SINTEF RAPPORT TITTEL SINTEF Bygg og miljø Arkitektur og byggteknikk Postadresse: 7465 Trondheim Besøksadresse: Alfred Getz vei 3 Telefon: 73 59 26 20 Telefaks: 73 59 82 85 Foretaksregisteret: NO 948 007 029 MVA Dagslys i Borgen skole FORFATTER(E) Barbara Matusiak OPPDRAGSGIVER(E) Asker kommune RAPPORTNR. GRADERING OPPDRAGSGIVERS REF. Åpen Jan Rolland GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG Åpen 2240 25 ELEKTRONISK ARKIVKODE PROSJEKTLEDER (NAVN, SIGN.) VERIFISERT AV (NAVN, SIGN.) I:\Pro\22401200_KB_Borgen\Dagslys Karin Buvik Øyvind Aschehoug ARKIVKODE DATO GODKJENT AV (NAVN, STILLING, SIGN.) SAMMENDRAG 2001-12-04 Dag Kittang, forskningssjef I rapporten beskrives betydningen av dagslys for helse og læringsevne. Kravspesifikasjoner til dagslys i Borgen skole er formulert og sammenlignet med kravene spesifisert i Veiledningen til Byggeforskrift 1997. Videre omhandler rapporten beskrivelse av dagslysforhold i den eksisterende skolebygningen og forslag til tiltak for forbedring. Alternative løsninger for hovedbygget og for hjemmebasene er foreslått. Overslagsberegninger av dagslysfaktor for alternativ A ble gjort ved hjelp av LesoDial dataprogram. Dagslysnivået for alle alternativene er blitt målt i modell i skala 1:50. Målingene var gjennomført under kunstig himmel i dagslyslaboratoriet ved Fakultet for Arkitektur, plan og billedkunst, NTNU. Anbefalinger angående plassering, orientering, størrelse, og helning av dagslysåpninger er formulert på basis av måleresultater. For hovedbygget er dagslysløsningen, kalt alt. A, vurdert som den mest optimale. Den har et opphøyet, knekket tak over midtpartiet med en bred nordvendt, skråstilt glassflate og en smal sørvendt, vertikal glassflate. For hjemmebasene er løsningen, kalt alt. B, vurdert til å være best. Taket over det kvadratiske midtpartiet er flatt og ligger betydelig høyere en resten av taket. Vertikale glassvegger lukker rommet som oppstår under det. I rapporten finner man også algoritme for beregning av solstrålers innfallsvinkel på en skråstilt glassflate. Algoritmen er utviklet for å beregne optimal helning av glassflaten i hovedbygget for alt. A. Soskjermingmetoder er diskutert og mulige løsninger for Borgen skole er anbefalt. STIKKORD NORSK ENGELSK GRUPPE 1 GRUPPE 2 EGENVALGTE
DAGSLYS I BORGEN SKOLE ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 1. HVORFOR DAGSLYS? 3 1.1 Kvaliteter av dagslys 3 1.2 Biologisk klokke 4 1.3 Hormoner: melatonin og kortisol 4 1.4 Årstidsvariasjoner i hormonproduksjonen 6 1.5 Ultrafiolett stråling 7 1.6 El-sparing/energisparing 7 1.7 Det visuelle inntrykket 7 2. KRAV TIL DAGSLYS 8 2.1 Hva krever forskriftene? 8 2.2 Hvorfor er målsettingene for dagslys i Borgen skole høyre enn kravene i byggeforskriftene? 8 2.3 Målsettinger for dagslys på Borgen skole 9 3. DAGSLYSET I BORGEN SKOLE 10 3.1 Dagslyset i borgen skole i dag 10 3.2 Tiltak til forbedring av dagslysforhold 11 3.3 Forskningsmetode 11 4. ALTERNATIVE LØSNINGER 12 4.1 Forslag for hovedbygget 12 4.2 Forslag for hjemmebasene 14 5. MÅLINGER UNDER KUNSTIG HIMMEL 15 5.1 Metode 15 5.1 Måleresultater for hovedbygget 16 5.2 Konklusjoner for hovedbygget 20 5.3 Måleresultater for hjemmebasen 20 5.4 Konklusjoner for hjemmebasene 23 6. OPTIMAL HELNING AV GLASSFLATEN I HOVEDBYGGET 24 6.1 Utvikling av algoritme for beregning av solstrålens innfallsvinkel på en glassflate 26 6.2 Optimal helning av glassflaten i hovedbygget for alt. A 27 7. SOLSKJERMING 26 7.1 Solvarme 26 7.2 Sollyset 26 7.3 Solskjerming i Borgen skole 27 8. REFERANSELISTE 28 8.1 Litteratur 30 8.2 Beregningsprogrammer 30
1. HVORFOR DAGSLYS? 1.1 Kvaliteter av dagslys Dagslys kjennetegnes av svært høye belysningsstyrker. Mens kunstig lys gir oss mellom 100 og 1000 lux, ligger typiske verdier for dagslyset mellom 10 000 og 100 000 lux. Dette gjør at selv en liten prosent (5-10%) av tilgjengelig dagslys ute gir god belysning inne i bygninger. Figur 1. Elektrisk lys og naturlig lys sammenlignet på en logaritmisk skala. K = Klux (kilolux). En annen spesiell egenskap ved dagslys er knyttet til spektralfordelingen som strekker seg fra kortbølget UV stråling gjennom synlig lys til langbølget infrarød stråling. De forskjellige bølgelengder av synlig lysspektrum oppfatter vi som forskjellige farger. Dagslys har en meget jevn spektralfordeling sammenlignet med elektriske lyskilder. Dette gjør at fargegjengivelse og fargediskriminering er meget høy. Dagslyset er et ideal som produsentene av elektriske lyskilder prøver å etterligne. Dagslys Tradisjonell lyspære Typisk lysrør Figur 2. Spektral fordeling av typiske lyskilder. Den tredje og kanskje viktigste egenskapen er variasjon. Vi aksepterer alle skifting av dagslyset som oppstår over dagen og over året. Menneskenes øye tilpasset seg denne dynamiske lyskilden gjennom mange tusen års evolusjon og stimuleres best av denne lyskilden. Kunstig lys med konstant lysstyrke, lysfarge og lysfordeling i rom virker mye mer trettende. 3
Mer dagslys vil bidra til bedre synsforhold. I tillegg til den positive betydningen for synsforhold virker dagslys meget positivt for ikke-visuelle, men helsemessig meget viktige funksjoner av kroppen. Studier av psykofysiske effekter av dagslys er blitt et meget viktig forskningsfelt innenfor lys- og belysningsforskning de siste årene. Det foreligger mange forskningsresultater som påpeker en sammenheng mellom eksponeringen for dagslys og psykofysiske aktiviteter hos levende organismer, deriblant mennesker. 1.2 Biologisk klokke I løpet av evolusjonsprosessen spilte sollyset en avgjørende rolle for utviklingen av livet på jordkloden. Menneskekroppen har tilpasset seg dagslysets karakteristiske dagvariasjon og fungerer i en typisk dag/natt rytme, kalt biologisk klokke. Søvn, kroppstemperatur, metabolisme og produksjon av hormoner foregår i en karakteristisk 24 timers circuidial syklus, som vist på figur 3. Aktivitet Dag nummer Temperatur Kalsium i urinen Beregningshastighe t klokke: Dagslys Figur 3. Biologisk klokke. Evne til å vurdere tidsintervaller klokke: Konstant kunstlys 1.3 Hormoner: melatonin og kortisol Den Biologiske klokken er synkronisert med soloppgang og solnedgang. Hos mennesker er biologisk klokke styrt av melatonin hormonet. Lys absorbert på netthinnen gir opphav til nerveimpulser som sendes til epifysen i hjernen, hvor det oppstår produksjonen av melatonin, et hormon som regulerer den circuidiale syklusen. Utløsning av melatonin om natten gjør oss søvnig, reduserer stress og saktner andre av kroppens funksjoner som forstyrrer søvn. Alle disse effektene er vendt om i løpet av dagen, når produksjonen av melatonin er slått av. Å si at dagslys slår melatonin utløsningen av og på er en stor forenkling. Eksperimenter viser 4
at uten dagslys, eksisterer syklusen fortsatt, men den blir forlenget med minimum 1 time per døgn. Etter flere døgn uten dagslys blir den forlenget med flere timer, se figur 3, høyre diagram. Dagslys har en meget viktig funksjon som en fremskynder av circuidial syklus for å tilpasse den til 24 timers dag/natt syklus. 5
Timer Figur 4. Forskyvning av biologisk klokke. Klokkeslettet for eksponering for lys De nyeste forskningsresultatene tyder på at epifysen er mye mer følsom tidlig på morgenen enn i løpet av dagen. Ved maksimum følsomhet (mellom 4:00 and 6:00), vil selv svært lav lysintensitet resultere i fremskyvning av den circuidiale syklusen. Litt senere på dagen reduseres følsomheten, slik at enten høyre lysintensitet eller lengre eksponeringstid er nødvendig for å oppnå samme resultat. I følge en nylig akseptert modell, utviklet av Kronauer, finnes det et vendepunkt (ca. kl. 14:00). Eksponeringen for dagslys etter vendepunktet saktner syklusen igjen. Kortisol hormonet, i motsetning til melatonin, virker som kroppens mobilisator. Produksjonen av kortisol er også styrt fra epifysen. Konsentrasjonen av kortisol i blodet varierer med behovet og følger den biologiske klokken, med høye mengder om dagen og lave mengder om natten. Hva er da konsekvensene av undereksponeringen for dagslys? Hvis lysintensiteten registrert på netthinnen er for lav, vil syklusen av melatonin produksjonen bli saktnet. Melatonin vil bli utløst til gale tider på dagen. Dette vil resultere i letargi og søvnighet. Hos noen mennesker fører dette til en sykdom kalt vinterdepresjon. Mesteparten av året foregår fremskyvningen av den circuidale syklusen hjemme eller på veien til skolen. I løpet av vinteren, som strekker seg over flere måneder i Norge, går barna til skolen før soloppgang. De får ikke den nødvendige lyseksponeringen hjemme eller på skoleveien. Derfor er det meget viktig å ha et høy dagslysnivå i skolebygninger. Mer dagslys vil bidra til at barn blir våkne og opplagte, en forutsetning for effektiv læring. 1.4 Årstidsvariasjoner i hormonproduksjonen De siste studiene indikerer, at mennesker som lever langt fra ekvator opplever årsvariasjoner i hormonproduksjonen. Melatonin-produksjonen foregår tidligere på dagen om sommeren enn om vinteren. To svenske studier har vist en klar nedgang i konsentrasjonen av kortisol i urinen tidlig om morgenen i den mørke delen av året. Nedgangen var mest tydelig i perioden november desember. Det er påvist en sammenheng mellom kortisolnivået og kroppens immunforsvar. 6
Mangel på dagslys om vinteren forårsaker lavere nivå av stresshormonet kortisol, som videre forårsaker svekkelse av kroppens immunforsvar mot infeksjoner, influensa etc. Mer dagslys vil bidra til mindre sykefravær blant elever og lærere. 1.5 Ultrafiolett stråling Ultrafiolett stråling på huden har en rekke svært positive innvirkninger på kroppen, som: - produksjon av D vitamin - forsvar mot mikrober - utløsning av antiseptiske oljer - økning av transportkapasiteten av oksygen i blodsystemet - reduksjon av kolesterolnivå i blodet - reduksjon av blodtrykk Mer dagslys vil bidra til bedre helse for elever og lærere. 1.6 El-sparing/energisparing Høyt dagslysnivå og forholdsvis jevn dagslysfordeling skaper stort potensialet for energisparing til belysning. Sørger man for at den elektriske belysningen skrus av når dagslyset gir tilfredsstillende belysning, kan elektrisk strøm forbruk til belysning reduseres kraftig. Dette kan gjøres automatisk ved å bruke et lysstyringsanlegg, som regulerer den elektriske belysningen slik at summen av elektrisk lys og dagslys gir de minimale belysningsstyrker anbefalt av Lyskultur. Mer dagslys vil bidra til energisparing til belysning. 1.7 Det visuelle inntrykket Bygninger med mye dagslys oppleves som regel som romslige, åpne og vennlige. De aller fleste mennesker trives svært godt i slike rom så lenge man har kontroll over direkte solstråling. Mer dagslys vil gjøre skolebygningen hyggeligere. 7
2. KRAV TIL DAGSLYS 2.1 Hva krever forskriftene? Veiledningen til Byggeforskrift 1997 viser til alternative kriterier for å tilfredsstille forskriftskravet som sier: Rom for varig opphold skal ha tilfredsstillende tilgang på dagslys, med mindre oppholdsog arbeidssituasjonen tilsier noe annet. Alternativ 1 Dagslysfaktoren skal være minst 1 % i et punkt 1,0 m fra sidevegg, i en høyde på 0,8 m over golv og halvveis inn fra vindusfasaden. Alternativ 2 Vinduets lysareal skal tilfredsstille den svenske standarden SIS 91 42 01. Standarden setter minimum dagslysareal til en faktor f. A golv. Forutsatt ingen skjerming er faktoren 0,075, altså 7,5 %. Det gis en kurve for f-faktoren som funksjon av skjermingsvinkelen. Alternativ 3 Vinduets lysareal skal utgjøre minst 10 % av golvarealet. Dersom skjermingen utgjør mer enn 20 %, målt fra vinduets midthøyde, må glassarealet økes. (Henvisning til svensk standard) 2.2 Hvorfor er målsettingene for dagslys i Borgen skole høyre enn kravene i byggeforskriftene? Den positive effekten som dagslys har for helse, velvære og produktivitet, er grunnen til at alle undervisningsarealer foreslås definert som dagslys-dominerte arealer, dvs. arealer hvor elektrisk lys ikke brukes på dagtid. Målet er å minimalisere bruk av elektrisk lys og å skape gode lysforhold for elever, lærere og alle ansatte. Den britiske CIBSE Code for interior lighting (1984) gir en klar definisjon av dagslys dominert areal: If electric lighting is not normally to be used during daytime hours, the average daylight factor should not be less than 5%. It is important that the distribution of the light is even in the room or supplementary electric lighting may be required. If electric lighting is to be used during the daytime the average daylight factor should not be less than 2%, if it is then the general appearance of the room will be of an electrically lit interior. Kravet om 5% gjennomsnittlig dagslysfaktor tyder på et høyt ambisjonsnivå. I et typisk rom bygget etter byggeforskrift 1997, vil den gjennomsnittlige daslysfaktoren ligge mellom 1,5-3%, avhengig av rommets og vinduets geometri og refleksjonsfaktorene av alle flatene i rommet. I den bakre delen av et typisk sidebelyst rom, vil daslysfaktoren falle ned til under 0,5%. De tre alternative kriteriene beskrevet over, refererer seg til et typisk, rektangulært rom med viduer i én vegg. Kravene formulert i alternativ 1 er mest spesifisert. Man antar at i et sidebelyst arbeidsrom vil menneskene oppholde seg i vindussonen, dvs i sonen hvor det er minimum 1% daslysfaktor. I skolebygninger, spesielt i undervisningsarealene er situasjonen annerledes. Mange elever sitter i den bakre delen av klasserommet, langt fra vindusveggen. Også i Borgen skole er elevenes arbeidsplasser planlagt langs hele dybden av klasserommene. Derfor finner man det rimelig å kreve minimum 1% daslysfaktor for hele arealet som brukes til undervisning, ikke bare for halvparten. 8
I tillegg til daslysfaktoren som bare beskriver det generelle dagslysnivået, er det foreslått mer detaljerte mål, rettet til blending, luminansfordeling/kontrast, modellering, lysfarge og kontroll av elektrisk belysning. Disse målene må bli oppnådd, hvis man ønsker å skape rom med et godt visuelt miljø. 2.3 Målsettinger for dagslys på Borgen skole 2.3.1 Dagslysnivå Tabellen viser daslysfaktorer som en bør sikte på å oppnå Gjennomsnittlig daslysfaktor Minimum daslysfaktor Undervisningsarealer 5 % 1 % Arbeidsplasser for lærere 2 % 1 % Kontorer 3 % 1 % Underordnede rom (2 %) - 2.3.2 Blending Dagslys åpningene og eventuelle reflekterende flater bør ikke gi sjenerende blending. Blending fra direkte eller reflektert sollys er spesielt viktig å unngå i undervisningsarealer og ved faste arbeidsplasser. 2.3.3 Luminansfordeling / kontrast Arbeidsobjektet bør ha høyere luminans enn synsfeltet for øvrig, fordi oppmerksomheten lettest rettes mot de høyeste luminansene. Men for store forskjeller i luminans gjør at øye er utsatt for kontinuerlige, raske adaptasjoner, noe som reduserer synskomforten betraktelig. Maksimale luminansforskjeller er satt i henhold til IESNA RP-1 VDT Lighting Standard. Synsfelt/arbeidsfelt 3 : 1 Synsobjekt/dataskjerm 3 : 1 Synsobjekt/omgivelser 10 : 1 Maksimum kontrast 40 : 1 2.3.4 Modellering Lyset bør ha en slik retningsfordeling at tredimensjonale objekters form og tekstur blir avdekket. Lysets modelleringsevne er spesielt viktig der lærestoffet blir formidlet. 2.3.5 Lysfarge Lysets spektralfordeling bør gi tilstrekkelig god fargegjengivelse. Det er viktig å ha tilstrekkelig dagslys og kunstlys med høy fargegjengivelses-indeks i rom der barna holder på med form og farge og med matlaging. 2.3.6 Belysningsnivå/Kontroll av elektrisk lys Elektrisk belysning bør styres ved hjelp av dagslyssensorer slik at summen av elektrisk belysning og dagslys gir minimum 300 lux i undervisningsrom. Lyskultur anbefaler 300 lux i undervisningsrom og 500 lux på tavle. 9
3. DAGSLYSET I BORGEN SKOLE 3.1 Dagslyset i borgen skole i dag Den eksisterende skolebygningen her en bredde på minimum 27 m. Dagslyset penetrerer bygget gjennom sidevinduer. På utsiden av bygget, foran fasadene, finnes det en svalgang med tett tak over, som skjermer vinduer fra dagslys meget effektivt. Overslagsberegninger gjort ved hjelp av programmet LesoDial viser at selv om man fjerner dette taket, vil de eksisterende vinduene gi tilfredsstillende dagslysbelysning i skolen bare i 4,5 m smale striper langs fasadene. I klasserommene, som har dybde på 8-9 m, vil dagslysnivået i de bakre delene av klasserommene være altfor lavt. Det er ikke rart at man bruker kunstlys som det eneste lyskilde i skolen uansett års- og dags-tid. Noen rom, bl. a. biblioteket, har ikke vinduer. Borgen skole sett utenfra Svalgang Lærerrommet Klasserom Bibliotek Hovedkorridor Figur 5. Bilder tatt i Borgen skole 06 juni 2001. 10
3.2 Tiltak til forbedring av dagslysforhold Følgende tiltak foreslås for å forbedre dagslysforhold i Borgen skole: 1. fjerne svalgangstaket 2. øke vindusstørrelsen 3. plassere vinduene høyest mulig på fasadene 4. innføre nye, store dagslysåpninger i taket for å bidra til radikal økning av dagslysnivået i den midtre sonen av skolebygningen 5. anvende glassvegger mellom midtsonen og sidearealene for at dagslyset skal penetrere fra den midtre sonen til bakre deler av sidearealene I tillegg anvende automatisk kontroll av kunstlys. 3.3 Forskningsmetode Forskningsmetoden innebærer analyse av flere alternative utforminger av de midtre partiene av skolebygningen. For hvert av alternativene, vil man finne den minimale nødvendige glassflaten i den midtre delen av skolebygningen som tilfredsstiller de spesifiserte målene til dagslys. A x U (glassareal x U-verdien for glasset) bør beregnes som er en indikator for energitap gjennom glasspartiene, slik at sammenligningen av alternativene kan foretas med energiforbruk i perspektiv. Videre bør sollys i skolebygningen studeres og metoder for kontroll av sollyspenetrasjonen for de respektive alternativene bør foreslås. Den planlagte løsningen for ventilasjon er forskjellig for hjemmebasene og for resten av skolen, i denne rapporten kalt hovedbygget. Forskningsmetoden skal anvendes både for hjemmebasene og for hovedbygget. Hjemmebasene skal studeres både med og uten en utenpåliggende glassfasade (dobbelfasade) som er et mulig alternativ til ventilasjonsløsningen med kulverter. 11
4. ALTERNATIVE LØSNINGER 4.1 Forslag for hovedbygget 4.1.1 Alternativ A En stor glassflate mot nord plassert høyt over gulvet vil gi høyt og ganske jevnt dagslysnivå i den midtre delen av skolebygningen, se figur 6. Dagslyset vil også spre seg til sidene gjennom glasset innfelt i delevegene og vil øke dagslysnivået i deler av sidearealene. Med utgangspunkt i orienteringen av bygget og skolens åpningstider (8:30-16) kan en optimal helning av de store glasspartiene mot nord beregnes for å unngå solavskjerming og samtidig gi mest mulig diffust lys i perioder med overskyet himmel. Helningen på 56 fra horisontal plan vil tilfredsstille disse kravene, se kapittel 6. Overslagsberegninger av daslysfaktoren for alternativ A, gjort ved hjelp av programmet LesoDial, tyder på at de lange glasspartiene mot nord må ha en bredde på ca. 3,0 m for å tilfredsstille målene til daslysfaktor i prosjektet. Resultatene fra overslagsberegningene førte til følgende konklusjon: det er gunstig å supplere det nordvendte glasspartiet med en dagslysåpning fra motsatt retning. Derfor er det foreslått en liten horisontal spalte mellom den sørlige ventilasjonskanalens tak og taket over den midtre sonen. Denne spalten vil tillate sollysets penetrasjon til bygningen fra sørsiden. Taket over ventilasjonskanalen vil virke som en lyshylle. Figur 6. Tverrsnitt gjennom hovedbygget, alt. A Dagslysløsning tegnet i forprosjektet er basert på alternativ A. 12
4.1.2 Alternativ B Ventilasjonskanalen på nordsiden utformes ved hjelp av to glassvegger, figur 7. Hele kanalen vil virke som et dagslyskilde i forhold til bygningen. Et, eller to lag klart glass mellom kanalen og den midtre delen vil tillate spredning av diffust himmellys i det store midtre rommet som oppstår etter at taket løftes opp. Fra den nordvendte ventilasjonskanalen kan dagslyset også spres til trafikkarealene under gjennom punktformede lysåpninger i dekket. Figur 7. Tverrsnitt gjennom hovedbygget, alt. B. 4.1.3 Alternativ C To striper av overlys med klart glass. Overlysene vil slippe mest lys langs aksene. Ideen bak klart glass i overlysene er å slippe sollys inn i bygget og diffusere det. Sollyset vil treffe sidevegene av ventilasjonskanalene som vil virke som diffusører. På sørsiden må man anvende vertikale, speilende lameller under overlysene for å forandre retningen av sollyset. Figur8. Tverrsnitt gjennom hovedbygget, alt. C. 13
4.2 Forslag for hjemmebasene 4.2.1 Alternativ A Alternativ A, figur 9, ligner på alt. A i hovedbygget. I hjemmebasene vil det knekkete taket slippe inn dagslys også fra øst og vest. Figur 9. Tverrsnitt gjennom hjemmebase, alt. A. 4.2.2. Alternativ B Dette alternativet ligner i utformingen på alternativ B for hovedbygget. En flat, kvadratisk del av taket over det midtre partiet av hjemmebasene løftes opp. Mellomrommet fylles med vertikale glassvegger fra alle sider. På den sørvendte glassveggen kan man anvende lysdirigerende paneler eller persienner. På øst- og vest- orienterte glassveggene kan man bruke utvendige, vertikale solavskjermingssystemer. Figur 10. Tverrsnitt gjennom hjemmebase, alt. B. 14
5. MÅLINGER UNDER KUNSTIG HIMMEL 5.1 Metode Vurdering av de foreslåtte alternativene ble gjennomført ved hjelp av målinger av daslysfaktor i to modeller. Den ene representerer den sørlige hjemmebasen, den andre et utsnitt av hovedbygget, se figur 11. Begge modellene var laget i målestokken 1:50. Hver av modellene har en permanent del og en utskiftbar del. Den permanente delen består av gulvet, alle de utvendige veggene, søylene og dragere. Flere varianter av taket, som representerer de foreslåtte alternativene, kan legges opp på den permanente delen. For å oppnå størst mulig nøyaktighet av målingene, er alle dagslysåpningene laget meget presis i modellen. En 2 mm tykk akrylplate var brukt i modellene for å simulere glass i vinduer, 4 mm tykk akrylplate for å simulere glass i overlysene. Refleksjonsegenskapene av alle overflatene i modellene var valgt nøye, med tanke om å tilpasse dem til de planlagte overflatene i skolebygningen. Figur 11. Forslag til en ny planløsning for Borgen skole, tegnet av HUS arkitekter. Modellene er laget for de delene av skolebygningen som er markert med svarte rektangler. Målingene var gjennomført under den kunstige himmelen i Dagslyslaboratoriet ved Avdeling for Arkitektur, Plan og Billedkunst, NTNU. Himmelen er bygd etter speilboks-prinsippet. DIAS, et computer-basert målingssystem for belysningsstyrke var brukt til modellmålinger. Gulvet av skolebygningen i modellen ble delt i et rutenett med felt som tilsvarer 3 x 3 m i full skala, se figur 12. Fotosensorer fra DIAS systemet var plassert på midten av hvert felt, kryss i sirkel i figur 12. En av sensorene var plassert på taket av modellen for å måle belysningsstyrke på en uskjermet flate. 15
Hovedbygget Hjemmebasen Figur 12. Plassering av fotosensorer i modellene. 5.1 Måleresultater for hovedbygget Måleresultater for alternativene A, B og C i hovedbygget er presentert i figurene 13-16, målepunktene er ordnet fra nord til sør. Diagrammene viser måleresultater for hvert alternativ. For å finne ut hvor mye av dagslyset som penetrerer til bygningen fra overlysene, ble målinger gjort også med tildekkede fasader, se linjen kalt tette fasader. For å finne ut hvor mye av dagslyset penetrerer til skolebygningen fra sidene, ble målinger gjort med tildekkede overlys. Målingene ble tatt også med ett tildekket overlys, enten på nordsiden eller på sørsiden, for å finne betydningen av det nordvendte og det sørvendte overlyset. Linjen kalt orginal refereres til modellen uten tildekninger. Siden akrylplatene som var brukt i modellene i stedet for glass har transmisjonsfaktor lik ca. 0,95, var det nødvendig å bruke faktorer som tar hensyn til glassveggens/overlysenes konstruksjon og til lystransmisjon av glass i den virkelige bygningen. Transmisjonsfaktorer er vist i tabell 1. Sideveggene i hjemmebasene: to lag glass glassvegg liggende foran vindusveggen i hjemmebasene: to lag glass i tynn konstruksjon Glasskanal, alt. B i hovedbygget: tre lag glass, tynn konstruksjon i den utvendige glassveggen og meget tynn konstruksjon i den innvendige glassveggen Overlys i alle alternativer: to lag glass, meget tynn konstruksjon transmisjonsfaktor: glass transmisjonsfaktor: konstruksjon transmisjonsfaktor: total Total, justert med akryltransmisjonen 0,75 - - 0,8 0,75 0,85 0,75 x 0,85 = 0,64 0,62 0,85 x 0,9 = 0,77 0,62 x 0,77 = 0,48 0,67 0,75 0,9 0,75 x 0,9 = 0,67 0,7 0,5 Tabell 1. Lystransmisjonsfaktorer for dagslysåpningene i skolebygningen. 16
Måleresultater for alternativ A viser at virkningen av den store nord-orienterte glassflaten er meget stor, spesielt hvis man sammenligner midtpartiet med punktene 1 og 9, som ligger ved vinduene. Uten overlys, se den gule linjen, ville dagslys penetrasjonen være meget begrenset. I punktene 3 og 7, som ligger i en avstand av 7,5 m fra fasadene, synker daslysfaktoren til under 1%. Ser man på den røde linjen, som representerer tette fasader, kan en se hvor stor betydning overlysene har. I punktene 3 og 8 kommer ca. 50% av lyset fra overlys, i punktet 7 nesten 80%. Dette tyder på at overlyset virker etter hensikten, dagslyset spres til sidearealene meget godt, spesielt på sørsiden. Bidraget fra den sørvendte spalten, som i modellen tilsvarer en høyde på 20 cm, gir meget lite utbytte, det ser en ved å sammenligne den blå linjen med den gule. Den nordvendte glassveggen er overdimensjonert. Måleresultater for alt. A i hovedbygget 12 10 dagslys faktor 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 målepunkter orginal tette fasader begge overlys tette tett overlys på norsiden tett overlys på sørsiden Figur 13. Hovedbygget, måleresultater for alt. A. Nord til venstre. Dagslysfordelingen på tvers av bygget i alternativ B er meget jevn, figur 14. Daslysfaktoren varierer mellom 2 og 5 prosent. Dagslyset, som kommer gjennom ventilasjonskanalen på nordsiden og gjennom høytsittende glassveg på sørsiden, sprer seg til begge sider. Omtrent 50% av lyset i punkt 3 og 70% av lyset i punkt 7 kommer ovenfra. Det er mye bedre balanse mellom bidragene fra nord og sør, enn i alt. A. 17
Måleresultater for alt. B i hovedbygget 6 5 dagslys faktor 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 målepunkter orginal tette fasader tett overlys på norsiden tett overlys på sørsiden Figur 14. Hovedbygget, Måleresultater for alt. B. Nord til venstre. Alternativ C viser enorme kontraster mellom sonene som ligger direkte under overlysene og sidearealene. Bidraget fra overlysene i punktene 3 og 7 er mye mindre enn i alternativene A og B, noe som tyder på liten spredning av lys fra midtpartiet til sidene. Overlyset på nordsiden, som er 1,6 m bred, gir mer enn dobbelt så mye lys som overlyset på sørsiden, 0,8 m bredt. Begge overlysene er overdimensjonert. 18
Måleresultater for alt. C i hovedbygget 16 14 12 dagslys faktor 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 målepunkter orginal tette fasader tett overlys på norsiden tett overlys på sørdiden Figur 15. Hovedbygget, måleresultater for alt. C. 19
Måleresultater for hovedbygget, alt. A, B og C dagslys faktor 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 målepunkter Alt. A Alt. B Alt. C Figur 16. Hovedbygget, måleresultater for alt. A, B og C 5.2 Konklusjoner for hovedbygget Alternativ A gir mest lys til arealene liggende sør for midtpartiet. For å øke lyspenetrasjonen til arealene liggende nord for hovedaksen, må lysspalten på sørsiden økes, slik at glassets høyde blir minimum 40 cm. Siden den gjennomsnittlige daslysfaktoren for midtpartiet ligger på ca. 9%, kan bredden av den nordvendte glassveggen reduseres fra 3 m til 2 m. Daslysfaktoren i midtpartiet vil fortsatt være over 5%. Alternativ B gir meget jevn lysfordeling. Velger man dette alternativet, må ikke glassarealet på nordog sørsiden reduseres. Høyden av ventilasjonskanalen, 3,15 m, skal heller økes til 3,25 m for å nå målet på 5% daslysfaktor. På sørsiden økes glasshøyden fra 1,1 m til 1,2 m. Alternativ C gir meget høye lysnivåer under overlysene, mens penetrasjonen av dagslyset til sidearealene er dårligst av alle alternativene. Følger man anbefalinger ovenfor, blir det totale glassarealet på taket i alternativ A bare 55% av det totale glassarealet på taket i alternativ B. Alternativ A anbefales for videre planleggingen. Dagslyset som kommer fra vinduene i sideveggene, penetrerer ikke dypt i skolebygningen. Vinduene kan med fordel flyttes opp på veggen. Dagslystilgang til de arbeidsplassene for lærere, som ikke får dagslys fra vinduer eller ikke får dagslys fra midtpartiet, må økes. 5.3 Måleresultater for hjemmebasen Måleresultater for alternativene A, B i hjemmebasen er presentert i figurene 14-19 med målepunktene ordnet fra sør til nord. Alternativ A gir meget skjev fordeling av dagslyset i hjemmebasen. Daslysfaktoren under den nordlige delen av midtpartiet ligger godt over 10%. Selv om dagslyset er overflødig i punktet 6, overføres svært lite til punkt 7. Grunnen til det er at man ser ikke himmelen fra dette punktet, spalten mellom takene er for liten. Overlyset i dette alternativet er overdimensjonert. Siden spalten mellom takene, som er dimensjonert til 20 cm, ikke kan reduseres, er det umulig å redusere glassarealet uten å forandre takets helning. 20
Måleresultater for hjemmebasen, alt. A og B dagslys faktor 14 12 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 målepunkter Alt. A Alt. B, H=120 Alt. B, H=150 Figur 17. Hjemmebasene, måleresultater for alt. A og B. Sør til venstre. Alternativ B gir mer balansert lysfordeling. Det mest belyste punktet finner man nøyaktig i midten. Figur 18 viser måleresultatene for varierende høyde av glasset mellom takene. For å oppnå et mål om 5% gjennomsnittlig daslysfaktor, må netto glasshøyden bli større enn 120 cm. Alt. B: Flat tak dagslys faktor 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 målepunkter H=60 H=90 H=120 H=150 Figur 18. Hjemmebasene, måleresultater for alt. B, høyden av glass varierer fra 60 til 150 cm. Sør til venstre. I hjemmebasene vil en av glassveggene rundt midtpartiet bli tett på grunn av ventilasjonstårn, som skal plasseres på taket. Tetter man den sørvendte glassveggen, vil dagslyset reduseres mest på motsatt side, i dette tilfelle på nordsiden, med 20-25%, figur 19. I tabell 2 finner man gjennomsnittlige verdier for daslysfaktoren i midtpartiet. Siden midtpartiet er definert som undervisningsareal, anbefales det minimum 130 cm netto glasshøyde mellom takene. 21
Alt. B: H=120 cm dagslys faktor 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 målepunkter glass fra fire sider tett vegg fra sør Figur 19. Hjemmebasene, reduksjon av dagslysnivået i tilfelle glassveggen fra sør blir tett. Sør til venstre. De laveste verdiene for daslysfaktor finner man i undervisningsrom liggende inntil hovedbygget. I tilfelle man vil anvende doble fasader, blir det meget vanskelig å oppnå målet om 5% gjennomsnittlig dagslysfaktor. Alt. B, H=120 cm, betydning av glassfasade dagslys faktor 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 målepunkter uten dobbel fasade med dobbel fasade Figur 20. Hjemmebase, daslysfaktor i elevkontoret som ligger inntil hovedbygget. Alternativer Middels daslysfaktor i midtsonen: Alt. A: knekket tak DF=7,1% Alt. B: flat tak: H=60 cm DF=2,1% H=90 cm DF=3,0% H=120 cm DF=4,3% H=120 cm, tett felt fra sør DF=3,7% H=150 cm DF=5,6% H=150 cm, tett felt fra sør DF=4,7% Tabell. 2. Hjemmebase. Middels daslysfaktor i midtsonen. 22
5.4 Konklusjoner for hjemmebasene Dagslyset, som kommer fra vinduene i sideveggene, penetrerer dypt i hjemmebasene og gir tilfredsstillende dagslysnivå i undervisningsarealer, med unntak av et elevkontor liggende like ved hovedbygget som ikke får like mye tilskudd fra midtpartiet. En glassvegg stående foran fasadene, reduserer dagslysnivået i hjemmebasene med minimum 35%. Reduksjonen er størst i vindussonen. I hjørnene av hjemmebasene, som har vinduer fra sør og øst eller fra sør og vest, er lysnivået for høyt. Alternativ A gir alt for mye dagslys i midtsonen. Fordelingen av lyset i midtsonen er skjev. Glassarealet av det nordvendte overlyset kan reduseres med ca. 30%, men det blir vanskelig å gjennomføre uten å forandre helningen av taket. Alternativ B gir meget jevn og balansert lysfordeling og er derfor bedre enn alternativ A. Dagslysnivået i midtsonen kan tilpasses ved å velge høyden av oppbygget. Minimum glasshøyde av oppbygget må være 120 cm for å oppnå mål på 5% dagslysfaktor. En tett vegg i oppbygget gir en negativ innvirkning på dagslyspenetrasjonen til arealene liggende på motsatt side av midtsonen. Hvis en hel side av takoppbygget tettes, anbefales det å øke glasshøyden i takoppbygget til 130 cm. 23
6. OPTIMAL HELNING AV GLASSFLATEN I HOVEDBYGGET Glassets lystransmisjon varierer med innfallsvinkel. Innfallsvinkelen er definert som en vinkel mellom en lysstråle som faller på flaten og normalen til flaten, vinkel β i figur 21. Lystransmisjonen er størst for lyset som kommer vinkelrett på glassflaten. For meget store innfallsvinkler, dvs. over 75, vil mesteparten av lyset som treffer glassflaten reflekteres ut. Lystransmisjonen for to lag glass med et lavenergibelegg er under 30% for innfallsvinkler over 75. Ved prosjektering av dagslysåpninger må man ta hensyn til minimum to luminansfordelinger på himmelhvelvet: tett overskyet himmel og klar himmel med sol. Tett overskyet himmel har en rotasjonssymetrisk luminansfordeling med senitluminansen tre ganger større enn horisontluminansen. Den gir meget diffust himmellys med forholdsvis lav lysstyrke. Det er ønskelig å utnytte dette lyset maksimalt. Et horisontalt glass vil transmittere mest av himmellyset, fordi det sterkeste lyset fra senitområde vil komme vinkelrett på glassflaten. Heller man glasset, vil den totale transmisjonen reduseres. Et vertikalt glass vil transmittere bare 39,6% av det som et horisontalt glass gjør. På en vertikal glassflate kommer lyset bare fra halvparten av himmelhvelvet og lystransmisjonen for det sterkeste lyset fra senitområdet er meget lav, fordi den faller med meget stor innfallsvinkel. For klar himmel med sol, bør man søke å oppnå størst mulig transmisjon av himmellyset og samtidig sørge for å redusere eventuelt eliminere transmisjonen av direkte sollys. Sollyset kan skape blending. Sollyset kan også bidra til overoppheting, hvis glassarealet er stort i forhold til gulvarealet. I hovedbygget i Borgen skole vurderer man en stor glassflate orientert mot nordøst, (20 mot øst), se figur 21 og 22. En optimal helningsvinkel av glassflaten må tilfredsstille to krav: 1. den bør være minst mulig for å transmittere mest mulig av himmellyset fra senitområdet 2. sollysets innfallsvinkel på glassflaten i løpet av alle skoledager i året bør være større enn 75. Figur 21. Skjematisk snitt gjennom midtpartiet i hovedbygget. Penetrasjonen av sollys er sterkest i sommermånedene, når solhøydevinkelen er størst. For å beregne den optimale helningsvinkelen, vinkel α i figur 21, må man ta utgangspunkt i asimut vinkel, som definerer solens posisjon i forhold til nord og solhøydevinkel, som beskriver solens posisjon over horisonten. Begge vinklene finner man på soldiagrammet, figur 22. Verdier for 21juni (sommersolverv) finner man også i tabell 3. 24
Figur 22. Soldiagram for Asker. Breddegrad: 59 50, lengdegrad: 10 25. Tidspunkt: Asimutvinkel Solhøydevinkel 6:00 85,79 24,99 7:00 98,91 32,58 8:00 113,4 39,88 8:30 121,42 43,25 9:00 130,09 46,35 10:00 149,68 51,25 11:00 172,01 53,76 12:00 195,23 53,25 13:00 216,81 49,93 14:00 235,45 44,44 15:00 251,36 37,65 16:00 265,33 30,2 17:00 278,16 22,61 18:00 290,46 15,25 Tabell 3. Verdier av asimutvinkel og solhøydevinkel for 21 juni i Asker. 25
6.1 Utvikling av algoritme for beregning av solstrålens innfallsvinkel på en glassflate La AO være en solstråle som treffer glassflaten PRST i punktet O, figur 23. Vinkelen λ, er solhøydevinkelen, vinkelen θ definerer orienteringen av sola i forhold til orienteringen av glassflaten. Den er lik differansen mellom asimutvinkelen og orienteringsvinkelen av glassflaten, som i dette tilfelle er 110. La AE være normalen til flaten PRST, konstruert fra punkt A. Figur 23. Illustrasjon til kalkulasjon av innfallsvinkel, som finnes i tabell 4. Kalkulasjon av solstrålens innfallsvinkel på glassflaten AC = AO sin λ 1 CO = AO cosλ CD = AO sinθ cosλ BC = CD tgβ BC = AO sinθ cosλ tgβ AB = AC BC AB = AO(sin λ sinθ cosλ tgβ ) EA = AB cos β EA = AO cos β (sin λ sinθ cosλ tgβ ) EA sin x = AO sin x = cos β (sin λ sinθ cosλ tgβ ) y = 90 a sin [ cos β ( sin λ sinθ cosλ tgβ )] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Kommentarer Fra trekant AOC Fra trekant CDO Fra trekant BCD Fra 6, 1 og 5 Siden vinklene CBD og EBA er like og vinklene BCD og AEB er begge 90, er vinklene EAB og CDB like også. Fra trekant AEB Fra trekant EAO Innfallsvinkelen y Tabell 4. Kalkulasjon av solstrålens innfallsvinkel på glassflaten. 26
6.2 Optimal helning av glassflaten i hovedbygget for alt. A Det mest karakteristiske tidspunktet i norsk skole er kl. 8:30, når ringeklokka kaller elever og lærere til første time. Fra dette tidspunktet er det virkelig behov for komfortabelt visuelt miljø i skolebygningen. Soldiagrammet viser posisjonen av sola kl. 8:30 den 21. juni. Utviklingen av formel med kommentarer er presentert i tabell 4. Den var brukt i beregninger av solstrålens innfallsvinkel for en glassflate med 45 helning den 21. Juni, figur 24. Vinkelen er minst tidlig om morgenen, først etter kl. 10:00 er den større enn 75. Innfalsvinkel for en glassflate med 45 grader helning innfalsvinkel innfalsvinkel 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 klokke Figur 24. Solstrålenes innfallsvinkel på en glassflate med 45 grader helning mot nordøst. 90 85 Innfalsvinkel 21 juni, kl. 8:30 som funksjon av glassets helning innfalsvinkel innfalsvinkel 80 75 70 65 60 40 45 50 55 60 65 70 75 glassets helning Figur 25. Solstrålenes innfallsvinkel 21 juni, kl. 8:30 som funksjon av glassets helning. Figur 25 viser solstrålenes innfallsvinkler 21 juni kl. 8:30 for varierende helning av glassflaten. For å tilfredsstille målene spesifiserte over, velger man den minste helningen av glass som gjør innfallsvinkelen større enn 75. Den optimale helningen er lik 56. 27
7. SOLSKJERMING Det finnes to hovedgrunner for å anvende solskjerming i et bygg: 1. Beskyttelse mot den infrarøde delen av solstrålingsspektret, solvarmen, som ellers ville bli absorbert i rommet og forårsake overoppvarming i perioder med mye sol, høye utetemperaturer eller mye internvarme. 2. Beskyttelse mot den synlige delen av solstrålingsspektert, sollyset, som kan forårsake blending eller falle på uønskede steder i rommet. Sollyset som faller på mennesker inne i bygninger oppfattes som oftest som ubehagelig. De to tilfellene kan oppstå samtidig eller hver for seg. 7.1 Solvarme Plasseringen av et solskjermingssystem i forhold til fasadeveggen er den mest avgjørende faktor hvis man vil beskytte et rom mot solvarme alene. Utvendige systemer virker best. Solvarmen penetrerer ikke rommet men blir reflektert ut fra overflatene av solskjermingssystemet. Innvendige systemer derimot beskytter dårlig mot solvarmen fordi solstråler passerer gjennom vindusglass og treffer materialet av et solskjermingssystem som befinner seg i rommet. Mesteparten av solvarmen blir absorbert i materialet og avgitt til rommet i form av varme. Bare en liten andel av denne varmen vil passere ut gjennom vindu. Utvendige systemer er utsatt for klimapåkjening, derfor må de være mye mer robuste og solide, som oftest også dyrere. 7.2 Sollys Sollyset har mange kvaliteter (jevn spektralfordeling, lav fargetemperatur i forhold til himmellyset, UV stråling, meget høy lysstyrke) som gjør at det har positiv effekt på helse, velvære og produktivitet. Sollyset kan skape meget vakker spill av lys og skygge og på den måten berike den visuelle opplevelsen av rom, noe som er utenkelig å etterligne ved bruk av elektrisk lys. Det er den svært høye lysstyrken av sollyset som forårsaker problemer. Det finnes flere metoder for å håndtere sollys. De viktigste er: 1. Refleksjon ut 2. Diffus transmisjon 3. Spekulær transmisjon (materialet må ha lav transmisjonsfaktor) 4. Dirigering inn i rom i ønskelige retninger Reflekterer man sollyset ut, fratar man seg muligheten til å utnytte sollysets positive kvaliteter. Derfor er det en dårlig metode spesielt hvis skjerming mot solvarmen ikke er aktuell. Diffus transmisjon er en godt kjent metode. I stedet av å lage en lysflekk med svært høy luminans, blir sollyset diffusert og spredt i alle retninger i romme t. Diverse former for gardiner var brukt i hundrevis av år til dette formålet. En moderne diffuserende rullegardin, sandblåst glass, etset glass, diffuserende folier og film finner vi i denne kategorien Spekulær transmisjon er en gammel metode for beskyttelsen mot sollyset. Materialet, som sollyset passerer gjennom, virker som filter som reduserer lysstyrken, ofte forandrer fargen, men forandrer 28
ikke retningen av lyset. Glassmalerier og glassbyggestein var brukt til dette formålet. Glassmalerier har ofte svært lave lystransmisjonsfaktorer. Lysstyrke av sollyset som passerer gjennom dem blir redusert til 1/3 1/10. Det finnes mange produkter innenfor moderne glassteknologi som virker på lignende måte. Både farget glass og glass med et metallbelegg finner man i denne kategorien. Det er mulig å dirigere sollyset i ønskelige retninger inn i et rom ved hjelp av både innvendige og utvendige persienner, lameller og lyshyller. Systemer fra denne kategorien virker mest effektivt hvis de reflekterende elementene har en speilende overflate. I forskningslaboratorier utvikles i dag moderne transparente, lysdirigerende materialer. Refleksjon av sollyset foregår inn i materialet. Sollyset, og alle fordelene og ulempene knyttet til det, er ikke til stedet hele tiden. I perioder uten sol er det diffuse himmellyset, som gir omtrent ti ganger lavere belysningsstyrke enn sollyset, det eneste lyskilde. I så måte er det kolossal forskjell mellom faste og bevegelige solskjermingssystemer. Bevegelige elementer, som kan skyves til side, flyttes opp eller ned, f.eks. gardiner og persienner, kan bli brukt bare i perioder med sol. Faste elementer, f.eks. solreflekterende glass, overheng, faste persienner osv. vil skjerme sollyset i perioder med sol men det vil også skjerme det svake himmellyset i perioder uten sol. Faste solskjermingssystemer anbefales kun i rom som har meget høyt dagslysfaktor og hvor man ønsker å redusere den. 7.3 Solskjerming i Borgen skole I Borgen skole finnes det to typer vinduer som trenger solskjerming: 1. store, høye vinduer som er vendt mot øst, sør og vest 2. vinduer i takoppbygg over den midtre sonen av hjemmebasene orientert mot øst, sør og vest I basearealene er det behov for beskyttelse både mot solvarme og sollys. Utvendige persienner, som ble foreslått av Hus arkitekter, vil beskytte klasserommene mot solvarme meget effektivt. Men når persiennene er lukket mot sollyset vil rommet oppleves som mørkt og elektrisk belysning kan bli slått på. For å unngå dette kan man velge persienner av en type som har annerledes styring i den øvre delen og i den nedre delen. Den nedre delen kan skjerme mot solvarme og sollys, mens den øvre delen kan reflektere sollys og solvarme opp mot taket. Hvis den øvre delen utgjør bare en mindre del av vindusarealet, vil overoppvarmingsproblemet bli ubetydelig. Vental Solex AS har slike produkter i DUOLUX serien. Alternativet til utvendige persiennesystemer er utvendige, flyttbare markiser foran nedre del av vindu og soldirigerende materialer i den øvre delen. Vinduer i takoppbygget over den midtre sonen av hjemmebasene er plassert såpass høyt i forhold til golvet, at solvarmen neppe vil forårsake reduksjon av komfort på arbeidsplassene under. Sjiktet med varm luft som dannes i perioder med sol, vil ligge meget høyt i forhold til arbeidsplanet og vil derfor ikke virke sjenerende. Siden beskyttelse mot solvarme ikke er aktuell, kan man velge en av følgende strategier: 1. Diffusjon 2. Refleksjon inn For å diffusere sollyset kan man bruke tynne gardiner eller rullegardiner med en transmisjonsfaktor på mellom 10 og 25%. Gardiner henges som et bevegelig system på innsiden av vindu. Målet må være å slippe inn himmellyset samt sollyset fra meget lave solhøyder, spesielt i den mørke delen av året. Gardiner vil man bruke bare i perioder når sollyset kommer fra høyere solvinkler. Sollyset vil da bli spredt i rommet som et behagelig, varmt, diffust lys. 29
For å reflektere sollyset mot taket, trenger man et persiennesystem, helst med justerbar helning av lamellene. Horisontale persienner virker mest effektivt på sørvendte fasader, vertikale på øst- og vestvendte fasader. Siden håndtering av solvarmen ikke er aktuelt, kan persiennene ligge på innsiden av vinduene. Sollyset reflektert mot taket vil virke som en sekundær lyskilde i forhold til rommet under. Taket vil oppleves som meget lyst, rommet som høyt, vennlig og med et spennende og varierende visuelt uttrykk. Alternativet til et persiennesystem er en lysdirigerende plate eller folie. Per i dag finnes det to typer produkter som kan anvendes i bygninger: laserskårne paneler, også kalt Edmond s paneler og Serra Glaze folie. Begge produktene kan limes til vindusglass. 8. REFERANSELISTE 8.1 Litteratur Byggeforskrift 1997. CIE 139-2001. The influence of daylight and artificial light on diurnal and seasonal variations in humans. A bibliography. ISBN 3 901 906 04 5. Lyskultur 20/98. Skolebelysning. Lyskultur 21/98. Dagslys i bygninger. Prosjekteringsveiledning. 8.2 Beregningsprogrammer LesoDial 3.1 program for overslagsberegninger av dagslysfaktor. SunOrb 1.0 program for beregning av soldiagrammer. 30