I/Pro/ Borgen/Dagslys PROSJEKTNR. DATO SAKSBEARBEIDER ANTALL SIDER

Transkript

1 NOTAT SINTEF Bygg og miljø Arkitektur og byggteknikk Postadresse: 7465 Trondheim Besøksadresse: Alfred Getz vei 3 Telefon: Telefaks: GJELDER Borgen skole. Solskjermingssystemer i takoppbyggene i hjemmebasene. GÅR TIL Prosjekteringsgruppa BEHANDLING x UTTALELSE ORIENTERING ETTER AVTALE Foretaksregisteret: NO MVA ARKIVKODE GRADERING Åpen ELEKTRONISK ARKIVKODE I/Pro/ Borgen/Dagslys PROSJEKTNR. DATO SAKSBEARBEIDER ANTALL SIDER Barbara Matusiak 5 Notat På møtet den hos HUS arkitekter ble det diskutert solskjermingssystemer for høytsittende vinduer i midten av basearealene i Borgen skole. Tre alternativer ble valgt til nærmere undersøkelse: Faste utvendige lameller (25 cm vinger) i natureloksert aluminium satt i aluminiumsrammer, vertikalt stilt på vestfasaden og horisontalt stilt på sørfasaden. Motorstyrte innvendige persienner med mulighet for å trekke opp og senke ned og for å regulere helningsvinkel på persiennebladene. Laminert glass med Serraglaze folie, eller Edmonds panel i sørvendte og vestvendte vinduer.

2 2 Kriteriene for dimensjonering og vurdering av systemene 1. Direkte sollys, som treffer personer, er ikke ønskelig i perioden: 21 mars 21 september fra kl til kl I denne perioden er sollyset velkommen bare som et reflektert diffust lys fra taket eller fra andre diffuserende flater i rommet. I resten av året er solhøyden såpass lav og vinduene er plassert såpass høyt, at direkte solstråling neppe vil treffe brukere. 2. Diffust himmellys er meget ønskelig året rundt. Det gjelder både for overskyet himmel og for klar himmel uten sol, dvs. i tilfellet sola ikke kan ses fra vinduet. Dimensjonering av solskjermingssystemer Beregningene og vurderingene er gjort for både sørvendt og vestvendt fasade av overbygget i basearealene. Hvor stort glassarealet blir på østsiden, er avhengig av størrelsen på ventilasjonstårnet som skal planlegges på østsiden. Orienteringen av skolebygningen tilsier at den østvendte fasaden i realiteten er vendt med ca. 20º mot sør. Derfor er det viktig å skjerme østfasaden mot solstråling på lignende måte som vestfasaden i tilfelle den har glassflater større enn ca. 0,5 m 2. Solskjerming av østfasaden er spesielt viktig i det sørøstlige hjørnet. Nordøstlig hjørne får skygge fra ventilasjonstårnet. Sørvendt fasade Horisontale, faste lameller (vinger) som har 250 mm bredde og 10 mm tykkelse på endene. For å skjerme sollyset effektivt, må skjermingsvinkelen være maksimum 25º. Dette resulterer i at senteravstanden mellom horisontalt stilte lameller må være maksimum 126 mm. Avstanden kan økes til 168 mm hvis lamellene blir stilt med 10º vinkel i forhold til horisontalplanet, se figur 1. Vestvent fasade Vertikale, faste lameller (vinger) som har 250 mm bredde og 10 mm tykkelse på endene. Avstanden mellom lamellene kan være 250 mm. For å skjerme sollyset helt til kl må lamellene stilles skrått, dvs. med 15º i forhold til normalen til vindusflaten, se figur 2.

3 3 Inne Inne Figur 1. Vertikal snitt gjennom lamellene for sørvendt fasade. Figur 1. Horisontal snitt gjennom lamellene for vestvendt fasade. Sørvendt fasade Motorstyrte, horisontale bevegelige persienner som kan trekkes helt opp ved overskyet himmel og senkes ned for å dekke hele glasshøyden når solstråling virker sjenerende. Forholdet mellom bredden av persiennebladene og avstanden mellom disse kan være ca. 1:1, anbefalt farge er tilnærmet hvit. Vestvent fasade Motorstyrte, vertikale, bevegelige persienner som kan trekkes helt til side ved overskyet himmel og som kan dekke hele glassbredden når solstråling virker sjenerende. Forholdet mellom bredden av persiennebladene og avstanden mellom disse kan være ca. 1:1, anbefalt farge er tilnærmet hvit. Visuelt vil det virke mer helhetlig å bruke samme system på den sørvendte og den vestvente fasaden, spesielt fordi systemene er plassert på innsiden av vindu og er med på å skape det visuelle miljøet i rommet. Det anbefales derfor å bruke horisontale bevegelige systemer for begge himmelretningene, selv om denne løsningen ikke er helt optimal for den vestvendte fasaden. Men den vestvendte fasaden er vendt med ca. 20º mot nord. Solskjerming på denne fasaden trengs først fra ca. kl Når en skal prioritere en av fasadene, er en optimal utforming av solskjermingssystemet viktigst på den sørvendte fasaden.

4 4 Sørvendt og vestvent fasade Serraglaze folie eller Edmonds paneler limes til vindusglass. Tilleggskostnad i forhold til et vindu uten lysdirigerende materialet blir: ca. 100/m 2 for Serraglaze folie, ca NOK/m 2 ca. US $100/m 2 for Edmonds panel, ca. 888 NOK/m 2 Vurdering av alternativene Systemet skjermer sollys meget effektivt, men siden det er et fast system med diffuserende overflater av lamellene, fungerer systemet meget dårlig i dager med overskyet himmel. Diffust himmellys fra høye vinkler blir skjermet like effektivt som sollyset. Systemet er vedlikeholdsfritt. Brukerne har ingen innflytelse på virkningen av systemet. Systemet fungerer meget bra både med tanke på sollys og himmellys. Brukerne kan bestemme selv om de oppfatter sollyset som sjenerende og velge om de vil trekke for persienner eller ikke. De kan også regulere helningsvinkelen på persiennebladene for å slippe gjennom en del av dagslyset. Dette systemet er mest fleksibelt, men også mest krevende for brukerne. Ved feil bruk risikerer man at persiennene blir stilt feil i forhold til dagslysforhold og vil skjerme himmellys unødvendig. Et innvendig persiennesystem kan lages som et tilnærmet lystett system i lukket posisjon. En tilleggsgevinst kan oppnås hvis systemet installeres foran samtlige vinduer i takoppbygget. Rommet under kan da brukes til fremvisning av lysbilder, film, osv. Systemet fungerer bra med tanke på sollys og himmellys. Siden ingen av de lysdirigerende materialene, Serraglaze folie og Edmonds panel, er brukt i høye breddegrader før, er det knyttet en vis usikkerhet i forhold til virkningsgraden av disse materialene, spesielt hvis de er fastmontert. Jeg vil ikke si at risikoen for å få uønskede effekter er for stor, med jeg vil peke på at anvendelse av disse materialene må innebære sollysstudier, helst på en fysisk modell. Målet med sollysstudiene må være å finne en optimal design av paneler/folier i mikroskala. Sollysstudiene kan organiseres som et lite forskningsprosjekt. Resultater av dette vil ha stor overføringsverdi for andre prosjekter. I likhet med alt. 1, er dette systemet helt vedlikeholdsfritt og brukere har ingen innflytelse på virkning av systemet.

5 5 Samlet vurdering Både alt. 1 og alt. 3 er faste systemer. Forskjellen mellom dem ligger i egenskapene til materialene. Laser-utskjæringene i Edmonds panel samt luftputer i Serraglaze folie virker tilnærmet som speilende flater. Derfor blir både sollyset og himmellyset fra høye vinkler reflektert mot taket. Overflaten av lamellene i alt. 1 derimot er tilnærmet diffuserende, da de har en overflate av natureloksert aluminium. Dette gjør, at bare en liten del av himmellyset som treffer flaten blir reflektert inn i rommet. Derfor er alt. 3 klart bedre enn alt. 1 Med tanke på dagslystilgang kan man prinsipielt si at flyttbar solskjerming er bedre enn fast. Det er også skrevet i dagslysrapporten for Borgen skole. En flyttbar og regulerbar solskjerming gir kontrollmulighet over lystilgangen og mulighet til å dirigere solstrålene i ønsket retning. Solvarmen i takoppbygget er sannsynligvis ikke noe problem, fordi varm luft kan trekkes ut via takoppbygget uten at den omrøres med ventilasjonsluften i pustesonen. Dette gir mulighet til å velge en rimelig innvendig løsning for solskjerming i takoppbyggene. Rangering av alternativene No.1:. Motorstyrte innvendige persienner med mulighet for å trekke opp og senke ned og for å regulere helningsvinkelen på persiennebladene. No.2:. Laminert glass med Serraglaze folie, eller Edmonds panel i sørvendte og vestvendte vinduer. No.3:. Faste utvendige lameller (25 cm vinger) i natureloksert aluminium satt i aluminiumsrammer, vertikalt stilt på vestfasaden og horisontalt stilt på sørfasaden.