Jan Meutzner: “Kiezen voor basisverlichting gebaseerd op daglicht, is kiezen voor duurzaamheid”

E-mailadres Afdrukken

Gestimuleerd door gemeenten hebben veel scholen de afgelopen jaren geïnvesteerd in nieuwe verlichting. Met recht, want in combinatie met de slechte luchtkwaliteit zijn veel schoolgebouwen een allesbehalve optimale leeromgeving. Investeren in nieuwe verlichting is bovendien aantrekkelijk, omdat de investering snel wordt terugverdiend vanwege een gegarandeerde energiebesparing. Toch kan het rendement van die investeringen nog veel groter zijn, door gebruik te maken van daglicht. Dat zegt Jan Meutzner, verlichtingsspecialist. “Daglicht verdient altijd de voorkeur. Het is gratis en heeft aantoonbaar positieve effecten op de concentratie en de gezondheid van kinderen.”

Daglicht als stimulerende 'drug'

Uit onderzoek in de afgelopen tientallen jaren is gebleken dat kinderen tussen 6 – 12 jaar bij daglicht tot betere leerprestaties komen. John Ott kwam 30 jaar geleden al tot de conclusie dat daglicht vele positieve effecten had. Kinderen presteren leertechnisch beter, ADHD-kinderen kunnen zich beter concentreren, scholieren zijn minder lusteloos en door de extra vitamine D die zich in het lichaam ontwikkelt hebben ze minder last van cariës (een beter gebit). Ook blijken kinderen sneller te groeien, gemiddeld 2,5 cm in 2 jaar. Architect Lisa Heschong deed in Californië onderzoek onder een groep van 20.000 kinderen en kon bewijzen dat de leerprestaties met daglicht 11 – 20 % toenamen. “Licht is een 'drug', waardoor de controle van prikkels, motivatie, spiercoördinatie, kalmte en focus versterken.”

Kleurverdeling voor diverse lichtbronnen
Conventionele ouderwetse TL-buis
(niet bevorderlijk voor leerprestaties)
Moderne gasontladingslamp, HF-tl-buis, spiraallampen
(goed alternatief voor daglicht)
Daglicht (aantoonbaar positief effect
op leerprestaties en gezondheid)
Moderne LED-verlichting
(in de toekomst mogelijk alternatief voor daglicht)

Architectuur voor schoolgebouwen

Schoolgebouwen van voor de jaren zestig hadden hoge plafonds met hoge ramen en aan de bovenzijde kantelramen. In de lokalen was voldoende licht van buiten. De kunstmatige verlichting – bestaande uit opalen glazen bollen – werd alleen gebruikt als dat vanwege het weer nodig was. Scholen die na de jaren zestig zijn gebouwd hebben veel lagere plafonds. Ook de ramen zijn minder hoog, waardoor er minder daglicht van boven kan binnenkomen. Het gevolg is dat het gedurende de hele dag nodig was om kunstlicht te gebruiken. Hoewel kunstlicht wel voldoet aan de Europese norm is de verlichtingssterkte op werkhoogte zelden optimaal. “Bij daglicht is het lichtniveau op de schooltafels meer dan 1.000 lux en bij fluorescentieverlichting is dat maar een paar honderd lux. Tegenwoordig wordt wel een combinatie van daglicht en kunstlicht gebruikt, maar de geldende norm van 300 lux kan de intensiteit van puur daglicht nooit vervangen.”

Het belang van dynamisch volspectrumlicht

Licht is opgebouwd uit vele kleuren uit het spectrum. Oude TLlampen, die in vele scholen nog steeds worden gebruikt, hebben een relatief laag verlichtingsniveau en geven een slechts beperkt aantal kleuren uit het spectrum weer. Door de lage verlichtingssterkte en de onvolledige spectrale samenstelling van TL-buizen kan deze verlichting nooit een goede vervanging van daglicht zijn. Gedurende de dag veranderen deze kleuren niet (statisch) en het zenuwstelsel wordt niet gestimuleerd door veranderend licht. Deze statische verlichting zal dus ook niet tot betere leerprestaties leiden.

Toepassing van dynamisch licht leidt aantoonbaar wel tot prestatieverhoging. Dat is onlangs aangetoond in Nederlands onderzoek aan de Universiteit Twente. Schoolkinderen werden in een laboratoriumopstelling geobserveerd terwijl de verlichtingssterkte en de lichtkleur werden gevarieerd. De onderzoekers ontdekten dat een hoog lichtniveau met wit licht de prestaties stimuleerden bij repetities en dat een minder intense warme lichtkleur kalmerend werkt bij recreatieve taken. Dit systeem zou men als schoolleiding kunnen omarmen, omdat het tot een verbetering van de leerkwaliteit leidt. Een nadeel van een dynamisch kunstlichtsysteem is dat het veel energie verbruikt, wat vanuit de frisse scholengedachte niet wenselijk is.

Scholen die nieuw gaan bouwen of renoveren doen er verstandig aan om in te zetten op verlichting die gebaseerd is op daglicht. Daglicht heeft van oorsprong al een hoog lichtniveau op volspectrumbasis en een automatisch per etmaal voorgeprogrammeerde wisseling van de verlichtingssterkte. “Daglicht zal zeker leiden tot dezelfde, zoniet betere prestaties dan de nu vaak aangeprezen 'dynamische kunstverlichting'.”

Daglicht als basis

Vanuit oogpunt van leefklimaat, energieverbruik en leerprestaties is daglicht dus een aantrekkelijk alternatief voor schoolgebouwen. Er zijn ruim voldoende technische en architectonische oplossingen beschikbaar om dat op een goede manier te realiseren. Bij de lichtontwerpers moet wel voldoende kennis aanwezig zijn. Want toepassing van daglicht mag niet leiden tot opwarming van de klaslokalen. Om dat te realiseren is een groot aantal producten verkrijgbaar.

Economisch en duurzaam

Uiteraard moet er voor de momenten waarop er onvoldoende daglicht beschikbaar is daglichtvervangende verlichting worden aangebracht. De voorkeur gaat daarbij uit naar volspectrum fluorescentieverlichting of naar LED-verlichting met een CRI boven de 90% (Color Rendering Index, aanduiding voor de echtheid van de reflectie van kleuren), indien technisch mogelijk handmatig door de leerkracht regelbaar.

Door te kiezen voor basisverlichting met daglicht en kunstmatige verlichting als aanvulling te gebruiken zal het schoolgebouw als een prettiger en effectievere leeromgeving worden ervaren, zegt Jan Meutzner. “Kiezen voor daglicht is kiezen voor duurzaamheid. De leerprestaties verbeteren, het ziekteverzuim daalt en het schoolgebouw wordt comfortabeler om in te verblijven. Daarnaast gaan de energiekosten enorm omlaag, helemaal als de daglichtvervangende verlichting brandt op zonne-energie.”  In de praktijk worden diverse systemen en technische oplossingen toegepast om daglicht beter te benutten. Hieronder een overzicht:

Zonwering

Er zijn tal van soorten zonwering beschikbaar. Regelbare systemen die gebaseerd zijn op retroreflectie, waarbij direct zonlicht wordt geweerd maar wel voldoende daglicht wordt doorgelaten, leiden tot de beste resultaten. Als zonlicht direct op de gevel staat zal een deel van de lamellen sluiten via een sensorsysteem. Door de spiegelende werking van deze lamellen worden deze niet warm. Als alle lamellen gesloten zijn zal er wel daglicht moeten komen van een andere bron.

Dak- en gevellicht

De geveloriëntatie in relatie tot de zonnestand zijn bepalend voor de hoeveelheid daglicht die kan worden opgevangen. Een noordgevel zal nauwelijks direct zonlicht opvangen en is dus geschikt om grote lichtopeningen te plaatsen. Zonwering op zo'n gevel is niet nodig, lichtregulering wel. De zonhoogte bij een zuidgevel is groot. Daardoor is zo'n gevel relatief eenvoudig uit te rusten met een zonregulering. Oost- en westgevels moeten worden uitgerust met aangepaste zonweringen vanwege de lagere zonnestanden.

Als een klaslokaal kleinere ramen heeft is een daklicht een prima oplossing om toch voldoende daglicht het lokaal te laten binnenkomen. Het verdient de voorkeur om gebruik te maken van een op het noorden georiënteerd lichtdak, bijvoorbeeld een sheddak. Een onbelemmerde horizontale lichtopening geeft hierbij het beste rendement.

Daglicht stuwende systemen

In de praktijk worden ook verschillende systemen toegepast om daglicht beter te benutten. Een lichtplank weerkaatst licht via het plafond verder het vertrek in. Lichtplanken kunnen zowel binnen de gevel (voor betere verdeling van licht) als buiten de gevel (voor een hogere lichtopbrengst) worden geplaatst (figuur 1 en 2). Bij beweegbare lichtplanken zijn de lichttoetreding en zoninval te reguleren.

Horizontale lamellen worden vooral gebruikt voor zonregulering (figuur 3). Spiegellamellen zijn geschikt voor lichtsturing dieper het vertrek in. Deze kunnen in het lokaal, buiten aan de gevel en in de glasspouw van de gevelconstructie worden geplaatst. Een combinatie van verschillende regelbare lamellenpakketten maakt het mogelijk direct zonlicht te weren en diffuus licht door te laten.

Er zijn tegenwoordig allerlei isolerende materialen verkrijgbaar die tegelijkertijd diffuus licht doorlaten (translucente isolatie materialen). Een voorbeeld daarvan is dubbel glas met een isolerende tussenlaag. Deze materialen kunnen in de gevels worden geplaatst. Het effect is dat het daglicht wordt gebroken en gereflecteerd (figuur 4).

Lichtsturende prisma's kunnen direct invallend zonlicht sturen (figuur 5). De lichtstraling wordt door de prisma's van richting veranderd en door middel van een reflecterend plafond diffuus de achterliggende ruimte in gestuurd.

Een variant hierop is de lichtbuis. Een lichtbuis maakt het mogelijk om meer zenitaal licht (recht van boven) op te vangen en binnenlokalen te verlichten (figuur 6). Een bekende uitvoering hiervan is de Solatube. Een transparante kap voorzien van prisma's op het dak vangt daglicht op en transporteert dit via een reflecterend buissysteem in het het gebouw, om het via een soort grote lamp in het lokaal vrij te geven. Deze systemen kunnen met gering lichtverlies tot 15 meter lengte worden gerealiseerd. Het rendement is groot, want bij een buisdiameter van 53 centimeter kan bij voldoende daglichtaanbod een ruimte van 20 vierkante meter op normniveau worden verlicht. Dat betekent dat twee systemen in combinatie met voldoende raamverlichting een klaslokaal weldadig kunnen verlichten.

Meer informatie

Ing. Jan Meutzner | Meutzner Licht Design | Tel. 06 54718146

Deel dit artikel op:

 

Trefwoorden

laatste uitgave