Innovativ løsning for dagslys i bygninger

Viktig kilde til lys siden antikken

Helt siden antikken har mennesker brukt solenergien til å belyse og oppvarme husene sine. Utviklingen i samfunnet og ikke minst den industrielle revolusjonen har vinklet fokuset mot pragmatisme og nye tekniske oppfinnelser, og solenergien har mistet sin plass som en av de primære designfaktorene i byggefaget.

Først på 1980-tallet, med energikrisen, ble det på ny oppmerksomhet om solenergien. Sammen med klimakonsekvensene av CO2-utslipp i atmosfæren, ga den globale energieffektiviseringskampanjen solenergien sin betydning tilbake.

Solenergien består av varme og lys. Sollys er det direkte lyset som kommer fra solen, mens dagslys er sollys som går gjennom eller er reflektert av skyene eller andre luftpartikler.

Dagslys inn i bygninger

Den mest vanlige måten å få dagslys inn i et kontorbygg er gjennom vinduer i fasaden. Som regel kan vinduer bringe dagslyset inn ca. 6 meter fra fasadeveggen. En annet måte å slippe dagslyset inn på, avhengig av byggets takkonstruksjon, er å ha lys ovenfra, i form av takvindu, lyssjakt eller vinduskuppel. Da er det som regel kun de øverste etasjene i et bygg som får nytte av det overlyset.

I de siste årene ser vi at nye bygningslover og regler, som følge av energieffektiviserings- bestemmelser, fører til en enda mer kompakt bygningskropp, som igjen medfører at mye av arealet ikke får direkte dagslys.

Tenke nytt

I løpet av de siste tretti årene, med teknologisk utvikling av nye materialer, og samtidig strammere energirammer, har det kommet nye måter å tenke på dagslys i prosjekteringen. Det finnes ulike nye måter å samle og transportere daglyset inn i et bygg, over lengre avstander enn det som er mulig å klare med et klassisk vindu eller takvindu. På markedet finnes det mange systemer, men det som er mest aktuelt for nordisk solhøyde og klimaforhold er tubulært (rør) system og fiberoptiske kabelløsninger.

Tubulært system består av en kuppel som tar imot lys, et rør som leder lyset, og et armaturlignende prisme som slipper det transporterte lyset inn til rommet. Avhengig av refleksjonsegenskaper på tubens innvendige overflate kan lyset effektivt føres ca. 15 meter fra inntakspunktet. Tuben er vanligvis laget av aluminium som har 99% refleksjonsegenskap. Tubesystem kan brukes montert vertikalt, gjennom takkonstruksjon og nedover mot lavereliggende etasjer. Det er lengden på tuben som er kritisk faktor for effektiviteten og hvor mye dagslys som når frem. Hver bøying av tuben reduserer effektiviteten med ca. 5%. Det er også mulig å bruke tuben horisontalt, gjennom fasaden og inn til indre bygningsdeler, noe som kan passe bedre til høyere og mer kompakte bygninger. Det foregår forskning på dette feltet nå i regi av Norconsult, Norsk Forskningsråd og NTNU, og det forventes mer anvendbare resultater for skandinaviske solforhold.

Illustrasjon av Parans Sollys-system. 

Fiberoptiske system består av en lyskollektør i form av en motorisert Fresnel-linse som fokuserer alt innsamlet lys til en fiberoptisk kabel. Fiberkabelen fører lyset mot utslippselementet - et armaturlignede prisme. Effektiviteten til den fiberoptiske kabelen er veldig høy og lyset kan transporteres opp til 50 meter bort fra inntakspunktet. Ulempen er at lyset er veldig fokusert inne i kabelen og at kabelens kjemiske sammensetning endrer lysets farge. Dette fører til at utslippsarmaturen må være godt designet (utformet) for at lyset ikke skal blende.

Utfordringer og løsninger

Det er helt klart at disse innovative systemene kan brukes til å transportere dagslyset inn i en bygningskropp. De har vært tilgjengelig på markedet de siste 20 årene, men de har ikke vært så mye i bruk i næringsbygg primært på grunn lav lønnsomhet. Eiendomsmarkedet er nå på vei til å anerkjenne og belønne eiendommer som har blitt utført med tanke på godt bo- og arbeidsmiljø. Forbedrede lysforhold gir høyere utleieverdi, og lønnsomhet er ikke lenger et like stort problem.

Spar energi og forbedre helsen

Kunstig belysning utgjør mellom 20 % og 40 % av totale energiutgifter i eksisterende yrkesbygg. Dagslysbruk gjennom vinduer, og dagslysstyring av elektrisk belysning, har blitt til en standard løsning for energisparing. Det viser seg i mange tilfeller at dette ikke virker som planlagt. Det er lav solhøyde i Skandinavia, noe som gjør at det er stor sannsynlighet for blending gjennom vinduer. Derfor opplever man ofte at persienner eller gardiner er trukket for størstedelen av arbeidsdagen. Dagslystilskuddet vil da forsvinne, og elektrisk belysning må brukes selv på de solfylte dagene.

Dagslyssystem i form av tube eller fiberoptisk kabel fører dagslyset inn uten ubehagelig blending. Dagslyset belyser da innvendige rom selv når persiennene er nede. Dagslystilskuddet påvirker dagslyssensoren i rommet og styringssystemet virker som om dagslyset skulle ha kommet gjennom vinduet. Dermed vil det kunstige lyset dimme og det spares energi på den kunstige belysningen.

Dagslysets tilstedeværelse i rom hvor mennesker oppholder seg over lengre tid har utvilsomt mange positive virkninger på fysisk og mental helse. Dagslysets spektrale sammensetning virker på menneskets hormonproduksjon, energibalanse og mange av kroppens funksjoner. Mangel på dagslys kan føre til forskjøvet døgnrytme, som igjen svekker helsen og kan føre til depresjon og kronisk sykdom.

Dagslysets tilstedeværelse i et innvendig rom burde bli ‘’et must’’ designkriteria, på grunn av at det har så stor påvirkning på menneskets helse og velvære.

Verdi

Sertifiseringsverktøy som BREEAM, LEED og WELL Building Standard gir poeng for bruke av naturlige lys. Bruk av dagslyssystemer kan bidra til å få poeng innenfor dagslyskriteriene. Høyere resultatsum gir bedre karakter, noe som øker eiendommens verdi i markedet.

Det er ikke bare et sertifikat som kan øke byggets verdi; det gjør også den visuelle og estetiske effekten i et rom som er belyst med naturlig lys.

Det arbeides med utforming av en europeisk standard for beregning av dagslys. Et av hovedmålene med standarden er å sette krav til samlet dagslystilskudd i et bygg over året.

Slik kommer du i gang

Planlegging er viktig for å oppnå godt sluttresultat. Dagslyssystemer kan brukes i både nybyggings- og rehabiliteringsprosjekter.

Ta en prat med en av våre energirådgivere for flere tips som passer ditt bygg.

Søk om støtte fra Enova

Enova gir støtte til kommersiell utprøving av innovativ byggteknologi. De støtter aktører som ønsker å benytte innovative energiløsninger knyttet til konkrete byggeprosjekter eller områdeutbygginger. Søker må være den som skal investere i prosjektet.