VINDUSPLANLEGGING Barbara Matusiak, NTNU, Institutt for byggekunst, form og farge INNLEDNING Dagslys og arkitektur Kan arkitekturen skapes uten dagslys? Dagslyset er romskapende. Vinduer utgjør viktige elementer i bygningers fasadeuttrykk. Dagslyset er utgangspunktet for lyssettingen og er ofte den dominerende delen av belysningen i bygg som hovedsakelig brukes på dagtid. Vinduer formidler også visuell kontakt med omverden. Arkitektur uten dagslys er en selvmotsigelse! Naturlig lys, kilde til trivsel og velvære Dagslys gir verdifulle tilskudd til trivsel og velvære. I tillegg finnes det flere gode helseeffekter av lys, spesielt dagslys. Dagslyset har, takket være stor lysstyrke, unik spektralfordeling og regelmessig timing, en stimulerende effekt på helse ved at det justerer vår biologisk klokke til 24 timers dag- og nattsyklus. Dette har sammenheng med produksjonen av livsviktige hormoner som melatonin og kortisol. Sollyset isolert sett har en desinfiserende effekt ved å drepe fiendtlige bakterier og stimulerer produksjon av seratonin, et hormon som innvirker blant annet på sinnsstemningen. Vi befinner oss innendørs i ca. 90% av tiden, derfor bør rom for varig opphold være belyst på en måte som er spesielt godt tilpasset våre behov. VINDUSDESIGN Hvilke hensyn bør jeg ta ved valg av vindu; fasadedesign, utsikt eller dagslystilgang? Finnes det andre viktige hensyn? Hva skal prioriteres? Det er mange hensyn å ta ved prosjektering av vinduer, her peker vi på de viktigste: - hus- og fasadedesign - dagslystilgang - utsikt - romfølelse - innsikt - blending av sollys - overoppheting om sommeren, varmetap om vinteren 1. Hus- og fasadedesign Vinduer er noen av de viktigste arkitektoniske elementer. Fasader uten vinduer oppfates oftest som kjedelige og uinteressante. Vindusstørrelse bestemmer graden av forbindelse mellom ute og inne. Et hus med store vinduer oppfates som åpent ofte også som inviterende, et med små vinduer som lukket og avvisende. Vindusform, fargesetting, rutedeling og vindusinnsettingsdetaljer påvirker bygningens karakter. Horisontale vinduer strekker fasaden i horisontal retning, jo bredere og lavere et vindu er, jo sterkere er virkningen. På tilsvarende måte vil høye vinduer strekke fasaden i vertikal retning.
Effekten kan forsterkes ved å sette vinduer sammen i et vindusbånd. Plassering av vinduer i fasaden er i stor grad bestemmende for det arkitektoniske uttrykket av huset. For å gi huset et rolig utrykk: - velg vindusformer som harmoniserer med formen av husets fasade, eller former som oppstår etter oppdelingen av fasaden - plasser vinduer i fasadenes akser og/eller - komponer vinduer i en rekke for å skape rytme Det er godt utprøvde metoder, som gir ofte et rolig men også stramt og litt stivt uttrykk. For å skape en mer dynamisk fasade kan man variere vindusstørrelse og -form og velge plassering fritatt fra fasadens akser. Dette er en mye mer utfordrende metode som krever kunstnerisk sans og erfaring. Spillet mellom vertikal og horisontal retning er meget vesentlig. Komposisjonen utnytter også kontrasten mellom vinduer og vegg, hvor både størrelse, form og farge av begge to spiller en viktig rolle. Figur 1. Trehus med tradisjonell fasadedesign til venstre, Munkegata 21, og med en dynamisk fasadedesign til høyre, Nordre gate 11, Trondheim. 2. Dagslystilgang Hvor mye dagslys trenger vi? I veiledningen til dagens byggeforskrifter finnes det en anbefaling om minimum 2% gjennomsnittelig dagslysfaktor i oppholdsrom. Den var formulert nettopp med tanke på brukernes helse og velvære. Utgangspunktet for kravet er å sikre et minimum dagslysnivå i gråvær, en værtype som gir dårligst tilgang på dagslys og som brukes i dagslysfaktorberegninger.
Flere faktorer innvirker på dagslysmengden fra et vindu: - utvendig skjerming, for eksempel fjell, nabobygninger, høye trær, eller takutstikk/balkonger - glasstype - vindusstørrelse, - vindusform og plassering av vinduet i veggen. På en tomt med mye utvendig skjerming, bør dårlig tilgang på dagslys kompenseres med større glassareal. I tillegg bør store takutstikk eller andre byggningsmessige elementer som ytterligere skjermer vinduer mot dagslyset unngås. Vindusglass kan variere sterkt når det gjelder lystransmisjon. For eksempel valg av solbeskytende glass som har ca. 40% lystransmisjon fører til dobbelt så store glassarealer i forhold til vanlig to-lags klart glass med ca. 80% lystransmisjon. Plasseringen av vinduet i veggen påvirker fordelingen av lyset i rommet. For eksempel vindusruter plassert høyt på fasaden bidrar mye mer effektivt til dagslysbelysning i soner liggende dypt i rommet. Unødvendig tykke karmer reduserer dagslystilgangen. Også deling av vinduet med sprosser virker negativt på dagslyspenetrasjon fordi vinduets lysareal reduseres med samlet areal av sprosser. Hvor store bør vinduer være? Samlet vindusareal i rommet bør være minimum 20% av golvarealet Denne regelen gjelder for enkle rektangulære rom med typisk fargesetting, vindu(er) i én sidevegg, to-lags klart glass og utvendig terrengskjerming mindre enn 20 grader. For mer kompliserte rom bør dagslysfaktor beregnes. En empirisk formel for gjennomsnittlig dagslysfaktor i sidebelyste rom utviklet i Storbritannia kan være til stor hjelp: DF LT A A tot (1 lys 2 R ) LT θ A lys A tot R diffus lystransmisjon for glasset vertikal vinkel med synlig himmel målt fra vinduets midtpunkt vinduets lysareal samlet areal for alle flater i rommet, inklusivt vinduer gjennomsnittelig refleksjonsfaktor for alle flater i rommet Figur 2. Vertikal vinkel θ med synlig himmel.
Alternativt kan dataprogrammer brukes, for eksempel: LESO-DIAL, SUPERLITE, RELUX eller RADIANCE. Her er de listet med økende beregningspresisjon og brukerterskel. 3. Utsikt Utsikt er den viktigste grunnen til å ha vinduer i hus. Vi streber etter å finne og utnytte steder med flott utsikt. Dette gjenspeiles også i høye priser for utsiktstomter. Hvorfor setter vi så stor pris på nettopp utsikten? I de aller fleste utsiktene finnes det sterke elementer av naturlandskap. Nettopp utsikt mot naturlandskap har en meget positiv, nesten helbredende virkning på oss. Den kan øke positive føleleser som sympati og kjærlighet. I tillegg virker det positivt på konsentrasjonsevnen. Er vi forhindret til å være ute i naturen, ønsker vi i det minste å ha utsikt mot den. Hvordan prosjektere utsiktvinduer? Plasser utsiktvinduer i rom hvor man oppholder seg lenge og velg en plassering som muliggjør utsikt fra steder som inviterer til det å nyte den, for eksempel behagelige sitteplasser eller viktige gangsoner. Noen vil nyte utsikten fra en liggende stilling også. Unngå sprosser eller andre horisontale profiler i nærheten av øyehøyde. Øyehøyden av en voksen person i sittende stilling er 1,1-1,3 m, i stående stilling 1,6-1,8 m. Vindusproporsjoner kan bli tilpasset til proporsjoner av utsikten. For en panoramautsikt vil horisontale vinduer passe best, for en begrenset utsikt kan et høyt vindu vare et godt alternativ. I tillegg til den smale utsikten vil det muligens tillate utsikt mot himmel. Den beste utsikten har ofte tre plan: nært, fjern og horisont. Plassering av vinduer i alle husets akser er et fint grep. Den tillater perfekt orientering og utsikt mot flere retninger. Huset blir transparent på en meget tiltallende måte. Figur 3. Utsikt fra en bybolig i Trondheim.
4. Romfølelse Oppfatningen av rommets størrelse er i stor grad avhengig av belysningen. Den tilsynelatende størrelsen av rommet øker med midlere luminans av rommets overflater. Godt belyste vegger øker den tilsynelatende bredden av rommet, på tilsvarende måten øker et godt belyst tak høyden av rommet. Romfølelsen kan skapes med utstrakt bruk av glass, men også med en viss plassering av vinduer. For å øke romfølelsen: - Bruk vinduer i to vegger eller vegger og tak der det er mulig; hvis flere vegger belyses, rommet utvides, i tillegg reduseres en skarp og ubehagelig kontrast mellom vindusflaten og veggen betraktelig. - Hvis det er bare én vindusvegg i rommet, plasser noen vinduer inntil en sidevegg. Sideveggen blir lysere, rommet utvides tilsynelatende. - Plasser noen vinduer rett under taket. Den delen av lyset som faller på horisontale flater av vindusomramming reflekteres opp mot taket som blir lysere. Rommet utvides i vertikal retning. Virkningen er sterkest for breder svill. - I dype rom sørg for at en del av vindusflaten er plassert høyt. Dagslyset fra høytsittende vinduer vil penetrere dypere i rommet og bakveggen blir bedre belyst. - Unngå faste avskjerminger som overheng, balkonger, etc. rett over vinduer som er plassert med formålet om å øke romfølelsen. Figur 4. To like små rom med lik glassareal bygget i ROMLAB at NTNU. Rommet til venstre oppleves som betydelig større nettopp fordi veggene, taket og golvet er sterkere belyst. 5. Innsikt I motsetning til utsikt vil de aller fleste redusere innsikt til et minimum. Dette er spesielt vanskelig hvis vinduer er store og plasserte lavt. Hvis utvendige former for skjerming, som gjerder eller vegger, ikke er aktuelle og samtidig skjerming mot innsikt er vesentlig, kan skjermingen skapes ved vindusåpningen. I vinduer som trenger konstant skjerming fra innsikt og som ikke er utsatt for sterkt sollys, kan diffust glass, gjerne med høy lystransmisjon (ca. 50%), brukes. I vinduer hvor skjermingen trengs bare i perioder, kan forskjellige former for gardiner eller persienner brukes. Det er lurt å bruke en gardinstang som er lengre enn vindusbredden for å kunne flytte gardiner til sidene i forhold til vindusglasset i perioder når behovet for dagslys er stort, dagslysnivået ute er lavt og beskyttelse mot innsikt ikke er vesentlig. Av samme grunn bør eventuelle persienner monteres høyest mulig, slik at man unngår tildekking av glasset når de er trukket opp. Skal gardiner brukes bare for begrensning av innsikt, tynne tekstiler med høyest mulig lystransmisjon anbefales.
Dagslyset som trenger gjennom en gardin blir farget med dens farge. Hvis gardinfargen har en sterk kulørthet, kan den dominere fargesammensetningen i rommet, spesielt når den er belyst med sollyset. 6. Blending av sollys Sollyset er skadelig for synet på grunn av enorm lysstyrke. Vi har lært oss å unngå å se direkte mot sola. Vi beskytter oss med solbriller mot høye luminanser ute. Hvilken beskyttelse er tilfredsstillende inne i bygninger? Tildekking av vinduer med persienner gjør utsikten stripete. Persienner dekker hele vindu, mens ofte er det behov for å tildekke bare den delen av vindu som er mest utsatt og beholde utsikten i resten av vindu. Dette gjelder for horisontale vinduer. En diffus gardintekstil er mer fleksibel. Gardinen gjør at direkte sollys som ellers ville treffe gulvet og lage en sterk lysflekk, blir gjort om til diffust lys. Er tekstilet perfekt diffuserende med 50% total lystransmisjon, vil gardinluminansen bli så høy at selve gardinen vil være en kilde for blending. Sammenlign bilder i figur 6 og 7. Figur 6. Overskyet himmel. Luminansen av rullegardiner er betydelig lavere enn himmelluminansen. Figur 7. Klar himmel med sol. Luminansen av rullegardiner er betydelig høyre enn himmelluminansen. Hvilken lystransmisjon bør gardinen ha for å virkelig beskytte mot blending av sollyset? Dette er avhengig av solhøyden, asimutorienteringen av vindusglasset i forhold til sola og det lokale skydekkeforholdet. Ligger sola mindre enn 7 grader over horisonten, eller mer enn 60 grader til side i forhold til normalen på glasset, er det ingen fare for blending. Det mest
krevende tilfelle er når sola står 30-35 grader over horisonten, tilnærmet normalt i forhold til vindusflaten og himmelen er klar. Med en 50% transmitterende gardin vil blendingen bli uutholdent. For å sikre visuell komfort bør lystransmisjonen av gardinen reduseres til 20%. Hvis det finnes en arbeidsplass med en dataskjerm i direkte nærheten av vinduet, bør lystransmisjonen av gardinen være helst mindre enn 12%. Solbeskyttende glass kan også være et alternativ, men den har en enorm ulempe ved å være fast montert. Solbeskyttende glass vil redusere dagslysnivået innvendig ikke bare i solrike dager, men også i dager med tung skydekke når vi virkelig trenger lys. 7. Overoppheting om sommeren / varmetap om vinteren Selv om utviklingen i glassteknologien har kommet utrolig langt, har en godt isolert moderne vegg fortsatt mange ganger høyre isolasjonsevne enn et moderne vindu. Vinduer bidrar til betydelig større varmetap om vinteren og overoppheting om sommeren enn en tett, utvendig vegg med samme areal. Dette har en negativ betydning for energiforbruket og som oftest også for termisk komfort. Vinduer bør ikke overdimensjoneres! OPPSUMMERING Hvilke hensyn skal prioriteres ved planlegging av vinduer er avhengig av brukerbehov og - preferanser samt beliggenhet. Vi oppsumerer ved å gi meget generelle råd avhengig av rommets funksjon: Stua - Utsiktsvindu er meget viktig uansett hvilken kvalitet utsikten har - Høyt dagslysnivå er forventet - Romfølelsen bør være prioritert - Blending bør unngås og det bør være mulig å skjerme sterkt for dagslyset for å tilpasse dagslysnivået til lave luminanser av TV- eller dataskjermer Kjøkken - Overoppheting på grunn av solvarme bør unngås, vinduer bør ikke være eksponerte for sollys. Hvis nord-, nordøst- eller nordvestorientering ikke er aktuell, bør et solskjermingsystem brukes - Vinduer bør plasseres høyt nok for å unngå kollisjon med stående kjøkkenskap - Vinduer bør ikke være for høye hvis man planlegger hengende skap - Romfølelsen er viktig i en trang kjøkken med mye skap og redskaper - Utsiktsvindu ved spisebord er et opplagt valg Soverom - Dagslystilgang er meget viktig. Soverommet er det stedet hvor dagslyset treffer øynene etter søvn først og hvor regulering av den biologiske klokken starter - Vinduer bør sikre en ønsket grad av privatlivet og samtidig tillate utsikt, gjerne til og med fra sengen - Vinduer plassert i nærheten av sengen fungerer utmerket som lyskilder for en person som leser i sengen - Belysning av taket er viktigere enn i andre rom Bad og WC - Bør sikres mot innsikt - Tilgang på sollys i bad er spesielt verdifult Arbeidsrom/plass - Høyt dagslysnivå er meget fordelaktig for de fleste arbeidsoppgaver - Blending bør unngås
- Arbeidsplassen er best belyst med dagslys når lyset kommer fra siden og ikke forfra, da speilende reflekser kan unngås For nærmere detaljer om dagslysprosjektering se Lyskulturs publikasjon 21/98 Dagslys i bygninger, prosjekteringsveiledning.