Dagslys og arkitektur Øyvind Aschehoug Professor emeritus/emeritass NTH/NTNU Ingeniørens utlegging om arkitektur! Utnyttelse av dagslys påvirker arkitekturen Historiske eksempler som lærestykker Dagslysutnyttelse som inspirasjon for arkitektur 1 Dagslysseminar 2014
Hvorfor dagslys? Dagslys sentral faktor i arkitekturen Dagslys viktig for vår helse: biologiske rytmer Dagslys viktig for trivsel og komfort Dagslys fremmer produktivitet Dagslys gir god belysning (må planlegges!) Dagslys kan spare elektrisitet til belysning og kjøling Dagslys er «gratis», utnyttelse som belysning kan gi god økonomi Nordmenn er glade i dagslys! 2
Dagslyskildene sol og himmel 3 Dagslysseminar 2014 Sollys parallelt direkte lys Himmellys klar himmel overskyet himmel lettskyet himmel gjennomsnittshimmel Reflektert dagslys bakke, vannspeil andre bygninger terreng, vegetasjon
Fiskeøye foto av klar og delvis skyet himmel. Foto: Barbara Matusiak. Sentralbygg II, NTNU 4 Dagslysseminar 2014
Lysfordeling for himmellys Overskyet himmel Klar himmel Mest lys fra zenith Mest lys fra horisonten 5 Dagslysseminar 2014
Dagslyskildene sol og himmel Noen viktige konklusjoner Klar himmel: Mye lys fra områdene nær horisonten Vanlige vertikale vinduer gunstig! Solavskjerming enkelt Overskyet himmel (typisk i Norge): Mest lys fra zenit-området, dvs. rett opp Overlys vinduer i taket! gunstig For vanlige vertikale vinduer er lyset sterkest ca 40 grader over horisonten 6 Dagslysseminar 2014
Glass og lystransmisjon 100 80 60 1 glass 2 glass 3 glass Transmisjonsfaktor for lys ved varierende innfallsvinkel TRANSMISJONSFAKTOR [%] 40 20 7 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 INNFALLSVINKEL [ o ] Dagslysseminar 2014
Himmelsektordiagram Glassets lystransmisjon varierer som funksjon av lysets innfallsvinkel. Og standard overskyet himmel har tre ganger så høy luminans i zenit som ved horisonten. Følgelig kommer mest lys fra himmelsektoren ved ca 40 o. 1% 4% 8% 13% 20% 20% 17% 13% 4% Vertikalsnitt gjennom 2-lags glass. Figuren illustrerer hvor stor prosentandel av himmellys vinduet slipper i gjennom fra ulike himmelsektorer. Hver sektor er 10 grader. 8 Dagslysseminar 2014
Lyset kommer ovenfra ved overskyet vær Gammel kunnskap i England! 9 Dagslysseminar 2014
10 Dagslysseminar 2014 Skrått glass! Systue Sunnmøre
Smal dagslysspalte ved himling. Noe større inntrengningsdybde. Mote blant arkitekter en periode. 11 Dagslysseminar 2014
Dagslysfordeling med vanlig vindu Overskyet himmel som minimum Horisontalt Vertikalt DF 10 5 2 1 10 5 Med vanlige vinduer inntrengningsdybde på 4-6 m. 12 Dagslysseminar 2014
Bokstavformet plan for dagslys 13 Dagslysseminar 2014
Union Square hotell i San Francisco 14 Dagslysseminar 2014
De gamle bygninger er eldst! Vinduenes primære funksjon er dagslys og visuell kontakt Dagslys nødvendig før god og rimelig el-belysning Bygnings- og vindus-utformingen måtte ta hensyn til behovet for dagslys Mange gamle bygninger derfor gode eksempler på hvordan det kan gjøres: Planform, plassering av lysåpninger og arbeidsplasser, vindusstørrelse, vindusdetaljer mv.mv. 15 Dagslysseminar 2014
EU Joule III: Daylight Europe 1.Daylight Performance of Buildings 2.Daylight Design of Buildings Norske bidrag (begge Trondheim): Universitetssenteret på Dragvoll Statoil forskningssenter 16 Dagslysseminar 2014
17 Dagslysseminar 2014 Pantheon, Roma, ca 300 AD (Hadrian)
18 Dagslysseminar 2014 Dagslysfaktor på golvet 1%
Dagslysmåling i Pantheon Dagslysfaktor på golvet 1%, tilfredsstiller tidl.tek 19 Dagslysseminar 2014
20 Dagslysseminar 2014
21 Dagslysseminar 2014 Skrå vindussmyg i tykk vegg
Vindusåpningene fungerer som små rom 22 Dagslysseminar 2014
Lysåpningens utforming. Dagslysfaktor målt i modellforsøk Skrå vindussmyg gir større inntrengningsdybde og jevnere dagslysbelysning. Noe for passivhus med tykk isolasjon? 23 Dagslysseminar 2014
Dagslys som fokuspunkt Sterkt dagslys i viktige soner skaper alltid oppmerksomhet. Sterkt dagslys kan gi mer status til bestemte soner: alter og prekestol i kirker, lærerplassen i klasserom, sjefskontoret i kontorlandskap, kongetronen i slott, osv.osv. 24 Dagslysseminar 2014
25 Dagslysseminar 2014
26 Dagslysseminar 2014
27 Dagslysseminar 2014
Dagslys til store romdyp Inntrengningsdybde på 4-6 meter begrenser hvor store rom som kan daglysbelyses med vanlige vinduer. Basilika-formen ble utviklet allerede i antikke Egypt løftet midtparti gir muligheter for lysinnslipp. 28 Dagslysseminar 2014
29 Dagslysseminar 2014
Utstikker B Kastrup lufthavn. Arne Jacobsen 30 Dagslysseminar 2014
Bibliotek og gallerier Typiske dagslysbygninger Utnyttelse av dagslys alltid viktig i utformingen av biblioteker, gallerier og museer. I bibliotek ble det tidligere antatt at man leste bøkene i biblioteket. I gallerier for kunst og i museer skal man kunne se de utstilte gjenstander. Senere økt fokus på nedbrytning av lysomfintlige kunst og gjenstander pga. for høye lysnivå, både dagslys og el-lys. 31 Dagslysseminar 2014
32 Dagslysseminar 2014 Queens College, Cambridge
33 Dagslysseminar 2014 Trinity College Library, Cambridge Sir Christopher Wren, 1676
34 Dagslysseminar 2014
35 Dagslysseminar 2014
Overlys I gallerier og museer dagslys med overlys vanlig Problem: beskyttelse mot sol og sterkt dagslys 36 Dagslysseminar 2014
37 Dagslysseminar 2014 Waucquez tegneseriemuseum, Bryssel Victor Horta, 1906
38 Dagslysseminar 2014 Neue Staatsgalerie, Stuttgart Stirling & Wilford Assoc.
39 Dagslysseminar 2014 Trapholt Kunstmuseum, Kolding Boje Lundgaard & Bente Aude
Reflektorer i lanterniner Alvar Aalto 40 Dagslysseminar 2014
Solavskjerming i Norge Justerbar skjerming som kan fjernes er best. Utvendig avskjerming er mest effektivt! 41 Dagslysseminar 2014
Soldiagram Oslo, 60 o N Tromsø, 69.7 o N Nesten horisontal sol mot lysåpningene hele døgnet! 42 Dagslysseminar 2014
Balkong og fast solavskjerming Balkongutstikk reduserer dagslysnivået i nedenforliggende rom dramatisk DF [%] 20 0 1,0 2,0 3,0 10 1,0 5 2,0 3,0 43 Dagslysseminar 2014
Glassoverdekning og glassgårder Vellykket konsept for norske forhold Overdekket gate eller plass med godt dagslys Klimabeskyttelse for mange typer funksjoner Overgangssone ute/inne Energisparing? Eller energisløsing? Godt dagslys for å oppfattes som utesone Norsk barskt klima godt egnet for glassgårder 44 Dagslysseminar 2014
45 Dagslysseminar 2014 Kew Garden palmehus, London, 1847
46 Dagslysseminar 2014 Universitetssenteret Dragvoll, 1978
Dagslys i glassgård Vinduene nederst i glassgården mottar bare reflektert dagslys Speilende vindusglass bringer dagslys ned til bunnen 47 Dagslysseminar 2014
Royal Garden hotell, Trondheim 1984 48 Dagslysseminar 2014
Bygningskonsept for fremtiden? Klima-adaptive bygninger Bygningsform: oppløst, liten dybde Utnytter solvarme og dagslys Desentraliserte installasjoner Store vinduer Naturlig/hybrid ventilasjon 49 Klima-avvisende bygninger Bygningsform: kompakt, stor dybde Forseglet ytterhud: lufttett, varmeisolert Små/ingen vinduer Sentraliserte installasjoner Balansert mekanisk ventilasjon Elektrisk belysning
ENØK-vinduet TM Optimalt vindu for energisparing? Men hva med dagslyset? Dagslys som belysning kan spare energi! 50 Dagslysseminar 2014