Daglicht en bezonning: Bouwkundig detailleren

Bouwkundig detailleren voor tekenaar en ontwerper:

Daglicht en bezonning.

Voor de volgende onderwerpen ga naar:

daglicht / daglichtfactor;
dagverlichting en glasoppervlakte;
bezonning / het gebruiken van de zoninstraling;
de oriëntatie van de raamgevels;
zonlichtdiagrammen;

het beperken van de zoninstraling;

bron tekstfragment: Memento (Saint-Gobain - 2006)

noot !

bron: Archidat Bouwnieuws 22-07-2019

De hoeveelheid daglicht in een gebouw wordt in de toekomst anders bepaald. Nu wordt de equivalente daglichtoppervlakte bepaald volgens NEN 2057. Straks berekenen we de daglichtfactor in procenten t.o.v. het licht in het vrije veld volgens de Europese norm NEN-EN 17037. Deze methode is moderner, overzichtelijker, nauwkeuriger, reëler, inzichtelijker, internationaler en makkelijker.

Daglicht / daglichtfactor:

Een maat voor de natuurlijke verlichting van een vertrek is de daglichtfactor. Dit is de verhouding tussen de verlichtingssterkte in het desbetreffende vertrek en de verlichtingssterkte die in hetzelfde ogenblik in het vrije veld heerst. Deze daglichtfactor wordt uitgedrukt in procenten. Is b.v. de daglichtfactor in het midden van de kamer 3% dan zal de verlichtingssterkte daar ter plaatse het 3/100 deel zijn van die welke buiten (bij afwezigheid van bebouwing) heerst.

Het daglicht bestaat uit zowel het directe licht van de zon, als het indirecte licht dat via de atmosfeer en de wolken diffuus de aarde bereikt. Daglicht is

Dynamisch wat betreft de grote kleur en hoeveelheidvariatie
Het heeft een zeer goede kleurkwaliteit, vanwege het continue spectrum
Daglicht treedt een ruimte meestal binnen via verticale gevelopeningen
De hoeveelheid en het soort licht is afhankelijk van de oriëntatie, positie en de afmetingen van de ramen.

Het bepalen van de daglichtfactor door berekening op grond van de vertrekafmetingen, raamopeningen, oriëntatie, enz. is een buitengewoon gecompliceerd probleem. Men dient niet alleen rekening te houden met het licht dat vanuit de hemelkoepel rechtstreeks het werkvlak treft, doch bovendien enerzijds met een hogere lichtopbrengst als gevolg van lichtreflecties door plafonds, vloeren, wanden, de straat, de tegenoverliggende bebouwing, enz. en anderzijds met een lagere lichtopbrengst door onderschepping van het daglicht door reflectie, absorptie, vervuiling van het glas, gordijnen, bomen, enz.

Bij de bepaling van de lichtopeningen (= glasramen) in woonruimten wordt de nadruk niet in de eerste plaats gelegd op de verlichtingssterkte in een bepaald punt in verband met een bepaalde oogtaak, doch wordt hoofdzakelijk gestreefd naar het bereiken van een zeker minimum van wooncomfort.
Ofwel in dit kader: Creëer indien mogelijk lichtinval van twee kanten. Openingen in twee parallele gevels brengen evenwicht in het verlichtingsniveau en verzachten de schaduwwerking.

Bouwbesluit 2003:

De eisen voor daglicht, genoemd in het Bouwbesluit (afdeling 4.20 - artikelen 3.133 t/m 3.136), worden gesteld uit het oogpunt van gezondheid. Het gaat er hierbij dus niet om dat een bruikbare verlichtingssterkte wordt bereikt op een horizontaal vlak, maar om het welbevinden van de personen, die van bepaalde ruimten gebruik maken. In wezen gaat het erom dat in de betreffende ruimte aanwezige personen visueel contact hebben met buiten. Het visuele contact is uit een oogpunt van gezondheid alleen van belang voor ruimten waarin mensen verblijven.

In de functionele eis voor nieuwbouw is dan ook het volgende te lezen:
"Een te bouwen bouwwerk is zodanig dat daglicht in voldoende mate kan toetreden."

daglicht eisen bouwbesluit 2003

Dagverlichting en glasoppervlakte:

Een goede dagverlichting kan niet worden gewaarborgd door ten aanzien van de glasoppervlakte zekere minimumeisen te stellen, aangezien het bereikte resultaat behalve van de grootte van de glasoppervlakte, vrij sterk afhangt van vorm en plaatsing van het glas, alsmede van de ligging van de beschouwde gevel ten opzichte van andere delen van het gebouw en van de aanwezige lichtonderschepping.
Plaats derhalve ramen zo hoog mogelijk. Het bovenste deel van een raam zorgt er namelijk voor dat het licht diep in de ruimte valt. De bovenrand van de beglazing moet minstens de hoogte hebben van de helft van de diepte van de ruimte. Is dit niet het geval, dan moet het diepste deel van de ruimte met kunstlicht worden verlicht.

Indien een balkon aanwezig is, zal dit in de regel de werkzame lichtopening verkleinen en wel juist aan de bovenzijde waar een bepaalde glasoppervlakte. doorgaans relatief het meeste bijdraagt aan een goede dagverlichting.
Men dient er zich van bewust te zijn dat balkons lichttechnische nadelen kunnen bezitten. Dit kan ertoe leiden balkons (en daarmede in dit verband gelijk te stellen constructies als luifels, overstekende daken e.d.) te vermijden, dan wel de afmetingen te beperken en de detaillering aan de eisen van de dagverlichting aan te passen (b.v. door afschuining).

Voor zover uitspringende gevelgedeelten de dagverlichting beperken, verdient het overweging na te gaan of door een wijziging van het plan dan wel door een verandering van vorm of plaats van de ramen, aan de bezwaren kan worden tegemoet gekomen.

De ondoorzichtige elementen, waarmede een raam wordt onderverdeeld (stijlen, regels, glasroeden) kunnen bij bepaalde typen een niet onbelangrijk gedeelte van het totale oppervlakte beslaan.
Indien men voor het verkrijgen van een globale indruk deze elementen bij de bepaling van de dagverlichting buiten beschouwing laat, moet op aanzienlijke fouten worden gerekend.
Speciale aandacht verdient het kalf. Mede door de hoogte waarop dit gewoonlijk voorkomt kan het een ernstige verkleining van de dagverlichting veroorzaken.

De kwaliteit van de dagverlichting in de vertrekken wordt tevens bepaald door de binnenafwerking.
Aanbevolen wordt deze (verfwerk, behang, plafonds) zoveel mogelijk reflecterend te doen zijn (lichte kleuren). Daardoor wordt van het binnentredende daglicht het meest profijt getrokken, ook achter in een vertrek en worden onaangename helderheidscontrasten verzwakt of vermeden.
Mede in dit verband zijn hoge ramen het gunstigst, aangezien anders boven de ramen een donkere strook voorkomt, die onprettig contrasteert met het heldere raam. Tevens zal daardoor het licht dieper in het vertrek doordringen, hetgeen eveneens de lichtverdeling ten goede komt.

Indien de overgordijnen in een vertrek, geheel opengeschoven, zich nog gedeeltelijk voor het glasoppervlak bevinden, wordt daardoor de dagverlichting geschaad. Dit dient dus voorkomen te worden, tenzij men dit gedeelte bewust buiten de beschouwing laat.

Bij toepassing van gekleurd glas en/of aanbrengen van folies tegen inkijk dient men zich te realiseren dat de verlichtingssterkte hierdoor doorgaans, aanzienlijk wordt verminderd.
Als een ruw gemiddelde kan een lichtverlies van 50% voor dat glasoppervlak worden aangenomen.

bron afbeeldingt: Memento (Saint-Gobain - 2006)

Bezonning / het gebruiken van de zoninstraling:

Bezonning:

Uit diverse onderzoeken is gebleken, dat de grote meerderheid van de mensen (in gematigde streken) behoefte hebben, aan binnendringend zonlicht in de huizen.
Zonnestraling geeft warmte en verlichting en voldoet aan de emotionele behoefte van de gebruikers/bewoners van een gebouw.

Opwarming van de binnenlucht:

opwarming van binnenlucht door directe zoninstraling (TH Delft 1973)

bron afbeelding: TH Delft 1973

De binnenluchttemperatuur in een ruimte wordt in belangrijke mate beïnvloed door de directe zon-instraling door de ramen. De zon-instraling wordt nl. door het glas in de ramen voor een groot deel direct doorgelaten, behalve bij min of meer strijkende inval. De binnenwanden en vloeren absorberen de straling waarna een deel in de vorm van warmte wordt overgedragen aan de binnenlucht, waardoor de binnenluchttemperatuur stijgt. Vooral bij een groot glaspercentage in de gevel kan de ingestraalde zonnewarmte de binnenluchttemperatuur in een ruimte snel tot ontoelaatbare waarden doen stijgen.
De zonnestraling die door de niet beglaasde delen van de gevel (of het dak) wordt opgevangen wordt niet direct doorgelaten, maar eerst ten dele geabsorbeerd, waardoor de gevel in temperatuur stijgt. Een gedeelte van de opgenomen warmte wordt daarna weer afgedragen aan de binnenlucht.

Hoe lichter de gevel- en dakconstructie hoe sneller de opwarming van de ruimte plaats vindt.

Het gebruiken van de zoninstraling:

passieve systemen voor het gebruik van zonne-energie in gebouwen.

De oriëntatie van de raamgevels:

De hoeveelheid warmte die door de gevel wordt opgevangen en door het glas in de ramen voor een groot deel wordt doorgelaten, hangt af van de oriëntatie van de gevel en de beschaduwing van de gevel door b.v. omringende bebouwing, luifels, e.d.

Gevels op het zuidwesten en westen zijn zeer ongunstig, vooral in de periode waarin de buitenluchttemperaturen gemiddeld hoog zijn. De zonbestraling op deze gevels bereikt hoge waarden, juist op die uren waarop de hoogste buitenluchttemperaturen van de dag worden bereikt (in de middag).
Verder is de invalshoek van de zonnestraling met de gevel dan zodanig dat de zonnewarmte door het glas in de ramen voor een groot deel rechtstreeks wordt doorgelaten. Het verdient in dit opzicht dan ook aanbeveling om de westelijke en zuidwestelijke oriëntatie te vermijden.

De zuidgevels zijn in de periode juni-juli gunstiger dan een zuidwest- of westgevel doordat de zonbestraling minder hoge waarden bereikt. In augustus en september daarentegen kan ook de zuidgevel zeer ongunstig zijn. In deze maanden bereikt de zonbestraling hoge waarden, terwijl de buitenluchttemperatuur gemiddeld nog hoog is. In de periode vóór juni en ná september is de situatie weer wat gunstiger, ondanks het feit dat de zonbestraling eveneens hoge waarden kan bereiken. De buitenluchttemperaturen zijn dan echter minder hoog.

De zuidoost- en oostgevels zijn ten opzichte van de andere gevels zeer gunstig, ondanks het feit dat de zonbestraling op deze gevels gedurende een grote periode van het jaar hoge waarden bereikt. De maximale zonbestraling op deze gevels vindt echter plaats in de ochtenduren, terwijl de buitenluchttemperatuur nog laag is. De nacht met de nog lagere temperaturen is hieraan voorafgegaan.

De noordgevels.
Aan de noordzijde komt praktisch geen zon. De lichtkwaliteit is zeer stabiel, daarom verkiezen kunstenaars dikwijls deze oriëntatie. De noordkant is ook bijzonder geschikt voor werkplaatsen, leesruimten, etc.

In de praktijk zal men van geval tot geval moeten nagaan welke oriëntatie uit het oogpunt van binnenklimaat moet worden gekozen. Afhankelijk van de plattegrond zullen dan ongunstige geveloriëntaties niet altijd kunnen worden vermeden. In dat geval zal men extra aandacht moeten besteden aan de afscherming van de ramen en aan de ventilatie.

maximum 3 uurs-gemiddelden van de directe zonbestraling voor verschillende gevels op de 15e van elke maand op de 52ste noorder breedtegraad
bron: (TH Delft 1973)

Zonlicht diagrammen:

Er zijn veel soorten zonlichtdiagrammen, die alle hun voor= en nadelen hebben.
een universeel hulpmiddel bij de bepaling van de bezonningstijden is de door het TNO Delft uitgegeven bezonningsschijf.
Deze handmatige berekening uit de jaren 70 van de vorige eeuw voldoet nog steeds en is vrij eenvoudig te maken.

handmatige berekening binnenkomend zonlicht/daglicht met bezonningsschijf (uitgave TNO Delft)

Het beperken van de zoninstraling d.m.v. zonwering:

Bij toepassing van zonwering bestaat de binnendringende zonnewarmte uit de hierboven bij opwarming binnenlucht genoemde twee componenten, te weten:

1. de door directe straling binnenkomende warmte;
2. de indirecte warmte van vloeren, wanden en andere warmteaccumulerende objecten, die door middel van convectie en straling aan de vertreklucht wordt afgegeven.

Voor een juiste beoordeling van verschillende zonweringsystemen is het noodzakelijk beide componenten te bezien, daar het kan voorkomen dat vermindering van de ene component gepaard gaat met een vermeerdering van de andere, waardoor het verkregen gunstige effect gedeeltelijk wordt teniet gedaan.
verder bij het onderdeel "Zonweringssystemen".

Indien de toegevoerde warmte (warmtebelasting) in een gebouw toch nog te groot wordt moet de overtollige warmte worden afgevoerd. Dit kan geschieden met behulp van buitenlucht, die kan worden aan- en afgevoerd door middel van:

natuurlijke ventilatie door de ramen, luchtkanalen of gevelroosters
een mechanisch ventilatie systeem.

verder bij het onderdeel "Natuurlijke en mechanische ventilatie".

noot!
Bij koeling d.m.v. een airco met buitenunit dient rekening te worden gehouden met geluidsoverlast.
hiervoor het subonderwerp "Geluidseisen (2021) van het onderwerp "Warmtepomp"behorende bij het onderdeel "verwarming - CV, etc.".

Bouwkundig detailleren voor tekenaar en ontwerper:
dd: 20-09-2017 (noot ! 22-07-2019) (noot ! 22-07-2022)

extra informatie behorende bij:

Daglicht:

Daglicht eisen bouwbesluit 2003:

Afdeling 3.20. Daglicht

§ 3.20.1. Nieuwbouw

Artikel 3.133 stuurartikel

Lid 1.
Een te bouwen bouwwerk is zodanig dat daglicht in voldoende mate kan toetreden.
Lid 2.
Voorzover voor een gebruiksfunctie in tabel 3.133 voorschriften zijn aangewezen, wordt voor die gebruiksfunctie aan de in het eerste lid gestelde eis voldaan door toepassing van die voorschriften.
Lid 3.
Het eerste lid is niet van toepassing op de gebruiksfuncties waarvoor in tabel 3.133 geen voorschrift is aangewezen.

Tabel 3.133
tabel 3.113

Artikel 3.134

Lid 1.
Een verblijfsgebied heeft een volgens NEN 2057 bepaalde equivalente daglichtoppervlakte in m² waarvan de getalwaarde niet kleiner is dan de getalwaarde van het in tabel 3.133 aangegeven deel van de vloeroppervlakte in m² van dat verblijfsgebied.
Lid 2.
Een verblijfsruimte heeft een volgens NEN 2057 bepaalde equivalente daglichtoppervlakte die niet kleiner is dan de in tabel 3.133 gegeven oppervlakte.
Lid 3.
Een equivalente daglichtoppervlakte als bedoeld in het eerste en tweede lid, wordt niet gerealiseerd door middel van een lichtopening in een inwendige scheidingsconstructie die de scheiding vormt met een aangrenzend verblijfsgebied, een toiletruimte, een badruimte of een technische ruimte.
Lid 4.
Bij het bepalen van een equivalente daglichtoppervlakte als bedoeld in het eerste en tweede lid:
a.  blijven bouwwerken en daarmee gelijk te stellen belemmeringen, die op een ander perceel liggen, buiten beschouwing,
b.  blijven daglichtopeningen in een uitwendige scheidingsconstructie, die op een loodrecht op het projectievlak van die openingen gemeten afstand van minder dan 2 m vanaf de perceelsgrens liggen, buiten beschouwing, waarbij, indien het perceel waarop de gebruiksfunctie ligt, grenst aan een openbare weg, openbaar water of openbaar groen, de afstand wordt aangehouden tot het hart van de weg, het openbaar groen of het openbaar water, en
c.  is de in rekening te brengen belemmeringshoek alpha, bedoeld in NEN 2057, voor elk te onderscheiden segment niet kleiner dan 25°.
Lid 5.
Bij het bepalen van een equivalente daglichtoppervlakteals bedoeld in het eerste of tweede lid:
a.  blijven bouwwerken, niet zijnde de woonwagen, en andere daarmee gelijk te stellen belemmeringen buiten beschouwing, en
b.  is de in rekening te brengen belemmeringshoek a, bedoeld in NEN 2057 voor elk te onderscheiden segment niet kleiner dan 25°.
Lid 6.
Het eerste en tweede lid gelden niet voor een bouwwerk of een gedeelte daarvan voor de landsverdediging of de bescherming van de bevolking.
Lid 7.
Het tweede lid geldt niet voor een verblijfsruimte met een vloeroppervlakte van meer dan 150 m². Bij het bepalen van de equivalente daglichttoetreding van het verblijfsgebied waarin die verblijfsruimte ligt, blijft, in afwijking van het eerste lid, de vloeroppervlakte van die ruimte buiten beschouwing.

§ 3.20.2. Bestaande bouw

Artikel 3.135 stuurartikel

Lid 1.
Een bestaand bouwwerk is zodanig dat daglicht in voldoende mate kan toetreden.
Lid 2.
Voorzover voor een gebruiksfunctie in tabel 3.135 voorschriften zijn aangewezen, wordt voor die gebruiksfunctie aan de in het eerste lid gestelde eis voldaan door toepassing van die voorschriften.
Lid 3.
Het eerste lid is niet van toepassing op de gebruiksfuncties waarvoor in tabel 3.135 geen voorschrift is aangewezen.

Tabel 3.135

Artikel 3.136 daglicht

Lid 1.
Een verblijfsruimte heeft een volgens NEN 2057 bepaalde equivalente daglichtoppervlakte die niet kleiner is dan de in tabel 3.135 gegeven oppervlakte.
Lid 2.
De equivalente daglichtoppervlakte als bedoeld in het eerste lid, wordt niet gerealiseerd door middel van een lichtopening in een inwendige scheidingsconstructie die de scheiding vormt met een toiletruimte, een badruimte of een technische ruimte.
Lid 3.
Bij het bepalen van de equivalente daglichtoppervlakteals bedoeld in het eerste lid:
a.  blijven bouwwerken en daarmee gelijk te stellen belemmeringen, die op een ander perceel liggen, buiten beschouwing;
b.  blijven daglichtopeningen in een uitwendige scheidingsconstructie die op een loodrecht op het projectievlak van die openingen gemeten afstand van minder dan 2 m vanaf de perceelsgrens liggen buiten beschouwing, waarbij, indien het perceel waarop de gebruiksfunctie ligt, grenst aan een openbare weg, openbaar water of openbaar groen, de afstand mag worden aangehouden tot het hart van de weg, het openbaar groen of het openbaar water, en
c.  is de in rekening te brengen belemmeringshoek a, als bedoeld in NEN 2057, voor elk te onderscheiden segment niet kleiner dan 25°.
Lid 4.
Bij het bepalen van de equivalente daglichtoppervlakte als bedoeld in het eerste lid:
a.  blijven bouwwerken, niet zijnde de woonwagen, en andere daarmee gelijk te stellen belemmeringen buiten beschouwing, en
b.  is de in rekening te brengen belemmeringshoek a, bedoeld in NEN 2057, voor elk te onderscheiden segment niet kleiner dan 25°.
Lid 5.
Het eerste lid geldt niet voor een bouwwerk of een gedeelte daarvan voor de landsverdediging of de bescherming van de bevolking.
Lid 6.
Het eerste lid geldt niet voor een verblijfsruimte met een vloeroppervlakte van meer dan 150 m².

extra informatie behorende bij: