De invoering van het Besluit bouwwerken leefomgeving (Bbl) heeft gevolgen voor het bepalen van daglicht in ruimtes. In plaats van een relatief eenvoudige berekening moet de daglichtfactor straks berekend worden op basis van een meer tijd kostende simulatie. Julius Meijsen heeft voor zijn afstuderen onderzoek gedaan naar een methode om de daglichtfactor van klaslokalen in scholen beter te beoordelen.
Voorheen simpele berekening
Met de komst van het BBL (Besluit Bouwwerken Leefomgeving) gaan er een aantal zaken veranderen in de bouw. Eén van de grootste veranderingen is de nieuwe manier om de daglichttoetreding in ruimtes te berekenen. Voorheen werd dit gedaan op basis van het equivalente daglichtoppervlakte. Dit is een versimpelde berekening die snel uit te voeren is. Het nadeel is wel dat het niet altijd even goed overeenkomt met de werkelijke situatie. Zo wordt er weinig rekening gehouden met de vorm van de ruimte en worden belemmeringen als een factor meegenomen.
Nieuwe norm op basis van simulatie
De nieuwe norm gaat hier verandering in brengen. De daglichtfactor wordt in het vervolg berekend op basis van een simulatie van de werkelijke situatie. Hierbij wordt in een grid vele punten in de ruimte getoetst op de hoeveelheid licht die daarop valt. Een nadeel hiervan is dat het maken van deze simulatie een stuk meer tijd kost dan de oude rekenmethode.
Daglichtfactor klaslokalen beter te beoordelen
Er wordt op dit moment veel onderzoek gedaan naar een manier om de daglichtfactor sneller te kunnen berekenen of te beoordelen. Voor woningen kan dit lastig zijn omdat er veel variatie zit in de vorm van verblijfruimtes en de hoeveelheid openingen in de gevel. Bij leslokalen in scholen ligt dit anders. Schoollokalen worden meestal ontworpen met vergelijkbare afmetingen. Daarbij zijn de meeste lokalen enkel één- of tweezijdig verlicht met ramen. Hierdoor zijn klaslokalen meer geschikt om schattingen voor te maken op basis van voorbeeldberekeningen.
Wettelijke eisen daglichtfactor
Er zijn eisen gesteld aan de mate van daglicht in een woning. Voor de daglichtfactor geldt op dit moment nog de Europese norm NEN-EN 17037. Op 1 januari 2024 treedt de Nederlandse norm hiervoor in werking, mogelijk gelijktijdig met de komst van het BBL.
In het BBL is een daglichtfactor-eis opgenomen van minimaal 0,5% in meer dan 50% van de ruimte. De daglichtfactor is het percentage licht wat in een open veld valt ten opzichte van de hoeveelheid licht in de woning onder de condities van een bewolkte dag . In Nederland geeft dit een buitenlichtsterkte van ongeveer 14.000 lux. Dit betekent een minimale waarde van 70 lux over meer dan 50% van de ruimte.
Frisse Scholen
Aanvullend op het BBL geldt er voor scholen nog een richtlijn, namelijk het Programma van Eisen van Frisse Scholen. Frisse Scholen is een initiatief waarbij voor allerlei bouwfysische aspecten in scholen aanvullende eisen zijn opgesteld. Deze eisen zijn een stuk hoger dan die van het bouwbesluit en zijn bedoeld om voor een extra gezonde leeromgeving voor leerlingen, studenten en docenten te zorgen. Voor de daglichtfactor zijn de eisen voor Frisse Scholen verdeeld in klassen. De rekenmethode is hierbij hetzelfde als bij die van het BBL.
- Klasse A – Voldoende: de daglichtfactor DT in de leslokalen is minimaal 1,5% in meer dan 50% van de ruimte.
- Klasse B – Goed: de daglichtfactor DT in de leslokalen is minimaal 2,1% in meer dan 50% van de ruimte.
- Klasse C – Uitmuntend: de daglichtfactor DT in de leslokalen is minimaal 3,5% in meer dan 50% van de ruimte.
De klassen A en B zijn direct gebaseerd op de richtlijnen in de Europese norm NEN-EN 17037 (2018). De klasse C komt voort uit onderzoek (pdf) van DGMR, waarin met het oog op de toekomst een daglichtfactor-eis van 1,5% wordt aangeraden.
Doorrekenen varianten als basis voor tool
In zijn onderzoek heeft Julius gekeken naar twee formaten van klaslokalen. Daarnaast is er gevarieerd in glasoppervlakte, zoals dit ook in een onderzoek van de NPR 4057:2021 is gedaan. Aanvullend zijn scenario’s met een overstek, en met klaslokaalopeningen aan één en twee zijdes getoetst. Veel waardes zijn afkomstig uit voorgaande onderzoeken en worden als constanten beschouwd. Dit zijn onder meer het type glas, de geveldikte, de reflectiefactoren en de dichtheid van het rekenvlak.
Om de in totaal 24 verschillende varianten door te rekenen is gebruikgemaakt van Rhino 7 en Grasshopper. In het laatste programma zijn met een script het model en de varianten doorgerekend. De resultaten worden vervolgens grafisch weergegeven. De uitgangspunten van deze varianten zijn opgeslagen als afbeeldingen en dienen als database. Het is hierdoor mogelijk om later meer voorbeeldberekeningen toe te voegen, zodat voor nog meer situaties inschattingen gemaakt kunnen worden.
Elementen van de database
De database vormt de basis voor een tool waar op basis van eerder genoemde scenario’s resultaten gegeven worden. Naast de resultaten moet er ook aangegeven worden aan welke eisen de gekozen variant voldoet. Naast elke afbeelding van het resultaat wordt de daglichtfactor en de minimale eisen voor het BBL en het Programma van Eisen van Frisse scholen gezet. Er wordt voor elke variant aangegeven aan welk van deze eisen de gekozen variant voldoet.
Voordelen tool daglichtfactor klaslokalen
Het maken van een tool die standaardsituaties al heeft uitgewerkt, maakt het beoordelen van de daglichtfactor bij klaslokalen voor projecten veel efficiënter. In plaats van voor elke ruimte een volledige berekening te maken, kan er nu al in een vroeg stadium een goede schatting gemaakt worden of het desbetreffende schoollokaal voldoet aan de eisen die hiervoor gegeven zijn.
Invloed belemmeringen op daglichtfactor
Vooraf bepaalde en uitgewerkte varianten van belemmeringen zorgen voor een grote variatie in standaardsituaties. Deze kunnen voor veel projecten als een goed hulpmiddel dienen, en overzichtelijk resultaten en de invloed van belemmeringen aangeven.
Zo is goed te zien dat bij een eenzijdig georiënteerd schoollokaal met een raampercentage van 40% alleen zonder enige andere belemmering voldaan wordt aan de laagste Frisse Scholen-eis. Ook blijkt dat het effect van een standaardoverstek de daglichtfactor al snel met 30% reduceert en in sommige situaties zelfs meer. Het veranderen van de diepte en breedte van de ruimte heeft bij een verschil van één meter al grote gevolgen voor de daglichtfactor van het schoollokaal. De tool geeft hier snel inzicht in en maakt een efficiënte optimalisatie mogelijk. Tot slot is te zien dat alleen bij de minst belemmerde situatie voldaan wordt aan de strengste Frisse Scholen-eis. In de praktijk is voldoen aan deze eis dan ook erg onwaarschijnlijk.
Toekomstige verbeteringen
In de toekomst kan deze tool worden uitgebreid door meer varianten toe te voegen om zo voor meer situaties een goede eerste schatting te kunnen maken. Ook is het mogelijk om verbanden tussen resultaten te tonen en zo sneller inzicht te krijgen in wat het effect van veranderingen in het ontwerp zijn. Tot slot is er binnen de ontwikkelde tool ruimte voor verfijning van de berekeningen, de database en de gebruiksvriendelijkheid van de interface.
Links
- Nieuwe daglichtnorm NEN-EN 17037
- Passende richtlijn temperatuursoverschrijding bestaande bouw
- De grenswaarde van TOjuli speelt met vuur
- Frisse Scholen
- Daglichttoetreding
