The daylight design strategy is one of the final products of my graduation at the Delft University of Technology. It's shows the daylight strategy for designers who have interest to integrate the aspect daylight intp elementary schools. These steps lead to a better visual comfort into classes. It's not recessary to follow these steps rigid. To integrate some of the steps will improve the daylighting and the visual comfort in classrooms considerable.

1. l
l eidraad voor het ontwerpen met daglicht in onderwijsruimten
Datum: januari 2010
Auteur: Y. H. Schuuring
Studienummer: 1330756
Hoofdmentor: dr. G. J. de Bruin - Hordijk
Ontwerpmentor: ir. E. J. G. C. van Dooren
Gecommiteerde: ir. A. T. M. Westgeest
Afdeling: Building Technology
Studio: Climate Design
Aantal pagina’s: 16

2. leidraad voor het ontwerpen met daglicht in onderwijsruimten
Y. H. Schuuring
Januari 2010
pagina 2 Y.H. Schuuring

3. I
leidraad voor het ontwerpen met daglicht in onderwijsruimten
n h o u d s o p g a v e
Inleiding .......................... 4
Daglichtstrategie .......................... 5
Gebruikersfactoren .................................... 6
Oriëntatie .................................... 7
Positie .................................... 10
Ruimtelijke geometrie .................................... 12
Materialen .................................... 14
Ontwerpstudies .......................... 15
Bronvermelding .......................... 16
Y.H. Schuuring pagina 3

4. I
leidraad voor het ontwerpen met daglicht in onderwijsruimten
n l e i d i n g
Relevantie en doel van het onderzoek
Daglicht is essentieel voor de mens. Het heeft een grote invloed op de
dagelijkse processen van de mens. Dit zijn de fysiologische, psychologische - en
biologische aspecten, zoals de slaap– en waakcyclus, hormoonfuncties en de
cognitieve functies als concentratie en alertheid [7],
(figuur 1 en 2) .
Ook in het onderwijs speelt daglicht een cruciale rol.
Een goede visuele kwaliteit kan de groei, de prestaties en verdere ontwikkeling van
het kind positief beïnvloeden.
Helaas zijn er tegenwoordig veel onderwijsgebouwen, die een slechte visuele
kwaliteit hebben. Vaak wordt dit bepaald door te grote en slechte gepositioneerde
daglichtopeningen. Dit leidt tevens tot temperatuuroverschrijding in de zomer
en in het voor- en najaar. figuur 1
de invloed van de verticale verlichtingssterkte op het oog
Meestal is de oorzaak dat er bij het ontwerp geen goede daglichtstrategieën zijn
gebruikt. Om goed gebruik te maken van daglicht in onderwijsruimten is enige
basiskennis over daglicht en visuele kwaliteit nodig.
Het resultaat van dit onderzoek richt zich op het verbeteren van de visuele kwaliteit
in onderwijsruimten.
Het doel van dit onderzoek is het streven naar beter gebruik van daglicht in
onderwijsruimten, zodat er 70% van de tijd gewerkt kan worden zonder het afternoon
gebruik van kunstlicht. Hierbij is het belangrijk dat het gaat om de kwaliteit en niet compensation
(winter)
de kwantiteit van daglicht.
Deze daglichtstrategie is opgedeeld in vijf thema’s: gebruikersfactoren, oriëntatie,
light level morning boost post lunch dip
positie, ruimtelijke geometrie en materialen. &
De thema’s zijn tot stand gekomen door literatuurstudies en onderzoek naar de color
temperature
visuele kwaliteit in vijf onderwijsruimten.
Per thema worden er vuistregels gegeven. Deze vuistregels dienen als leidraad
13 18 hours
tijdens het ontwerpen. 9
De vuistregels zijn getoetst met behulp van simulatieprogrammatuur.
figuur 2
benodigde hoeveelheid verticale verlichtingssterkte op de dag [7]
pagina 4 Y.H. Schuuring

5. D
leidraad voor het ontwerpen met daglicht in onderwijsruimten
a g l i c h t s t r a t e g i e
2
55 cd/m
2
63 cd/m
verhouding afhankelijk
1:10/10:1
1:40/40:1
van taak
1:3/3:1
2
Visuele kwaliteit
75 cd/m
2
150 cd/m
De visuele kwaliteit wordt gedefinieerd als het vermogen van een daglichtontwerp Aan het visueel comfort worden de volgende eisen gesteld:
om aan de verlichtingseisen te voldoen die aan een bepaalde situatie zijn gesteld - Het hebben van uitzicht;
[1]. Dit is afhankelijk van de tijdsperiode, de mate van detail van een taak en de - het geven van oriëntatie;
leeftijd van gebruiker. - het voorkomen van verblinding.
2
80 cd/m
Om goede controle te hebben over de visuele kwaliteit in een ruimte, is het nodig Voor dit onderzoek worden de daglichtfactor, de luminantie en het voorkomen van
de criteria van de visuele kwaliteit te begrijpen. verblinding gebruikt om de mate van visuele kwaliteit te bepalen.
De visuele kwaliteit wordt onderverdeeld in de visuele prestatie Het geven van oriëntatie en uitzicht wordt aanbevolen, maar hieraan zal in dit
(fysiologisch en subjectief) en het visueel comfort (psychologisch en objectief). onderzoek geen aandacht aan worden geschonken.
De criteria die worden gesteld aan de visuele prestatie zijn:
- verlichtingssterkte luminantie
De hoeveelheid verlichtingssterkte op het verticale en De daglichtfactor [DF] wordt gebruikt om de mate van daglicht te bepalen op een
bepaald punt in een ruimte. Deze waarde vormt de significante factor voor
luminantie
horizontale vlak (figuur 3 en 4); 400 lux
- luminantiesterkte- en verhouding (figuur 5 en 7); daglicht in een ruimte. De grootte hiervan hangt primair af van de verhouding
- de richting en de uniforme verdeling van de verlichting (figuurcd/m
6); tussen de gemeten horizontale verlichtingssterkte op een vlak binnen het lokaal en
2
75
een gemeten horizontale verlichtingssterkte in het vrije vlak.
verhouding bij daglicht
- kleurweergave.
2
80 cd/m
De luminanties bepalen sterk de mate van visuele prestaties. De luminantie van
0,5 >x <1,5.
2
150 cd/m 2
63 cd/m
verhouding bij daglicht een vlak is enerzijds afhankelijk van de verlichtingssterkte op een oppervlak en
verlichtingssterkte
0,5 >x <1,5.
anderzijds afhankelijk van de reflectiefactor van het oppervlak.
x
2
300 lux x 400 lux 55 cd/m
Verblinding treedt op wanneer men het als hinderlijk ervaart dat een bron met een
verlichtingssterkte luminantie zeer hoge helderheid in het gezichtveld is. Dit betekent dat er een helderheid in het
gezichtsveld voorkomt, die meerdere malen groter is dan het oog aan kan.
Verblinding kan voorkomen door (dag)licht (directe verblinding, figuur 8) of door
300 lux
verlichtingssterkte luminantie verlichtingssterkte luminantie
(dag)licht dat op een materiaal een hoge luminantie veroorzaakt (indirecte
2
figuur 3 figuur 4 figuur 5 75 cd/m
verlichtingssterkte
horizontale verlichtingssterkte luminantie
verticale verlichtingssterkte
80 cd/m
luminantie
2
verhouding afhankelijk verblinding, figuur 9). Hoge luminanties en onregelmatige luminantieverdeling
van taak
150 cd/m 1:3/3:1 moeten worden vermeden.
2
2
63 cd/m
verhouding bij daglicht 75 cd/m
2
1:10/10:1 75 cd/m
2
2
0,5 >x <1,5. 80 cd/m 80 cd/m 1:40/40:1
2
2
300 lux x 400 lux 150 cd/m
2
75 cd/m
2 55 cd/m 2
2
63 cd/m
2 150 cd/m
verhouding bij daglicht 80 cd/m 63 cd/m
2
verhouding bij daglicht
0,5 >x <1,5. 0,5 >x <1,5. 2
150 cd/m 2
300 lux x 63 cd/m 2
55 cd/m
300 lux
400 2
verhouding bij daglicht lux x 400 lux 55 cd/m
0,5 >x <1,5.
2
300 lux x 400 lux 55 cd/m
verhouding afhankelijk
van taak
1:3/3:1
1:10/10:1
verhouding afhankelijk
1:40/40:1 verhouding afhankelijk
figuur 6 figuur 7 van taak van taak figuur 8 figuur 9
uniformiteit in verlichtingssterkte luminantieverhoudingen
1:3/3:1 1:3/3:1 direct verblinding indirecte verblinding
1:10/10:1 afhankelijk
verhouding
1:10/10:1
1:40/40:1 taak
van
1:40/40:1
Y.H. Schuuring 1:3/3:1
1:10/10:1
pagina 5
1:40/40:1

6. G
12:30
35˚
leidraad voor het ontwerpen met daglicht in onderwijsruimten
e b r u i k e r s f a c t o r e n Z
12:30
35˚
Stem de hoeveelheid daglicht op de gebruikerstaken af
Een slechte visuele prestatie brengt vermoeidheid teweeg en levert slechte
Compu
te
prestaties. ZO 10:00
r Werk P
lekken
Studie Plekken
300 lux
De hoeveelheid verlichtingssterkte wordt bepaald aan de hand van de
300 lux
20˚ 20˚
moeilijkheid en de tijdsduur voor de betreffende werkzaamheden
(figuur 12).
1.& 3. Gebruik hiervoor tabel 1.
Docent Werk Plek
Voorzie het midden van het lokaal van de benodigde hoeveelheid daglicht.
500 lux
(figuur 10). Op deze manier blijft er ruimte voor taken waarbij minder
strenge verlichtingssterkte eisen worden gesteld.
Zeker in het onderwijs is een mate van flexibiliteit belangrijk.
daglicht vanuit twee oriëntaties: daglicht vanuit twee oriëntaties:
voorjaar/najaar situatie 21 september met bewolkte hemelkoepel voorjaar/najaar situatie 21 september
4 ramen bovenkant op 2,3 meter hoogte 2. 4 ramen bovenkant op 2,3 meter hoogte
figuur 10 taak voor de docent voor de leerling standaard (verlichtingssterkte)
N
Plattegrond met diverse werkzaamheden; voor de klas algemeen
per werkzaamheid worden er verschillende verlichtingssterkten vereist. Z
1 schrijven op het schoolbord lezen en overnemen wat op het 500 lux (verticaal) 200 lux
bord geschreven wordt
2 spreken voor de klas opletten wat de docent vertelt 300 lux 300 lux
12:30
3 tonen van een presentatie kijken naar projectie of tv-scherm 35˚
300/10 lux 10 lux
Z 12:30 3. 4 opletten wanneer de klas schrijven, lezen, tekenen, etc. 300 lux 300 lux
een taak uitvoert 1
ZO 10:00
5 beeldschermwerk kijken naar een beeldscherm en 50 lux 300 lux bovende pc’s
begeleiden op papier
20˚ 20˚
6 voorbereiden of uitwerken niet aanwezig 300 lux 50 lux
van lessen
35˚
tabel 1 [2]
Let op het onderscheid tussen daglichtopeningen en ramen
4.
Dit voorkomt ongecontroleerd daglicht, overbodige temperatuur-
overschrijding en zorgt voor een betere visuele kwaliteit.
Door onderscheid te maken kunnen de daglichtopeningen specifiek dienen
voor de visuele prestatie en ramen voor het visueel comfort (figuur 11).
N
daglicht vanuit twee oriëntaties:
figuur 11
5. voorjaar/najaar situatie 21 september
4 ramen bovenkant op 2,3 meter hoogte
Maak onderscheid tussen ramen voor uitzicht en daglichtopening. figuur 12
pagina 6 Y.H. Schuuring
N

7. O
leidraad voor het ontwerpen met daglicht in onderwijsruimten
r i ë n t a t i e
Zorg voor een uniforme daglichtverdeling
Te groot verschil tussen de verlichtingssterkten kan leiden tot
adaptatie problemen voor de ogen, dit resulteert in vermoeidheid
en afname van de productiviteit.
De uniformiteit van de verlichtingssterkte wordt bepaald door de
oriëntatie van de daglichtopeningen. Daglicht vanuit meerdere
oriëntaties leidt tot een uniformere verdeling van de
verlichtingssterkte.
daglichtopeningen, geplaatst op tegenovergestelde oriëntaties,
geven de beste uniformiteit in verlichtingssterkte.
x x Figuur 14 toont daglicht vanuit tegenovergestelde oriëntaties. In deze
x
figuur 13 figuur 14 figuur 15
Daglicht vanuit één Daglicht vanuit twee oriëntaties. Daglicht vanuit twee
situatie wordt (vrijwel) het hele lokaal verlicht, waardoor de verschillen
oriëntatie. Het lokaal wordt als helder ervaren. oriëntaties, waarvan één in grootte van de verlichtingssterkte worden beperkt. Figuur 11 toont
indirect.
Door daglicht vanuit één
oriëntatie ontstaat er een
Dit geeft een goede uniformiteit in
verlichtingssterkte. Het lokaal wordt als
daglicht vanuit een oriëntatie. Hierbij ontstaan grote verschillen in
slechte uniformiteit in redelijk helder ervaren. verlichtingssterkte.
verlichtingssterkte. Dit geeft een redelijke
uniformiteit in
verlichtingssterkte. Daglichtopeningen die aaneengesloten zijn, zoals bij figuur 16 en 17,
zorgen voor hoge verlichtingssterkten bij de overlappende gedeelten.
Vaak komt het daglicht niet diep genoeg in het lokaal en wordt er een
slechte uniformiteit verkregen.
daglichtopeningen, die voor indirect daglicht
zorgen, leveren vrijwel geen verlichtingssterkte in het lokaal.
Figuur 15 toont een situatie waarbij daglicht vanuit een andere ruimte in
het lokaal moet komen. Vaak is de overgangszone te groot en reikt het
daglicht niet ver genoeg.
figuur 16 figuur 17 Voorkom verblinding
Daglicht vanuit twee Daglicht vanuit meerdere
aaneengesloten oriëntaties. oriëntaties. Daglicht, door grote daglichtopeningen, vanuit meerdere
Het lokaal wordt als helder erva-
ren. Maar geeft een minder goede
Het lokaal wordt als helder ervaren.
In de hoeken treedt een
oriëntaties, leidt tot grote verschillen in luminantieverhoudingen.
uniformiteit door zoneoverlap op, waardoor de Dit leidt tot verblinding.
verhoging van de verlichtings- gelijkmatigheid wordt verstoord. Ook
sterkte in de zoneoverlap. Ook wordt de kans, door overschrijding
wordt de kans, door overschrijding
van de luminantieverhoudingen op
van de luminantieverhoudingen op
verblinding vergroot.
Zorg voor een goede verhouding tussen daglicht vanuit meerdere
verblinding vergroot. oriëntaties en de grootte van de daglichtopeningen.
Y.H. Schuuring pagina 7