf. Het gaat er niet alleen om de architect te inspireren maar ook anderen, waaronder docenten die verder op het onderwerp willen ingaan en leerlingen, wie dat ook mogen zijn, te stimuleren hun kennis omtrent licht te verdiepen.

Een boek is nooit volledig en terecht, omdat er ruimte behoort over te blijven voor de gebruiker, voor diens eigen interpretatie en aanvulling. Er zijn hier en daar voorbeelden genomen uit het onderwijs die niet zijn bedoeld als ideale uitgangspunten, maar als mogelijke aanzet tot het maken van varianten. De theoretische informatie is bestemd om naar eigen inzicht zich verder te kunnen ontwikkelen. Gedacht wordt aan diverse opleidingen in de bouwkunde: faculteiten Bouwkunde, Academies voor Bouwkunst en Beeldende Kunst (Interieur Architectuur) en Hogere en Middelbare Technische scholen en natuurlijk geïnteresseerden in deze boeiende materie.

5

7

8

9

Het analyseren van daglicht- en kunstlicht

situaties

Samenstellen van een vragenlijst voor een bepaalde situatie Voorbeeld van een vragenlijst

• Signalementen van daglicht en architectuur

'Nachtarchitectuur'

Mogelijke categorieën De stad bij nacht

Hulpmiddelen bii het ontwerpen

• Daglichtkast

• Bezonningsdiagrammen

• Zonnewijzers voor bepaling van zon en schaduw

Het gebruik van de computer

Enkele programma's

Opgaven

Uitwerking van de opgaven

Nuttige literatuur

Fotovera ntwoord i ng

Tabellen van lampen

Register

141

142

145

147

151

153

154

160

160

161

165

169

173

177

182

196

198

199

221

Het gebouw van de Provinciale Griffie te Haarlem, gefotografeerd om 9.00,10.30,13.30 en 19.00 uur. Midden op de dag zijn de kontrasten het sterkst.

HOOFDSTUK

1 :

Aspecten van het daglicht

. Onder normale omstandigheden hebben alle mensen de beschikking over daglicht. Het is zelfs zo, dat ons bestaan wordt bedreigd wanneer wij volk0men gespeend zouden zijn van dat licht.

De mens reageert er op onder verschillende omstandigheden. Niet alleen op de kle'-.Jr, maar ook op de hoeveelheid, los nog van de zon en de zons-hoogte. Het is zelfs bekend dat er een relatie bestaat tussen sommige vormen van gedeprimeerdheid en een kleine hoeveelheid daglicht Er zijn mensen die in de schemering in een bepaalde gemoedstoestand komen, volledig afwijkend van die gedurende de dag. In de psychologie zijn theorieën ontwikkeld om met licht deze stoornissen te genezen. Patiënten worden dan blootgesteld aan een voor dat doel uitgekozen lichtsoort 'met grote intensiteit.

Buiten worden grote hoeveelheden licht gemeten, vele malen hoger dan onder kunstlicht. Die grote hoeveelheden kunnen wij goed verdragen. Sommige mensen hebben voor schel licht en voor zon een zonnebril nodig, dat ligt meer aan de individuele gevoeligheid van de ogen dan aan het totaal van het menselijk wezen.

Onder een bureaulamp kan men gemiddeld 250 - 500 lux (verlichtings-sterkte) verwachten, wanneer de ontwerper rekening heeft gehouden met een betrekkelijk lange en intensieve werktijd. Buiten zijn metingen van

20000

lux tussen de middag bij een bewolkte hemel in mei of september normaal. In de zomer heeft men bij heldere hemel uitlopers tot 80000 lux. ,

35 ~-4---+--~--+---+--4---+---r--~~

4 6 8 10 12 14 16 18 20

Te verwachten minimale hoeveelheden daglicht bij een bedekte hemel op 52° N.B.

10

Niet alleen de hoeveelheid licht wisselt per seconde, per minuut, per uur en in de loop van de dag, ook de kleur van het licht verandert. Afhankelijk van de atmosfeer beginnen we 'sochtends met koel of enigszins warm licht, tussen de middag is het licht wit tot blauwachtig en naarmate de dag vordert wordt het licht warmer van kleur.

Men moet uiterst attent en gevoelig zijn wil men deze kleurverschuivingen inderdaad waarnemen. Ervaren doen wij die wisselingen wel degelijk, want de mens in de westerse samenleving heeft, naarmate de dag vordert en men vermoeider wordt, behoefte aan warm licht, dat door het daglicht wordt verschaft.

Afhankelijk van de breedtegraad en daarmee in verband staand de verschillen van de seizoenen, is het daglicht meer of minder constant.

Daar waar de verschillen tussen de seizoenen groot zijn, kan gedurende de loop van de dag het licht telkens anders zijn. De wolkenluchten op de Hollandse 17e en 18e eeuwse schilderijen zijn daarvan een picturaal bewijs.

Ook in landen waar mist een steeds aanwezig gegeven is, is dat terug te vinden in de schilderkunst. Maar men hoeft geen schilder te zijn om deze veranderingen waar te nemen.

Wanneer men de moeite neemt gedurende een dag of een paar dagen, bijvoorbeeld rn de herfst op verschillende tijden een foto te maken van hetzelfde panorama, zal men verrast zijn hoe wisselend onze omgeving zich kan gedragen. Het wereldbeeld, vertoond om ons heen, heeft onder invloed van het daglicht telkens een ander aanzien.

Hoeveelheden licht

Natuurlijk zijn er in de twaalf maanden op de verschillende uren

bepaalde hoeveelheden daglicht te verwachten. Die prognoses moeten worden gehanteerd bij het ontwerpen met daglicht. Het zijn gemiddelden, want het licht vertoont dag na dag een andere verschijning. Met behulp van een instrument, een schrijver, gekoppeld aan een verlichtingsmeter, worden die verschillen nauwkeurig genoteerd. Zonder dat wij dat zelf bewust ervaren, kunnen we dan 'lezen' wat voor hoogte- en dieptepunten in de lichthoeveelheid er gedurende een korte periode van de dag zijn geweest.

Een goede waarnemer zal weten dat het aanzien van een gebouw, een huis of wat dan ook, van dag tot dag en van uur tot uur een ander beeld geeft door de wisseling van licht, zon en schaduw. De gehele omgeving ondervindt tegelijkertijd verandering. Karakter, hoeveelheid, kleur van het lièht en de seizoenen hebben daarop invloed. Niet alleen op die

De molen bij Wijk bij Duurstede (Jacob I. van Ruisdael (1628-1682), Rijksmuseum, Amsterdam).

Sneeuwstorm: Hannibal en zijn leger steken de Alpen over. (J.M.W. Turner, 1812).

Een negatief aspect van de industrialisotie is dat luchtvervuiling de hoeveelheid daglicht op dat moment terug kan brengen tot de helft. Bij een volledig bewolkte hemel is de helderheidsverdeling, ondanks alle verschillen in het karakter van het daglicht, redelijk constant. In het zenith kan men drie maal zo veel licht (helderheid) verwachten als aan de horizon, onafhankelijk van de oriëntatie. Met zon en een blauwe hemel is er sprake van een andere en meer wisselende helderheidsverdeling; de hoogte van de zon heeft daarmee te maken.

Invloed van raamvormen - ramen en daklichten

Openingen zoals ramen laten het daglicht binnen: grootte, vorm en diepte zorgen voor de verdeling van het licht. Een rond raam geeft nauwelijks ander licht dan een vierkant raam met hetzelfde oppervlak. Alleen als de zon binnenschijnt ontstaat een ander projektiebeeld. De plaats van de opening, hoog of laag, heeft vanzelfsprekend wel invloed. Het daglicht komt niet alleen regelrecht door deze openingen van buiten naar binnen, maar ook indirect reflecterend op vlakken en vloeren buiten en - eenmaal binnen - reflecterend tegen wanden, plafonds, vloeren en voorwerpen in de ruimten. Het interieur (licht of donker, gekleurd) en de buitenomgeving bepalen samen de uiteindeli~ke hoeveelheid daglicht binnen.

Schrijver om het daglichtverloop te visualiseren, gekoppeld aan de Hagner verlichtingsmeter met meetcel.

Aan de lijn op het papier is te zien, hoe grillig het daglicht kan zijn. De schrijver is op diverse snelheden af te stellen.

12

Als er sprake is van diffuus licht, zoals bij een volledige bewolking, heeft de raamvorm weinig invloed op de verdeling van het licht, zolang niet wordt overgegaan tot extreem smalle of hoge typen. Alleen het gerichte licht v.an de zon geeft projekties van het raam en dus van de raamvorm op de oppervlakken in de ruimte.

Opvallend hoe de slagschaduw van de meubels wordt beïnvloed door de plaats van het raam in de gevel. De helderheid van de wanden en het verloop van het strijklicht in het geval van het hoog

geplaatste raam doet al vermoeden dat het licht veel dieper in de ruimte doordringt dan bij de lage

.plaatsing. Dit is ook te zien aan het verloop van het licht op de vloer, vooral bij vergelijking van de twee uitersten.

Driemaal hetzelfde raamopervlak. Het raam uit het midden geeft hetgeen te verwachten is - een

a-symmetrische en daardoor onevenwichtige licht-verdeling.

Licht zelf is eigenlijk niet te zien, men beoordeelt het licht door het afwegen van helderheden en

helderheidsverhoudingen.

Het centrale raam en de twee extreme ramen geven een onderling geheel verschillende indruk. Hier blijkt hoe belangrijk strijklicht langs de wanden is voor de verdeling van het licht in de ruimte. In feite komt de ruimte met het dubbele raam beter tot zijn recht dan die met het centrale raam.

In een ruimte met één of meer koepels als enige vorm van dagverlichting treedt een sterk domineren op van de vertikale lichtstroom. Hierdoor ontstaat een groot verschil tussen de horizontale en vertikale verlichtingssterkte en dit is te zien aan de donkere wanden, de lichte vloer en de donkere schaduw onder de meubels. In het gebruik moet men oppassen voor hinderlijke schaduwwerking bij lezen en

Het daglicht kan men op verschillende manieren manipuleren: tegen-houden, verstrooien of richten. Men kan ook de kleur van het daglicht beïnvloeden door het te laten vallen door gekleurd glas of gekleurde kunststof, of door het te laten reflecteren tegen een getint oppervlak. Het richten is bij diffuus daglicht beperkt mogelijk. Anders is het met de zon, die kan men beschouwen als een zeer sterke gloeilamp met een evenwijdige stralenbundel, die wèl goed te richten is.

Buiten hebben we nagenoeg geen hinder van verblinding van het dag-licht, al is het nog zo veel, tenzij men gevoelige ogen heeft. Binnen kunnen kontrasten optreden tussen binnen en buiten, in de lichttechniek spreekt men van luminantiekontrasten.

Een grote wand met daarin een klein raam is voor het oog donker met een licht 'gat', waardoor verblinding ontstaat. Een andere vorm van verblinding treedt op, wanneer het raam ten opzichte van de ruimte zeer groot is. De oorzaak is de wijde ruimtehoek waaronder men het raam tegen de heldere hemel ziet. Indirecte verblinding ontstaat óf wanneer de

·zon op een tegenoverliggende Spiegelende gevel schijnt, óf op een water-oppervlak dat als spiegel werkt. Verblinding kan ook voorkomen wanneer het raam zo hoog is dat men onder een steile hoek het licht naar binnen krijgt. KM is niet voor niets dat de ramen boven deuren, die fungeren om de gang of het trappenhuis te verlichten, met glas-in-Iood zijn gevuld of zijn onderverdeeld in kleinere oppervlakten.

Drie uiteenlopende funkties van het raam als vorm van kontakt met buiten:

De 'Bijlmerbajes':-het'is toegestaan naar buiten te kijken en niet naar binnen.

Een traditioneel raam. (Mauritshuis, Den Haag).

Het raam als een verfijnd daglicht armatuur: ook hier kan men alleen naar puiten kijken en niet van buiten naar binnen. (Vrouwenverblijf, Caïro, Egypte).

Ingang Rijksinrichting voor Jongens "t Nieuwe Lloyd', Amsterdam.

(Architect: Architekten Kollektief Heijdenrijk BV, 1988).

Opvallend aan het gebouw zijn de smalle ramen die uitbreken moeten voorkomen. De architect heeft hiervoor bewust gekozen in plaats van grote ramen met tralies. De ruiten zitten in diepe nissen. Deze brede dag kanten helpen het licht verstrooien. De bovenramen zijn bedoeld om het licht zo ver mogelijk in de ruimte te krijgen en het lange vertikale raam geeft zicht op de grond buiten.

(Bezoekersruimte).

Gevelwand van een van de cellen. Ook hier is hetzelfde principe toegepast. Er is voldoende dag-licht, met een zekere sfeer. Maar dit neemt niet de beklemming weg van het zich opgesloten voelen. Misschien dat het ontbreken van een horizontaal uitzicht hieraan mede bijdraagt. Men is nu eenmaal gewend van links naar rechts te kijken en niet onmiddellijk van boven naar beneden.

Het licht dat door de ramen van deze metro naar binnenvalt speelt geel'! rol. Het is voo·rnamelijk het psychologische effect van het kontakt met buiten, waardoor ze onmisbaar zijn.

De hoog geplaatste ramen geven, ondanks het weinige licht, door de kombinatie van strijklicht en de plastische bouwmassa een sfeervolle indruk van de architectuur.

(St. Philibert, Tournus, Frankrijk, 11 e eeuw). Het richten en verstrooien van het daglicht: een betrekkelijk klein raam met diepe, schuin op het vlak staande dagkanten.

(Cisterciënzer Abdij, Fontenay, Frankrijk, 12e eeuw). Ramen die de gehele gevel in beslag nemen. Vitrage tempert de overvloed aan licht. De grote

hoeveelheid licht levert hier een positieve bijdrage aan de stemming in de ruimte, die als foyer wordt gebruikt.

(Hotel 'U Riccio', Fasano, Italië, ± 1935).

16

Buitenaanzicht Maritiem Museum, Rotterdam. (Architect: W. Quist, 1987).

Interieur van het museum met daklichten boven de helling banen.

Kantoorraam met afgeschuinde .Iatei om het kontrast tussen het raam en de omgeving te reduceren door het strijklicht.

(General Telephone of California, Thousand Oaks,

U.S.A.).

Ondanks de schaduw van de erker op de ramen is door de reflectie van de wanden binnen en de reflectie via het trottoir buiten, een egale verlichting in de ruimte ontstaan, waarvan ook het plafond profiteert.

(Woonhuis, Amsterdam, architect: G. van Arkel ± 1910)

Overdag is hier een levendig beeld door de spiegeling van het licht. De totale vorm is goed zichtbaar, maar niet de structuur.

•

'sAvonds is de levendigheid naar binnen gekeerd en de structuur is goed zichtbaar, omdat de spiegeling plaats heeft gemaakt voor doorzichtigheid.

(Dr. Anton Philipszaal, Den Haag, Architecten- en Ingenieursbureau ir. D. van Mourik B.V. Architecten: ir. P. Vermeulen i.s.m. ir. F.J. van Dongen) ..

300 lux 6000 lux

Spiegeling geeft een extra dimensie aan water in het stadsbeeld. In een werksituatie kan de spiegeling hinderlijk ):ijn.

Verlichtingssterkten in het vrije veld, onder bomen en in huis in de zomer midden op een heldere dag met zon.

18

Bomen voor de ramen reduceren de hoeveelheid binnenkomend daglicht. M.en is zich hiervan niet altijd bewust, of het wordt geaccepteerd omdat zicht op groen nu eenmaal wordt gewaardeerd. Staan de bomen op eigen terrein, dan is men vrij om deze te laten staan of te kappen. Op bomen langs de weg hebben de bewoners geen invloed. Hoewel bomen evenzeer een belemmering vormen als tegenoverliggende bebouwing, worden deze voor zover bekend niet meegenomen in ontwerp- of controleberekeningen die betrekking hebben op de raamafmeting. Tot voor kort is alleen in de Verenigde Staten onderzoek verricht naar de invloed van bomen op de dagverlichting. Maar zowel boomsoorten als klimaat verschillen van de omstandigheden in West-Europa. Voor Nederland is een veldonderzoek gedaan. Uitgangspunten waren, na te gaan wat de gevolgen zijn van de boomsoort, de plaatsing ten opzichte van de woningen en de dichtheid van de diverse bomen bij een bedekte lucht in de winter. Er zitten dan wel geen bladeren aan de boom, maar de structuur speelt een rol. De dichtheid is onderzocht door de luminantie te meten van de door de bomen afgeschermde hemel en de onmiddellijk aangrenzende hemel. Deze varieert van 80% (meidoorn), 40% (populier) tot 25% (eik).

De fijne vertakking van de meidoorn blijkt veel dichter te zijn dan de robuuste eik. Door een boom te beschouwen als belemmering die min of meer transparant is, kan met behulp van een stippendiagram de invloed worden nagegaan op de dagverlichting bij diverse afstanden van boom of bomenrij tot het raam en gezien vanaf verschillende meetpunten achter het raam.

Een rekenmodel met een standaardbomenrij met gemiddelde dichtheid (40%) en een hoogte van 8 meter, voor een raam van 2 x 4 meter geeft enig inzicht in deze invloed. Het blijkt dat:

• de reductie op de daglichttoetreding groter wordt naarmate de bomen dichter bij het raam staan;

• de reductie groter wordt naarmate het meetpunt verder van het raam ligt. Vooral achterin de ruimte treedt lichtverlies op: op een afstand van

4

meter van het raam wordt het daglicht gereduceerd tot 70% bij een bomenrij op 5 meter voor het raam;

• afhankelijk van de hoogte van de bomen en van de oriëntatie kan het gebeuren, dat de welkome winterzon door de kruinen wordt onderschept ~n dat in de zomer de felle zonnestraling boven de bomen uitkomt.

Daglicht en zonlicht in de binnenruimte van een groot kantoorgebouw, door een kombinatie van shed-kappen op het noorden en openingen in het dakvlak, waardoor de zon kan binnenkomen. De reflectie-vlakken zijn van hoogglans aluminium.

Het briljante effect is mede te danken aan het schitterende daglicht in Californië.

(Gene ra I Telephone of California, Thousand Oaks,

U.S.A., architect: Michael O'SuIIivan).

Daklichten hebben een andere funktie en een ander karakter dan het raam, er is geen sprake van verblinding, tenzij men door de situatie

regelrecht naar deze lichtopeningen kijkt. Een voordeel van daklichten ten opzichte van ramen is, dat men verhoudingsgewijs veel meer licht zal ontvangen, vooral direct onder de openingen.

Ramen in een gevel laten het licht binnen op een wijze die verloopt en afneemt in hoeveelheid naarmate de ruimte diep is. Dicht bij het raam heeft men het meeste licht en naarmate men zich verder van het raam verwijdert, steeds minder.

Daklichten, afhankelijk van de hoogte van de ruimte en de onderlinge afstand, geven een gelijkmatige lichtverdeling te zien. Dat wil zeggen, hoe hoger de ruimte bij gelijke afstand, hoe gelijkmatiger het licht.

Ramen laten niet alleen licht toe, maar wat heel belangrijk is, geven ook kontakt met buiten. Het licht valt schuin binnen waardoor de dingen goed

uitkomen in hun plasticiteit, dit wordt ook wel modellering genoemd. Bij

daklichten ontbreekt het kontakt met buiten in de menselijke zin van het woord en de plasticiteit is niet optimaal: de verhouding licht en schaduw is te klein. Een kombinatie van ramen en daklichten kan tot verhoging van de kwaliteit van het binnenlicht leiden.

De derde dimensie van ramen - dagkanten (neggen), stijlen, kalven en vensterbanken - heeft invloed op de verstrooiing van het licht. Bij dak-lichten, vooral als zij ver uit elkaar liggen, hebben de opstaande randen eenzelfde soort funktie als de dagkanten bij ramen. De kleuren van de ruimte, van de wanden en van het plafond zijn medebepalend voor het karakter van het totale licht. Wanneer ramen voorkomen in meer dan één wand, is dat gunstig voor de modellering van voorwerpen en mensen, bovendien vermindert dit de kontrasten in de ryimte.

. De gelijkmatigheid van het licht hangt af van de verhouding afstand koepels en hoogte van de ruimte. In dit geval is de afstand van de koepels gelijk, de hoogte van de ruimten verschillend.

.

-: -:..:

-:..

:-:

..

-

-

- -

-

~

:-.- - ---- - - - --_-;ra

Opening in het dak zonder opstaande rand, het licht komt van alle kanten binnen en verspreidt zich zover als mogelijk. De gr.ootste hoeveelheid licht vindt men natuurlijk direkt onder de koepel.

In het geval dat de binnenkant van de koker zwart is, vervalt het reflecterende licht.

20

In de rechter tekening is het licht gelijkmatiger verdeeld dan in de linker, omdat de ruimte hoger is.

:.(

~

---.,.."'---4111,,_ -..

.;ot Een koker vormige koepel in het dak: het licht dat rechtstreeks binnenkomt wordt bepaald door de verhoudingen van de koker, bovendien is er reflecterend licht.

Wanneer de koker onderverdeeld is in een aantal kleine kokers is de 'som' van het licht geringer dan in het voorgaande geval. Op deze wijze kan men het licht meer concentreren.

Met de toenemende belangstelling voor het daglicht, hetgeen in verband staat met de economische ontwikkelingen, zijn er geraffineerde

technieken ontstaan om het licht zo ver mogelijk de ruimte in te sturen. Maar het is niet alleen een economische kwestie, ook een groeiende appreciatie voor het natuurlijke daglicht - in tegenstelling tot het kunst-licht - heeft dit alles bevorderd. Het richten van dagkunst-licht vereist meer gespecialiseerde middelen dan de traditionele daklichten en ramen.

Deel van de glazen overkapping, waarin een rij (metaalhalide) lampen is opgenomen.

Overzicht van de begane grond van het Musée d'Orsay te Parijs. Het voormalig paleis en de stationshal (1839-1840) werden verbouwd tot museum. In 1979 werden drie architecten uit één bureau gekozen om het gehele complex te

verbouwen en te restaureren, te weten: R. Bardon, P. Colboc en J.P. Philippon. In 1980 voegde zich hierbij een Italiaanse architecte, die zich voornamelijk met het interieur heeft beziggehouden: Gae Aulenti. Het daglicht dat binnenkomt door de glazen

overkapping en de kopgevel, domineert. De elegante hanglampen horen bij de oorspronkelijke

architectuur zonder dat zij wezenlijk aan de verlichting bijdragen.

Een showroom, waarbij het gehele ontwerp is gebaseerd op een effectief gebruik van daglicht. Het gebouw is van noord naar zuid doorsneden en afgedekt met een glazen strook. Aan de uiteinden lopen van boven naar beneden glazen puien, links en rechts begrensd door transparant glas. In de vloer is de matglazen band zichtba~r die licht naar de begane grond doorlaat.

(Zitmeubelfabriek Montis, Dongen. Lichtontwerper: Hans Roebers. Architect: Leon Simons).

Het bovenlicht dat tot aan de wanden loopt

veroorzaakt strijklicht, waardoor expressie ontstaat door glans en reliëf.

(Casa Batllo, Barcelona, Spanje, architect: A. Gaudi).

Glasarchitectuur die voortkomt uit de funktionaliteit. De kassenbouw is aanleiding geweest voor de met glas overdekte atriums in gebouwen.

Ondanks het vele glas verminderen de roeden en de rest van de konstruktie het daglicht aanzienlijk. (Jardins des Plantes, Parijs, Frankrijk).

Een vroeg voorbeeld van een kantoorgebouw met een atrium.

De kamers hebben ramen aan de buitengevel, de ingangen en overige ruimten grenzen aan het binnengebied.

De kombinatie van de materialen, zoals het zware

":Ietselwerk~ het gietijzeren hek en de kapkonstructie zorgen voor een verrassend beeld.

(Bradbury Building, Los Angeles, U.S.A. Architect: George Wyman, 1893).

22

:0.

In klimaatgebieden waar dat effectief is, ziet men steeds meer overdekte winkelstraten en winkel-centra. De moderne transparante materialen zijn hiervoor een stimulans.

Atriums

Van oorsprong is een atrium het centrale deel van een Romeinse woning, een vierkante ruimte in het midden, die bestemd is voor het huiselijk leven. Wij kunnen ons een atrium voorstellen als een overdekte binnenplaats in een gebouw of tussen meerdere gebouwen, die dienst doet als circulatie-en ontmoetingsruimte. Vanwege de plaats in het hart van het gebouw of van een gebouwencomplex komt het daglicht in het algemeen van boven. Een atrium wordt dan ook geassocieerd met veel glas, in de vorm van lichtkoepels of lichtstraten.

Afgezien van de oorsprong, die 2000 jaar terugligt, is het vooral de vorige eeuw geweest waarin deze bouwvorm hoogtij vierde. Vanaf de eerste helft van de 1ge eeuw zien wij winkelcentra en kantoorgebouwen in de vorm van'galerijen gebouwd om een met glas overdekte binnenruimte. Tenslotte is er vooral vanaf de zestiger jaren een hernieuwde

belangstelling voor deze bouwvorm.

De toepassing van veel glas heeft nog een andere oorsprong. Gelijktijdig met de komst van kassen in de tuinbouw, ook in het begin van de vorige eeuw, werden huizen van welgestelden voorzien van lange gangen, wandelruimten met veel ramen waardoor uitzicht over parkachtige buitengebieden. Men had de mogelijkheid, onafhankelijk van het weer en het jaargetijde, op een aangename manier te wandelen en van de natuur te genieten. Later werden in deze gangen (Engels: galleries) kunstkollekties.

tentoongesteld. De naam wordt ook nu nog gekoppeld aan ruimten met

-dit doel. De kennis opgedaan met de bouw van kassen, werd benut om de galleries andere vormen te geven en te voorzien van glaskappen. Nu ontstond de gelegenheid planten in huis te halen, het uitzicht naar tuinen en parken was niet meer belangrijk, de met glas overdekte ruimten konden centraal zijn gelegen en kregen hierdoor het karakter van een atrium.

Ook in onze tijd spelen planten een belangrijke rol in atriums ~an hotels en kantoorgebouwen. Het groen in huis te halen zal ook in het heden een belangrijk motief zijn voor de beslissing een gebouw van een atrium te voorzien.

Verder kan het streven energiezuinig te ontwerpen aanleiding zijn ruimtes te overdekken met veel glas. Daarbij wordt dan gezocht naar een

optimaal benutten van het erbinnen heersende klimaat, in samenwerking met een zo eenvoudig mogelijke klimaatinstallatie.

Of nu het voornaamste doel is van een atrium: het zicht op planten, ontmoetingsruimte of werkruimte, het is in alle gevallen belangrijk of noodzakelijk kennis te nemen van de te verwachten hoeveelheid daglicht. Een karakteristiek verschil tussen licht dat door een raam valt en licht dat via de glaskap van een atrium valt, is dat licht via het raam gemakkelijk te berekenen is door de directe component en het licht in een atrium de vloer bereikt via talloze reflecties tegen de wanden. In dit geval is het

berekenen van het te verwachten licht moeilijk, zo niet onmogelijk. Een '. ~

van de redenen daarvan is, dat van de materialen die deel uitmaken van de zijkanten van het atrium niet alleen de kleur (reflectiefaktor) maar oók de oppervlaktestructuur invloed heeft op de manier waarop het licht weerkaatsend tegen die vlakken beneden komt.

Het experimenteren met maquettes onder een kunstmatige hemel, waarbij men het licht kan meten in het binnengebied en de eventuele

aangrenzende (werk)ruimten blijft een belangrijke schakel in het ·

24

Het behoeft geen betoog dat het daarbij noodzakelijk is, enigszins nauwkeurig te kunnen voorspellen wat de hoeveelheid licht is die men

'gedurende het gehele jaar buiten kan verwachten. De resultaten van de

thans op gang komende internationaal georganiseerde daglichtmetingen zullen dan ook bij het ontwerpen van atriums een onmisbaar hulpmiddel worden.

Planten hebben veel licht nodig, planten kwijnen weg bij gebrek aan licht. Om met enige kans op succes ruimten met planten in een ontwerp op te nemen is het nodig dat men behalve kennis van de te verwachten

hoeveelheid licht zich op de hoogte stelt van de eisen die de verschillende planten stellen. Het groeiproces van planten en de rol die het licht daarbij speelt is dusdanig gecompliceerd, dat ook terzake deskundigen nog geen compleet inzicht hebben in deze materie. Niettemin zijn er duidelijke voorwaarden waaraan het licht moet voldoen om planten gezond te houden, dat wil zeggen resistent tegen ziektes en om ze te laten groeien. Bij het woord 'licht' denkt men zowel aan daglicht als aan kunstlicht. En zoals de mens zich voor zijn bezigheden kan bedienen van kunstlicht als aanvulling op of vervanging van daglicht geldt ook voor planten, dat bepaalde soorten kunstlicht in staat zijn de rol van het natuurlijke licht over te nemen.

Voor beide vormen van licht is een basisniveau noodzakelijk. Dat kan voor de meeste planten worden gesteld op 4000 lux. Deze waarde is enigszins

te vergelijken met de 500

à

800 lux die de mens nodig heeft voor lezen of

schrijven. Een veel hogere waarde verbetert niet de prestatie. Zo is het ook met de aanbevolen verlichtingssterkte voor planten, een hoger niveau

dan de bovenvermelde

4000

lux heeft weinig zin. Overigens krijgt een

plant niet gauw teveel licht en dat geldt natuurlijk met name voor dag-licht. Van grote invloed is wel de duur en het ritme van de verlichting. Altijd zal kunstlicht nodig zijn als aanvulling, omdat zelfs in ruimtes met

. veel glas, zeker in de wintermaanden, het niveau van het daglicht tekort

zal schieten.

De hiervoor te gebruiken lampen dienen een spectrale samenstelling te hebben, die zoveel mogelijk overeenkomt met die van het gemiddelde daglicht. Het is gebleken dat hogedruk kwiklampen voor dit doel bijzonder geschikt zijn, aangezien hierdoor de ontwikkeling van

chlorophyl wordt bevorderd. Wel schijnt voor sommige soorten veel rood in het spectrum de groeisnelheid te vergroten, maar dat is geen doel bij planten in gebouwen. Een voordeel van de genoemde lampen is het hoge lichtrendement, er wordt relatief weinig warmte geproduceerd. Een te grote dosis infrarood is niet-wenselijk.

Bij het toepassen vqn gloeilampen boven een plantenbak wordt de groei van de kruin dusdanig gestimuleerd, dat de plant als het ware dichtgroeit, waardoor weer teveel licht wordt weggenomen van de rest.

Voor een gelijkmatige ontwikkeling is het gunstig als de afstand van de lamp of de lampen tot de plant groot is in verhouding tot de hoogte van de plant. Immers de verlichtingssterkte neemt af met het kwadraat van de afstand tussen lichtbron en object. Beter diepstralers - lampen in

armaturen met een nauwe bundel - op grote afstand dan groepen breed-stralende armaturen dicht boven de planten.

De nodige beschijningsduur hangt samen met de soort plant en het land van herkomst en kan gemiddeld worden gesteld op 8 - 12 uur per dag.

Altijd geldt, aange,zien een plant er geen weekend op nahoudt, dat het

ritme van de dag gedurende de week ook moet worden doorgezet in de weekends. Bijvoorbeeld door het automatisch aan- en uitschakelen van de

verlichting met behulp van een tijdklok, gekoppeld aan het niveau van het daglicht.

Het daglicht buiten komt van alle kanten. In verband met de nodige afstand tu'ssen de lamp en de plant en om hinderlijke verblinding fe voorkomen worden de lampen meestal boven de planten aangebracht. De eenzijdige lichtrichting kan worden aangevuld door wanden in de omgeving een lichte kleur te geven. Hier moet worden benadrukt dat 4000 lux voor een binnenruimte een hoog niveau is, terwijl buiten - en dat

\ geldt zeker voor de tropische en sub-tropische gebieden waar veel van onze planten hun herkomst hebben - ook in schaduwgebieden deze waarde wordt bereikt of overschreden. Zelfs in een ruimte met veel glas zal men dit niveau niet gemakkelijk halen, een reden om aan de kunst-verlichting voor planten bijzondere aandacht te besteden.

Behalve dat een plant eisen stelt aan het licht spelen ook andere fysische voorwaarden een rol. Zowel de temperatuur als de relatieve vochtigheid en de luchtbeweging zijn - afhankelijk van de soort - aan grenzen

gebonden. Aangezien dit boek gaat over licht en verlichting wordt op deze eisen niet ingegaan.

Bij atriums wordt onwillekeurig gedacht dat het daglicht van boven komt. Er doen zich ook situaties voor dat beplanting grenst aan grote vertikale glasvlakken. In dat geval is sprake van een te eenzijdige verlichting. Een inventieve oplossing voor dat probleem kan zijn, dat men pot met plant en al laat roteren in een langzaam tempo zoals dat gebeurt in de Coutts Bank in Londen.

Daklicht van een van de atriums van de Nederlandse Middenstands Bank, Amsterdam, waarbij de planten-groei een belangrijk onderdeel van de architectuur vormt.

(Architectenbureau A. Alberts B.V.).

Kantoorruimte van binnen en aan de buitenkant gezien in Stadskantoor Lelystad.

Het 'geleende' daglicht uit de hal is aanzienlijk minder dan het daglicht dat direct van buiten komt.

Een doorgang tussen twee gebouwen, die door de overkapping tevens de funktie van een museumzaal heeft gekregen. Het doet denken aan de

oorspronkelijke galleries uit de vorige eeuw. (Amsterdams Historisch Museum).

Gang in het Stadhuis van Almere, die lijkt op een overdekte straat. De zon veroorzaakt een interessant lichtspel.

(Architect: Cees Dam).

Buiten geeft toch het gevoel van binnen. Een

overdekte straat geeft een andere gewaarwording dan zomaar een straat van dezelfde afmeting, ook al is de kap volledig transparant.

(Winkelcentrum, Almere).

26

Het binnenklimaat in een atrium laat toe dat ruimten die op het atrium uitkomen, ongestraft grote ramen kunnen hebben. Aangezien de reflecties van de wanden een belangrijke rol spelen in de penetratie van het licht, moet een zo groot mogelijk oppervlak van de binnenwanden licht van kleur zijn. De ramen van de hoger gelegen verdiepingen kunllen kleiner zijn, omdat deze toch al het meeste directe licht ontvangen. Hierdoor blijft er een groot geveloppervlak over voor het benutten van de reflecties. Verder.i.s gebleken, dat in smalle atriums het licht dat scherend invalt op de ramen voor een groot gedeelte wordt weerkaatst. In dat geval werken glasvlakkeri op dezelfde manier als witte oppervlakken.

12.0 uur

..----

-...

1

/

I

IU/ .UI

V

~

1

/

V

/

/,

V

8.0 en I 6.00 ~ ~

I

11

1

/

AI

/

1/

/

V

j

_/

6.U

_?

~

V

1

/

I

/

/ I

/

I

jon. mrt. juli

\

ur\

\

\

\

\

ur

\\

1\

\

\ \

.\

\

\

\\

ur

_\

\

f\

~

1

\

1

\

~

\

_\

\

""

sept. nov. ~ <IJ Öl o o ~ c o N 50° 40° 30° 20° 10°

Zon en schaduw, de zon staat hoog, te zien aan de brede schaduwvlakken en de structuur van de

bak-steen.

Zonhoogten voor de verschillende maanden en uren, voor 500 _N.B.

Bezonning en zonwering

Tot nu toe hebben we gesproken over daglicht zonder specifiek op zon-licht in te gaan. Ook de zon behoort tot het dagzon-licht. Hoewel op on~e breedtegraad (52° N.B.) er meer dagen zijn met een bewolkte hemel, is het toch noodzakelijk om tegen de zon voorzieningen te treffen, omdat in'

de slechte zonjaren er altijd nog - wanneer men het aaneengeschakeld .

rekent - vier maanden zon zijn. In 'normale' jaren kan dat tot vijf maanden uitlopen.

In tropische landen is de zon een bijna constant aanwezige. Dit gaat samen met een overmaat aan daglicht (de zon staat gemiddeld hoog aan de hemel). Die overmaat rechtvaardigt toepassing van vaste zonweringen. Men is in deze gebieden nu eenmaal gesteld op schaduw.

In de klimaatgebieden rondom de 50° breedtegraad wordt de zon zeer op prijs gesteld, tegelijkertijd niet altijd geaccepteerd binnen bureaux, in winkels waar voedsel wordt verkocht of anderszins op plekken waar de zon hinderlijk is of zelfs schadelijk kan werken. Ook is opwarming, daar waar men lange tijd achtereen moet zitten, niet altijd even aangenaam. Natuurlijk zijn daarvoor maatregelen te treffen, maar als wij die er niet bij rekenen geeft het volgende enige indicatie.

Als de zon onbelemmerd op het glas schijnt, kan de temperatuur binnen tot 35°

à

40° oplopen. Dubbel glas is gunstig om energie te besparen in de wintermaanden, in de zomermaanden weert het geen warmte van buiten. De temperatuur tussen de twee lagen loopt tengevolge van de zonnestralen tot grote hoogte op. En dat blijft een tijd voortduren, ook als de zon niet meer op de ruit schijnt, waardoor het glas dan nog warmte naar binnen afgeeft. Vaste zonwering is denkbaar, maar wordt meestal niet uitgevoerd, omdat het nadelige invloed heeft op de hoeveelheid dag-licht. En op daglicht zijn wij zuinig.

28

Gevelfragment met vaste zonwering, gefotografeerd op de bezonningssimulator. Het uitzicht van binnenuit is behouden, zichtbaar zijn de schaduwen.

De vaste zonwering in de werkelijkheid.

Maquette van de uitbreiding van het Ministerie van Verkeer- en Waterstaat te Den Haag, gezien vanuit de oostzijde, waarvoor vaste zonwering is

ontworpen.

(Architect, ir. Kees van der Hoeven, Rijksgebouwendienst).

Oud-Indisch huis met open voor-galerij, een typische bouwstijl voor dit werelddeel uit het eind van de vorige eeuw.

De gelijkmatigheid van het licht is te danken aan de indirecte toetreding. Het grote overstek van het dak voorkomt de directe instraling van de zon.

He't 'gedempte' licht vormt een aangenaam kontrast met het 'felle' licht buiten.

voorzieningen aan de buitenkant die bovendien beweegbaar zijn, zodat wij zelf kunnen regelen of de zon wel of niet wordt toegelaten. Onder de vormen van vaste zonwering hoort het zonreflecterende glas, dat is glas met een coating. Er zijn coatings die volledig doorzichtig zijn en zich nauwelijks onderscheiden van helder glas, in de zin van verkleuring van de buitenwereld. Daarnaast bestaan coatings die weliswaar het grootste deel van het zonlicht terugkaatsen, maar de buitenwereld verkleuren en een enigszins sombere sfeer oproepen. Volgens onderzoekingen wordt dit vooral in kantoren als onaangenaam ervaren. Vaak gaat de voorkeur van de opdrachtgever uit naar helder glas in een kombinatie met andere middelen om de warmte te reguleren. In landen met een veelal bedekte hemel is vooral het grijze glas niet erg populair om twee redenen: er wordt licht weggenomen en de sombere hemel wordt nog eens benadrukt. Het primaire doel van de reflecterende lagen is de warmte buiten te houde'n. De keuze voor reflecterend glas heeft invloed op de

architectonische vormgeving. Vooral in dichtbewoonde.gebieden vallen gebouwen met deze toepassingen uit de toon. Een neve.neffect: er gaat daglicht verloren, hoewel er technieken zijn ontwikkeld waarbij dunne '

films worden toegepast, hetzij direct tegen het glas, hetzij als een plastic scherm in de spouw tussen twee ruiten. De coating is dan bijna volledig transparant en werkt als warmte-isolatie. Deze laat het licht door, maar houdt de infraroodstralen tegen. Een principieel verschil met vaste zon-wering zoals luifels en lamellen is, dat direct zonlicht niet wordt geweerd maar gereduceerd. Die reductie kan evenzeer verblinding veroorzaken, zodat men in veel gevallen bovendien beweegbare jalouzieën ziet toegepast.

De zonnestralen worden op de meest rechtstreekse manier opgevangen door luifels of balkons boven de ramen. Hiervoor zijn hulpmiddelen zoals diagrammen nodig (zie hoofdstuk 7) om volgens wens voor een gedeelte van het jaar op bepaalde uren van de dag - zoals de werkuren in een kantoor of de lesuren in een school - het glasvlak af te schermen. Afhankelijk van de oriëntatie lukt dit beter of minder goed, omdat het mede samenhangt met de loop van de zon en de mate van belemmering (balkon of luifel).

Er zijn verschillende typen zonwering. Een duidelijk onderscheid is vaste versus beweegbare zonwering. In de gespecialiseerde industrie wordt gezocht naar efficiënte konstrukties en doelmatige toepassing van nieuwe (goedkope) materialen. De principia van zowel de vaste als de

beweegbare zonwering blijven wel ongeveer gelijk. Wij behandelen hier zes vaste en zes beweegbare varianten die een gemiddelde vormen van de mogelijkheden in de bouwen het aanbod van de fabrikant.

Vast aangebrachte doorgaande luifels

Gunstig voor gebouwen in tropische gebieden. De zon loopt van oost naar west met beperkte afwijking van het vertikale vlak. Noord- en zuid-gevels kunnen het gehele jaar worden afgeschermd met vaste luifels.

In gematigde gebieden op het noordelijk halfrond zijn deze bruikbaar voor zuidgevels: de winterzon kan binnenkomen onder de luifel door, de zomerzon wordt geweerd door de relatief hoge zonnestanden omstreeks het middaguur. Wel moeten de luifels aan weerszijden voorbij het raam doorlopen, anders schijnt de zon in voor- en namiddag langs de zijkanten van de luifel naar binnen.

-Voor andere oriëntaties en om volledige schaduw te geven aan de ramen gedurende het gehele jaar kan met één luifel niet worden volstaan.

Aanpassing aan deze situaties kan gebeuren door een vertikaal rooster van lamellen of een plaat gekleurd glas langs de rand van de luifel. Dit belemmert het uitzicht en leidt al gauw tot veel verlies van daglicht in de donkere maanden. Andere funkties van luifels zijn: het reduceren van verblinding door de hemel, bijvoorbeeld voor ramen van ziekenkamers en het reduceren van reflecties in etalages, al of niet in kombinatie met hellend, geknikt of gebogen glas.

'"

~~=============~I

----.~

-"

_'~====:;:r

'''-",

Tweemaátvaste zonwering in de vorm van een ver uitstekend dak en luifels boven de onderramen.

(Schoolgebouw 1925, Bandung, Indonesië).

L

Vast lamellensysteem dat aan de buitenzijde op enige afstand van de gevel is aangebracht.

(Dasolas, Denemarken)

30

Vaste vertikale zonweringselementen eventueel gekombineerd met luifels

Zij zijn effectief voor oostelijk of westelijk georiënteerde gevels, vooral als de vertikale elementen zijn gericht naar het noorden om het zuidelijke zonlicht af te schermen.

1-Vaste vertikale schermen voor de ramen en evenwijdig aan de gevel Dit type kan bruikbare schaduw geven en hitte weren. De keuze van de hoogte, de afstand tot de gevel'en de positie van de onderrand ten opzichte van het raam hangt af van de gewenste mate van zonwering.

-_

.

L

---

--,---D

Vaste zonwering in de vorm van een luifel. (Alco, Utrecht).

Een vast louvre-systeem in de vorm van een luifel

Aluminium uitvoeringen kunnen op maat worden gemaakt. Het systeem kan zodanig worden ontworpen dat evenveel schaduw wordt verkregen als bij de vaste luifel; het heeft als voordeel dat minder daglicht wordt tegen gehouden bij bedekte hemel.

Een vaste louvre-konstruktie waarvan het vlak evenwijdig loopt aan de gevel

Hierbij is een groot aantal variaties mogelijk in de plaatsing ten opzichte van de ramen, in de onderlinge afstand en de helling van de jalouzieën. Er is wel kans op ernstige mate van belemmering van het uitzicht, mede afhankelijk van deze helling.

Vast vertikaal geweven gaas van plat draad in vantevoren gekozen invalshoek

Naar wens kan maximale zonwering ontstaan bij hoge of lage zonne-standen. De zon kan doelmatig worden geweerd gedurende het gehele laar.

Beweegbare jalouzieën aan de buitenkant van het raam.

L

Systeem van draaibare louvres al of niet in kombinatie met luifels De beweegbare louvres vragen periodieke aanpassing door het

veranderen van de zonnestand. Dit kan ook automatisch gebeuren door middel van sensoren. Het uitzicht wordt aanzienlijk belemmerd en er zijn problemen bij het onderhoud en schoonmaken.

Louvres die opgetrokken kunnen worden

Meestal worden deze gemaakt van aluminium, elektrisch of met de hand te bedienen. Nuttig voor gebouwen waar een automatische kontrole van het binnenklimaat is gewenst. Volledig automatische bediening met behulp van sensoren is hierbij goed mogelijk.

Zonneschermen en markiezen, te verkrijgen in vele soorten en maten Deze zijn gemaakt van diverse materialen, van doorschijnend tot

-volkomen dicht. Het toepassingsgebied is zeer verspreid en loopt uiteen van woningen tot utilitaire gebouwen. Er is een goede kontrole op zon en schaduw; een simpel feit is dat men zonneschermen en markiezen op sombere dagen kan optrekken. Wanneer ze gemaakt zijn van volledig ondoorschijnend materiaal kunnen er hinderlijke verschijnselen optreden zoals bij snelle weerswisseling. Tot de mogelijkheden behoort dan een plotseling volledig donkere ruimte: het elektronische systeem is niet onmiddellijk in staat de snelle overgang te volgen .

..

~

Verschillende vormen van zonneschermen.

Rechtsboven een doorsnede"van het oprolmechanisme, dat met de hand of elektrisch wordt bediend.

Beweegbare zonwering.

(Stadtsparkasse, Keulen, Duitsland).

Oprolbare buitenzonwering, gemaakt van geweven stof.

L

Vertikale oprolbare schermen aan de buitenkant van de ramen

Meestal zijn er geleidingsprofielen aan de zijkanten als bescherming voor sterke wind. Volledige schaduwwerking is te bereiken met dicht geweven soorten. Transparante stoffen laten een beperkt uitzicht toe. Dit betekent wel dat de zon, hoewel getemperd, in het interieur een zichtbaar zon-en schaduwpatroon veroorzaakt. Opvallend van diffuserende zonweringen is, dat een gelijkmatige lichtverdeling ontstaat waarbij kontrasten worden verminderd.

Horizontale louvres aan de binnenzijde die opgetrokken kunnen worden

Het nadeel is dat de warmte al in de ruimte is binnengekomen.

Vertikale louvres aan de binnenzijde, te draaien of weg te schuiven De laatste twee typen worden hoofdzakelijk gebruikt voor de tempering van het licht. Dat wil zeggen de verblinding van de zon wordt

weggenomen, maar de warmte wordt niet tegengehouden, daarvoor zijn afzonderlijke ingrepen nodig.

Verstelbare zonwering boven lichtkoepels.

34

Reparatiehal te Onnen (Gr.) van de Nederlandse Spoorwegen, waarin bijzondere aandacht is besteed aan de dagverlichting.

Detail van de lichtstraten met naar binnen hellend glas.

Een ingenieus zonweringssysteem op het dak. Met behulp van elektronisch gestuurde motoren worden de roosters van de lichtstraten weggeschoven wanneer er geen zon is.

Detail van de roosters waarvan de afmetingen zodanig zijn gekozen, dat er net geen zon kan binnenvallen.

Zuidgevel met 30000 diafragma's die elektronisch geopend en gesloten worden naar gelang de hoeveelheid licht die op de wand valt. De geometrische vormgeving van het element is

ontleend aan een traditioneel Arabisch ornament, de 'muschrabije'.'(lnstitut du Monde Arabe, Parijs, 1987. Architecten: Jean Nouvel, P.G. lézémès en P. Soria).

Gevel die doet vermoeden dat aan daglicht en bezonning is gedacht. Er zijn diverse konstrukties gemaakt. De oriëntering blijkt zuidelijk te zijn. Het licht wordt gestuurd en getemperd door een hellend scherm van zonlichtabsorberend glas met daaronder vaste horizontale lame"en, aan de binnenzijde gevolgd door een glad reflecterend plafonddeel en tenslotte het plafond in de werkruimte. Het resultaat van binnenuit is, dat er een geleidelijke overgang is ontstaan tussen het directe licht, gekoppeld aan het uitzicht; licht dat verstrooid wordt door de lame"en en licht dat via het zonlichtabsorberende glas getemperd binnenkomt door het bovenste gedeelte van het raam. Opleidingscentrum Honeywe"-Bu" in de Parijse satellietstad Cité Descartes. (Architect: Bertrand Bonnier, Parijs).

De diafragma's met de besturingsmator.

Gevelfragment van binnenuit gezien. De foto-elektrische cellen zijn verbonden met een computer die de zonwering regelt.

Gedeelte van de halftransparante wand met marmeren platen.

Gang die grenst aan de binnenruimte. Het daglicht wordt getemperd door dunne marmeren platen.

Enkelvoudige of dubbele beglazing kan van een coating worden voorzien om de zonnewarmte te weren. Op het blanke glas wordt door een continu elektromagnetisch procedé een dun laagje metaaloxyde aangebracht. De lichtreflectie kan variëren van 10% tot meer dan 40%. Om beschadiging te voorkomen wordt meestal de reflecterende laag naar de binnenkant

(\n(\

van het gebouw gericht. Dit zonlichtreflecterende glas geeft door de kleur

(V

van de opgedampte laag een verandering aan het spectrum van het

binnenkomende licht. Er bestaat ook zonlichtabsorberend glas, dat door en door gekleurd is. Dubbelglas systemen bestaan uit een helder blad en een blad van absorberend of reflecterend glas, met ertussen een spouw.

Wat er ook wordt toegepast, er zal altijd verkleuring van het licht optreden, dit is van invloed op de keuze. In de gegevens wordt dan ook aan de mate van verkleuring een getal toegekend, de kleur-index. Hoe hoger dit getal hoe minder verkleuring. Zo is de kleur-index van blank dubbel glas 96, er treedt nagenoeg geen verkleuring op. Van de

absorberende en reflecterende glassoorten kan deze waarde dalen tot 80, voor de bronzen en groene tinten. Men is in staat neutrale zilverkleurige reflecterende glassoorten te maken met een kleur-index van 93 en hoger. Het is bijzonder belangrijk op deze waarden te letten voor die

omstandigheden waarin verkleuring niet mag optreden, zoals in musea. Behalve verkleuring van het licht, is er ook lichtverlies. Men spreekt niet van lichtverlies, maar van lichttransmissie, namelijk de hoeveelheid licht die nog overblijft. Deze wordt uitgedrukt in de LTA waarde, een

internationale kodering.

De lichttransmissie kan variëren van 0,78 voor dubbelblank glas tot 0,10 of nog minder voor absorberend of reflecterend glas. Dit betekent dat in het gunstigste geval 78% van het licht binnenkomt en in het ongustigste geval minder dan 10%. Het is logisch dat men in het algemeen streeft naar glas-soorten; die zoveel mogelijk warmte tegenhouden en zoveel mogelijk daglicht doorlaten. In de dokumentatie omtrent deze glassoorten vindt men behalve het begrip LTA, dat hierboven reeds is uitgelegd ook nog de afkorting

ZTA.

Ter stimulering van het overzicht volgt hieronder nog eens

. de terminologie die wordt gehanteerd.

LR

staat voor lichtreflectie, dat is de verhouding tussen het door het glas gereflecteerde licht en het op het glas vallende licht.

LTA is de lichttransmissiefaktor, dat is de verhouding tussen de hoeveelheid doorgelaten licht en de hoeveelheid opvallend licht.

UV is de ultraviolette transmissie, het gedeelte van de ultraviolette straling (tussen 280 en 380 nanometer) dat wordt doorgelaten.

En dan is er het begrip ZTA, de zontoetredingsfaktor, het percentage zonne-energie dat binnenkomt.

RD 65 geeft aan dat men het over de kleur-index heeft. Een hoge waarde van de kleur-index duidt op geringe verkleuring.

Schematische voorstelling van een zonwering, bestaande uit vertikaal doek aan de buitenzijde van enkel glas. Van de opvallende zonne-energie wordt 9 % doorgelaten, de rest wordt gereflecteerd en geabsorbeerd. Ventilatie van de spouw verbetert nog het resultaat. Uit metingen blijkt dat het

binnenkomende daglicht wordt gereduceerd tot 4 %.

Het effect van zonwerend glas is, dat een gedeelte van de zonne-energie rechtstreeks naar binnen valt, een gedeelte weerkaatst tegen de buitenzijde en de rest door de ruiten wordt geabsorbeerd, waarvan weer een deel naar buiten en een deel naar binnen wordt afgegeven. 6%

<:=

~

l

lr!=

l=;-t

==

:':>

42%

l[

100%

~

45% .3% 49% 6%

Hl

9% 91% 51%

Dubbel glas: de buitenruit bestaat uit absorberend glas (brons kleur) en de binnenruit uit helder glas. Van de opvallende zonne-energie komt uiteindelijk 51 %

binnen (middelste tekening).

49% 100% 100% 26% 29% 28% 23% 7%

Hl

36% 36% 64%

Dubbel glas: de buitenruit bestaat uit hetzelfde absorberende glas en is voorzien van een

Spiegelende laag. De binnenkomende hoeveelheid energie is nu gereduceerd tot 36 %.

Opmerkelijk is dat volgens de gegevens van allerhande internationale fabrikanten deze coderingen gestandaardiseerd schijnen te zijn. Kent men

deze begrippen, dan kan men zijn weg vinden in de gegevens. Zonwerende glassoorten worden in de betreffende dokumentaties

uitvoerig beschreven. Zo wordt onderscheid gemaakt in de kleur, waarbij naast het neutrale blanke glas gekozen kan worden voor brons, grijs, groen, blauw, zilver en voor sommige soorten rose. Dit heeft betrekking op de kleur van het glas zelf en de daarmee samenhangende verkleuring van de binnenruimte en van binnenuit gezien: de buitenwereld. Andere gegevens hebben betrekking op de hoeveelheid doorgelaten licht (LTA), de hoeveelheid doorgelaten ultraviolette straling (UV) en de mate van reflectie (LR).

Tot de gegevens die te maken hebben met de binnenkomende warmte behoort de ZTA. Daarnaast zijn er andere coëfficienten die alleen een rol spelen bij de dimensionering van de luchtbehandeling. Wij beperken ons hier tot de gegevens die rechtstreeks te maken hebben met het licht en de mate van zonwering.

Ter illustratie een tabel met een selectie uit het brede scala van varianten. De tabel is zeer beknopt en geeft niet meer dan een aantal voorbeelden.

Tabel uitgaand van 2 ruiten van 6 mm + spouw van 12 mm:

kleur buitenkant kleurindex RD65 LTA % lR %- U-V %- Z-TA-%- _opmerkingen

neutraal neutraal 98 88 8 55 83 enkel glas (dikte = 6 mm)

neutraal neutraal 96 78 14 40 72

brons brons 94 43 7 13 48 absorberend

brons licht brons 85 21 10 5 34 reflecterend

grqs grqs 94 38 7 15 47 absorberend

grqs grijs metallic 93 19 9 6 34 reflecterend

groen groen 87 64 11 18 48 absorberend

/

blauw blauw 96 36 11 11 37 reflecterend

zilverkleurig litht omberkleurig 94 39 32 15 47 reflecterend /

zilverkleurig grijskleurig zilver 93 19 30 6 32 reflecterend

groen zilverkleurig opaalgroen 89. 10 24 3 15 reflecterend

blauw diep hemelsblauw 95 18

gegevens

overgenomen

)t

~

g

le.:

e: architectuur' van de

firmcrGIG

:

~

,

e

"

~

24 4 21 reflecterend

38

Uit de verstrekte gegevens kunnen enkele conclusies worden getrokken. In het algemeen ligt de waarde van de ZTA wat hoger dan de waarde van de LTA, dat wil zeggen er komt een groter percentage van de warmte dan van het licht binnen. Toch blijken er enkele varianten te zijn waarbij het licht minder wordt tegengehouden dan de warmte, in feite een gunstige situatie.

Het is opvallend dat vooral groene tinten de UV-straling meer doorlaten

. dan bronskleurige, terwijl blank glas de ultraviolette straling voor meer dan de helft doorlaat.

Groene typen, ook de soorten met een geringe reductie van het licht (LTA = 58 - 64%) geven een aanzienlijke verkleuring (kleur-index = 83 - 87), terwijl het groene glas een hoge LTA waarde heeft in verhouding tot de ZTA, met andere woorden een in verhouding tot de warmte die binnenkomt gunstige daglichttoetreding.

Vermeldenswaard is, dat er enkelvoudig glas bestaat waarop een laag metaaloxyde is aangebracht waardoor de oppervlakte gehard is en

Zonlichtreflecterend glas, dat van buiten als een spiegel werkt en van binnen geheel doorzichtig is, zij het met een geringe verkleuring van het licht binnen en van het uitzicht.

Tegenstellingen in materiaalgebruik, waarbij de zon-licht reflecterende gevel voor extra verrassingen zorgt.

(Winkelcentrum, Almere).

bestendig tegen chemische en mechanische invloeden. Het doet er niet tot of men dit glas met de laag naar buiten of naar binnen aanbrengt. Wel heeft het invloed op de mate van reflectie en dus op het aanzicht. Wanneer de laag naar de buitenkant is gekeerd kan de reflectie 30% bedragen. Is die laag van datzelfde glas naar binnen gekeerd, dan is de reflectie gedaald tot 9 - 15%.

Zonlichtreflecterend glas is door zijn sterk spiegelende werking van buitenaf, een eigen leven gaan leiden als expressief gevelmateriaal. Behalve de betonnen gebouwen met spiegelende ramen zijn er de glazen dozen die, afhankelijk van de weersgesteldheid en de richting van de zon, in uiterlijk variëren van donker tot verblindend spiegelend.

Voor de evenwijdige stralenbundel van de zon op een glanzend oppervlak geldt: hoek van inval = hoek van terugkaatsing.

Wanneer grote geveloppervlakken als spiegels gaan werken kan dan ook worden verwacht, dat op gezette tijden de zon verblindend terugkaatst in de ogen van omringende bewoners, voorbijgangers en deelnemers aan het verkeer. Voor de eerste groepen kan dit op zijn hoogst hinderlijk zijn, maar voor de deelnemers aan het verkeer - en· dan denken wij vooral aan motorrijders die geen zonnekleppen kunnen neerdoen - kan dit storend of zelfs gevaarlijk zijn.

Omdat de loop van de zon exact voorspelbaar is, kan voor elke situatie waarin sprake is van een kombinatie van een spiegelend gebouwen

snel-verkeer, nauwkeurig worden nagegaan op welke tijdstippen en voor hoe lang de verblindingshinder kan optreden. Vooral bij hoge gevels die haaks op de rijrichting staan kan het spiegelbeeld van de zon een eind 'mee-rijden' met het tegemoetkomende verkeer.

Om te weten te komen of de storing gevaar oplevert, zal in aanvulling op de exacte geometrische gegevens over zon en oriëntatie, onderzocht moeten worden waar de kritische grens ligt vàn de duur van de

verblinding in verband met de rijsnelheid, de verkeersintensiteit en andere plaatselijke omstandigheden.

40

In een bestaande situatie is het mogelijk het aanwezige heldere glas te beplakken met folies, zodat er min of meer eenzelfge-GGndi!ie ontstaat als wanneer men het heldere glas vervangt door

.

~erend gla

~

wat

altijd

een kostbare kwestie is. . ~

Afhankelijk van

.e.s

o.o.r!

f~Qfat-5.Q - 80% van de zon geweerd.

Opvallend is a1-2-931o-vEl~ wordt tegengehouden. Behalve

de nweren e 0 Ie ijn er typen die uitsluitend dienen om de ultra-violette stro -mg e weren. Deze reduceren niet de hoeveelheid binnen-komende warmte. Een voordeel is, dat de UV-werende folie kristal helder is en daardoor onzichtbaar. Voor etalages bijvoorbeeld is deze folie wel, maar zonwerende folie absoluut niet geschikt omdat deze overdag van buitenaf volledig spiegelt.

Er is aan het toepassen van dit materiaal een nadeel verbonden. In de praktijk komen gevallen voor waarin blaasvorming optreedt ten gevolge van de opwarming. Deze blazen trekken niet meer weg en vormen een blijvende ergernis. De oorzaak is, dat bij de geringste oneffenheden op het glas een luchtbel kan ontstaan tussen glas en folie omdat het

materiaal niet dampdicht is. Blaasvorming kan zowel optreden op horizontaal of hellend als op vertikaal glas.

Om de folie Îliet nodeloos bloot te stellen aan weersinvloeden en

mechanische beschadiging, wordt de laag bij voorkeur aan de binnenzijde aangebracht en alleen in situaties waarbij dit onmogelijk is, kiest men de buitenzijde.

Het aanbrengen op kunststofkappen en dergelijke geeft extra problemen door de buigzaamheid van de kunststof, waardoor plooivorming in de folie kan ontstaan.

Een materiaal dat niet alleen de zon weert, maar ook grote invloed heeft op de verdeling van het licht is het diffuserende glas. Het heeft een aantal nadelen, desondanks is het voor sommige doeleinden toepasbaar.

Bijvoorbeeld wanneer lichtkappen of glasvlakken op het noorden het licht niet voldoende spreiden. Diffuserend glas bestaat uit twee ruiten, al of niet van draadglas, gescheiden door een laag glasvezels en aan de omtrek afgesloten met een elastische voeg.

Waar dit glas wordt toegepast ontstaat een verstrooiing van het licht. Bovendien geeft het in het algemeen vermindering van de verblinding, behalve als de zon er rechtstreeks op schijnt. De oppervlakken krijgen dan een zeer grote helderheid, waardoor juist verblinding kan ontstaan. Dat is een nadeel. Bij de toepassing in lichtkappen speelt de verblinding

nauwelijks een rol.

Een te grote mate van diffusiteit in een ruimte werkt niet stimulerend door het ontbreken van nuances en schaduw. Dit kan men compenseren door daarnaast helder glas te gebruiken. De daglichttoetreding wordt, afhankelijk van de soort, gereduceerd tot de helft of een derde ten 9pzichte van helder glas.

Behalve de dubbele glaskonstruktie met een vulling van glasvezels zijn er panelen, die aan weerszijde bestaan uit een met glasvezel gewapend polyesterhars. De elementen, waarvan naar wens één of beide bladen uit melkwit doorschijnend materiaal bestaan, hebben een sterke

licht-spreiding. AI naar gelang de samenstelling, ligt de LTA tussen 0,20 en 0,55.

Licht en schaduw hebben plaats gemaakt voor spiegeling. Als ergens de verschijningsvo"rm

afhankelijk is van licht, dan is het wel bij gebouwen die een buitenwand hebben van reflecterend glas. Soms kan deze spiegeling hinderlijke vormen

aannemen. Het is dan ook noodzakelijk dat bij zulke gebouwen van te voren studie wordt gemaakt van zon, oriëntatie, verkeersintensiteit en rijsnelheid om verblindingsgevaar te voorkomen.

(World Trade Cent re, Amsterdam, architectenbureau: De Klerk B.V.).

Een pui die gedeeltelijk bestaat uit een strook van diffuus glas. Binnen de cirkels is al het glas helder. Bij bedekte hemel is op de grond niets waar te nemen van variatie in vorm en materiaal van de

verschillende gedeelten. Als de zon binnenschijnt tekenen zich de onderdelen scherp af. Merkwaardig is dat de diffuse strook, die toch licht doorlaat, zich aftekent als schaduwvlak.

Opleidingscentrum Honeywell-Bull in de Parijse satellietstad Cité Descartes. (Architect:

Bertrand Bonnier, Parijs).

Diffuserend glas in de hal van het Stadhuis, Almere. Een dekoratieve toepassing.

(Architect: Cees Dam).

Interieur van het Stadhuis, Almere, waarbij spiegeling alom kennelijk doel is. Dit wordt

veroorzaakt door de materiaalkeuze van plafond en vloer.

In dit dubbele woonhuis, waarvan een deel het eigen huis van de architect is, werd aan de lichtinval een essentiële rol toebedeeld. Zowel in de voor- als achtergevel zijn glazen bouwstenen toegepast. Deze houden een deel van het licht tegen en verstrooien tegelijkertijd de rest. Er is hierdoor een subtiel onderscheid in lichtinval ontstaan ten opzichte van uitsluitend helder glas. Een gevel als daglicht armatuur.

(woonhuis luns, Rotterdam. Architecten: Anna Mulder en AtTuns, 1987-1988).

42

De vorm van dit grote kantoorgebouw (lengte 100 m, hoogte 90 m) is ontstaan uit de horizontale knik in de weg. Onder bepaalde weersomstandigheden kan men zien dat de twee bouwmassa's enigszins van richting verschillen. De gevelbehandeling is gelijk, door de reflectie van het licht ontstaat een andere indruk. Op de foto is te zien, dat bij zon de voorste gevel schaduw werpt op de achterste waardoor de tweeledigheid nog beter tot uitdrukking komt. (gebouw Willemswerf, Boompjes, Rotterdam. Architectenbureau: W. Quist, 1988).

In de entreehal ervaart men het totale vloer. -oppervlak van de prismoïde die tussen de twee bouwmassa's is ontstaan. Dankzij de grote raam-partijen is er een overmaat aan daglicht. De tapse vorm van de hal wordt versterkt door het verschil in lichtindruk tussen de ene kijkrichting en de andere. Het totale interieur is licht en glanzend waardoor de interreflectie wordt gestimuleerd.

Een vlakke gevel die doorbroken wordt door een diagonaal. Deze manifesteert zich door de schaduw-werking en het richtingsverschil van het glas.

De brede horizontale elementen zijn aangebracht als zonweringssysteem tegen de schuininvallende zon. Van binnenuit verminderen deze bovendien de verblinding.

(Hyatt Regency Hotel, Long Beoeh, Californië. Architectenbureau: Archisystems of Los Angeles,

1983).

Gevelkonstruktie van bovenaf gezien.

Principe van de dagve

_,

,rlichting.

Noordgevel van een brandweerkazerne. Hieraan grenzen de werkruimten. Er komt direct daglicht binnen en gereflecteerd licht uit het zuiden. (Centre Secours Lognes, Pare La Vallée, Frankrijk. Architect: Bertrand Bonnier).

reflecterende

,,'~ 11---7 panelen

"-" I /

~id---'l-F===tI--- hellend glas stucwerk

1+-- --H==lI" _ _ kijkstrook met helder glas