Industriële architectuur: licht uit de hemel

Er kan heel wat op verlichting worden bespaard als daglicht optimaal zou worden benut. Maar dat is makkelijker gezegd dan gedaan: hoe meer glasoppervlakte, hoe slechter de isolatie-eigenschappen van een woning. Ons industrieel erfgoed biedt inspiratie voor een optimaal compromis.

Een praktische handleiding voor hedendaagse bouwers, door gastauteur Willy Lievens. Het verhaal verscheen ook in het ecologisch magazine de Koevoet (september, oktober, november 2008) in een reeks over "bioklimatische architectuur".

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Foto's 1 & 2 : de Aymerich Amat i Jover, een textielfabriek in het Spaanse Terrassa. Alle andere foto's door Willy Lievens / de Koevoet.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Men haalt de gekste techno-toeren uit om de natuur na te bootsen. Ter illustratie volgende productinfo van de Nederlandse firma Natura Lite over hun nieuwste vondst, de True Light lamp :

True Light is een volspectrumlamp die in de VS werd ontwikkeld voor duikboten en de ruimtevaart. Ze is niet te vergelijken met andere 'daglichtlampen'. True Light evenaart het daglicht zo dicht dat geen enkele andere lamp daar aan kan tippen. Andere 'daglichtlampen' missen essentiële delen van de spectrale bandbreedte en daarmee de positieve effecten van natuurlijk licht: stimulatie van aanmaak van vitamine D, een gezonde werk/leefsfeer en een perfecte kleurweergave.

Bovendien is True Light gemaakt van veertien verschillende natuurlijke fosforpoeders, zuiver argongas in combinatie met een UV-doorlatend natriumglas, die het gezonde UV A en UV B doorlaat. De kleurtemperatuur bedraagt 5500 Kelvin, terwijl een normale volspectrum lamp, zoals de Cool White, een temperatuur van 4200 Kelvin heeft. Het indexcijfer voor de kleurweergave (CRI, Color Rendering Index) van True Light is 96, waarbij het natuurlijk daglicht (noon day sunlight – 5500 K, 100 CRI) op 100 wordt gesteld. Ter vergelijking: de kleurindex van een normale Cool White lamp bedraagt maar 68!

True Light is zowel verkrijgbaar in de vorm van een compacte lamp als van een TL-buis. De compacte lamp is voorzien van ingebouwde elektronische voorschakelapparatuur, waardoor hinderlijk knippering verdwijnt. True Light zorgt voor minder stress, minder ziekteverzuim, minder fouten, betere kleurweergave, meer energie en een concentratievermogen. De oogtaak vergt ca. 80 % van onze energie. Zien met True Light is dan ook veel gemakkelijker dan met ander licht.

Een zelfde hightech-verhaal treffen we aan bij de Zweedse producent van zonnecollectoren Parans met het concept ‘zonlicht door de kabel’ (illustratie hieronder) waar men via glasvezels het natuurlijk licht wil binnenhalen.

Woonmagazines

Het grenzeloze geloof in de technofix heeft al af en toe schromelijk gefaald en het blijven altijd slechts kopieën van het origineel. De bioklimatische architectuur daarentegen is altijd een ode aan het origineel.

Een bioklimaticus zal in eerste instantie het natuurlijk licht laten binnenstromen en waar nodig aanvullen met een zuinig en duurzaam verlichtingsbeleid. Een woning kan met 4 Watt verlichting per vierkante meter oppervlakte gezellig, functioneel en sfeervol verlicht worden.

In geen enkel woonmagazine durft men deze ‘verlichtingsfatsoensnorm’ in de spotlights plaatsen. Deze ‘hou de watts in toom’ aanpak staat in schril contrast met de gangbare exclusieve ‘hang het vol’ verlichtingsdesign honger.

Oververhitting

We houden ons aan volgende bioklimatische basisontwerpregel: wanneer we een woning bekijken vanuit de hemel mogen we geen enkel stukje glasoppervlakte zien. Het bovenaanzicht moet dus glasloos zijn.

In een goed ontwerp verzaken we bijgevolg beter aan veranda’s, glasuitbouwsels, lichtkoepels, lichtstraten en dakramen. Meestal zijn ze oorzaak van heel wat thermisch onheil.

Op alle mogelijke manieren licht binnenhalen is best aantrekkelijk maar het oververhittingsextraatje is vaak het gevolg. Vooral laagenergieconcepten zijn bijzonder gevoelig voor oververhitting. Goede voorbeelden van natuurlijk licht binnenhalen zonder thermische vervelende nevenwerkingen zijn eerder uitzondering dan regel. Tijdens mijn zoektocht stond ik plots oog in oog met een wel bijzonder geslaagd concept, een mooi voorbeeld van baden in natuurlijk licht.

Deze woning met piramidedak (zie foto hierboven) laat het natuurlijk licht ongehinderd binnenstromen. Deze lichtzuil brengt het natuurlijk licht tot in de kern van de woning. De misschien wat krap bemeten oversteek langs de vier opstaande zijden houdt de warmte buiten. Een kleinere versie van dit concept kan gebruikt worden als alternatief voor een lichtkoepel op een plat dak.

Beglazing hoeft zelfs helemaal niet langs de vier zijden. De opstaande zijden bieden plaats aan royale roosters voor de natuurlijke nachtkoeling. Warmte wil namelijk spontaan opstijgen naar boven. Het zou doodjammer zijn om deze vrije energie (weeral) niet te benutten.

Hoe het niet moet

Een meubelstoffeerster uit Diksmuide koos bij een verbouwing voor een lichtstraat. Natuurlijk licht was onontbeerlijk bij de uitoefening van haar beroep. Ze had haar oog laten vallen op een echte lichtstraat in de nok (zie foto hieronder). Nog voor ze zondigde tegen de bioklimatische basisontwerpregel konden we haar gelukkig op het lichtend pad krijgen.

Lichtbeuk

Er werd voor een clerestory (daklicht, lichtbeuk) op het noorden gekozen (zie foto hieronder). Dit is een smalle lange vensterband waarvan de drempel zich boven het oogniveau bevindt. Dit resulteert in een meer egale lichtverdeling want hoe hoger een venster zich bevindt, hoe dieper het lokaal verlicht wordt en hoe kleiner het verblindingsrisico is.

Een zonnedak in zaagtandvorm

Een zaagdak, soms ook een sheddak genaamd, heeft de vorm van een zaagtand. Deze daken werden vroeger veel toegepast in textielfabrieken en schildersateliers omwille van hun prima lichtinval. Meestal hebben de twee dakvlakken een verschillende helling. De nokken zijn oost - west gericht. De schuine glazen wand, het steilste vlak, werd naar het noorden gericht om de meest gelijkmatige lichtinval te verkrijgen.

Eerherstel

De zuidelijke helling (30°) van de zaagtand is bijzonder geschikt als dak om zonnecollectoren te plaatsen. Via de noordelijke achterkant (60°) wordt overvloedig licht binnengehaald. Noorderlicht is egaal licht, vrij van slagschaduwen, oververhitting en verblinding. Dit vergeten soort dak behoort tot ons industrieel erfgoed.

Als zonnedak zijn ze een zegen en hopelijk krijgen ze eerherstel als gevolg van de uit de pan swingende energieprijzen. Als vervanger van een lichtkoepel op een plat dak biedt één enkel zaagtandelement verrassende natuurlijke verlichtingsmogelijkheden.

Zonnecollectoren

Moderne zonnecollectoren halen temperaturen tot boven de 200°C. Een doorsnee zonneboiler telt al vlug 4 à 5 m². De zonnecollectoren zijn bijgevolg goed voor een ingestraald vermogen van 5 x 800 W/m² = 4 kW. Zowel dakisolatie als zonnecollectorisolatie schieten tekort als afdoende thermische bescherming bij dergelijke hoge temperatuursverschillen (+200°C). We krijgen op het dak een hotspot.

Bij laagenergiewoningen is het beter om de zonnecollectoren zwevend boven het pannendak te monteren. Zo werkt de collectoroppervlakte niet mee aan de oververhitting van de woning. Ook zal de beschaduwde dakoppervlakte onder de collectoren, mede door de ventilatiestromen, nog beter gekoeld worden. Waakzaam blijven bij elke stap die je zet in je (ver)bouwavontuur is de boodschap, ook al betreft het een zonne-investering.

Zwevende daken

“Als gevolg van de klimaatopwarming zal minder ijsmassa op aarde leiden tot minder teruggekaatste zonne-energie, wat dan weer leidt tot een temperatuursstijging …” Die ene zin stemt tot nadenken. We hebben dus dringend nood aan meer reflecterende oppervlaktes. Een woning met een plat dak heeft al vlug een zwart dakoppervlak van 150 m². Stel de zon straalt ongenadig met 800 Watt/m².

Dit betekent meteen dat (150 x 800 = 120 kW), het vermogen van 5 cv-ketels zit te beuken op het platdak om binnen te geraken. Indien we 1 meter boven het zwarte dak een licht hellend zwevend wit dak zouden monteren bestaande uit industriële witte metalen golfplaten (Steeldeck), dan worden we overspoeld met bioklimatische meerwaarden voor het gebouw en de omgeving. Deze licht metalen zwevende constructie biedt een niet onaardige opwaardering van het wooncomfort :

Het oorspronkelijk zwart dak komt in de schaduwtrechter van het zwevend dak, waardoor de oververhitting verdwijnt. Het zwart dak kan nu slechts de luchttemperatuur aannemen. Ook gedurende de winter zal het zwart dak niet meer zo koud worden. Het zwart dak kan de ijskoude kosmos immers niet meer ‘zien’. De extreme temperaturen worden sterk afgevlakt. Als het zwevend dak ook nog groter bemeten is dan het oorspronkelijk dak, zal deze royale dakoversteek de woning een totaal nieuw zomercomfort bieden.

We reflecteren een pak energie terug naar afzender. Het dak fungeert als extra witte sneeuw - of wolkenmassa.

We realiseren tussen de twee daken een natuurlijke tocht die dan weer kan benut worden als deel van een natuurlijk ventilatiesysteem.

Het hemelwater wordt nu opgevangen door het industrieel dak. De kwaliteit van het hemelwater wordt er beter van. Uiteraard moet het zwevend schaduwdak minstens een helling van 5° hebben.

Foto

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Het ecologisch magazine de Koevoet verschijnt 4 maal per jaar: op 15 maart, 15 juni, 15 september en 15 december. Een deel van de artikels staat ook op de website. Je kan een gratis proefmagazine aanvragen als je in België woont (je ontvangt het meest recente nummer).

De Koevoet reikt duurzame oplossingen aan: innovaties op het vlak van duurzaam bouwen en wonen, energiebesparing en duurzaam watergebruik zijn toonaangevende thema's. Praktische informatie die de lezer op weg helpt zonder het brede verband uit het oog te verliezen: natuur, voeding, reizen en groene gedachten zijn rubrieken die de blik verruimen en de nodige zuurstof binnenlaten.

De Koevoet is een uitgave van Dialoog vzw, een onafhankelijk vormingscentrum gevestigd in Leuven, met meer dan 30 jaar ervaring in studie- en vormingswerk rond de energie- en milieuproblematiek. Dialoog biedt een ruim gamma aan infosessies, cursussen, workshops en campagnes rond de thema's Water, Energie en Bouwen.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Meer op Lowtech Magazine :