Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

“A room is not a room without natural light”Louis Kahn

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

“A room is not a room without natural light”Louis Kahn

archipelago architects

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

“A room is not a room without natural light”Louis Kahn

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

“A room is not a room without natural light”Louis Kahn

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

“A room is not a room without natural light”Louis Kahn

Con’s?

cd/m²

pupil

bron

verblindingrechtstreekse verblinding (te hoge luminantie)te hoge luminantieverschillenlichtvlekkenreflecties

Disability glareHoge lichtstroom bereikt het oog en veroorzaakt een reductie in zicht en visuele waarneming.

Discomfort glare

Hoge lichtstroom bereikt het oog en veroorzaakt een discomfort. Dit leidt niet steeds tot onmiddellijk merkbare hinder, maar leidt tot gezondheids-klachten zoals hoofdpijn.

(schrik voor) breuk

energieverliesthermisch discomfort

facilitaire kostremming in het spel

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

“A room is not a room without natural light”Louis Kahn

Pro’s?

elektriciteitsverbruik

verwarming40%

warm water20%

elect. overige12%

verlichting28%

VERBRUIKSPROFIEL SPORTHALLEN(OP BASIS VAN 30 SAMPLES VAN WAALS GEWEST)

elektriciteitsverbruik

34 830Wh/m2 sportvloer.jaar

1,5W/100lux.m2

65m

33m

74.710kWh/jaar

J A N F E B M R T A P R I L M E I J U N I J U L I A U G S E P T O K T N O V D E C

Recreatief: 300 lux – training: 500 lux – competitie: 750 lux (NBN EN 12193)

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

elektriciteitsverbruik

19 877 Wh/m2 sportvloer.jaar

DF 3% – automatische dimming

-43%

65m

33m

42 636 kWh/jaar

197m2 PV panelen bespaardInvestering rendeert levenslang

J A N F E B M R T A P R I L M E I J U N I J U L I A U G S E P T O K T N O V D E C

Recreatief: 300 lux – training: 500 lux – competitie: 750 lux (NBN EN 12193)

belevingswaarde

Prof Marilyne Andersen

belevingswaarde

Melanopic versus Optisch Zichtbare Stralingsgevoeligheid

Licht&

donker

© Lipid ETH Lausanne

niet-visuele reacties

belevingswaarde

voorouders

recent

middernacht ochtend middag avond middernacht

hel

der

he

id

» We need more light at the right time and the right kind «

belevingswaarde FprEN17073

DF

Overcast

kwalitatiefkwalitatief

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

Evaluatiequantitatiefquantitatief

Typologisch onderzoek

criterium

DaglichtautonomieDaglichtniveau

Zo hoog mogelijk+-750luxZo gelijkmatig mogelijk

Contact met buiten

Verblinding Hoge luminanties vermijdenLuminantieverschillen reduceren

Warmteverliezen Zo laag mogelijk

OververhittingsrisicoKoellast

Zo gering mogelijk

Typologisch onderzoek Direct versus diffuus

criterium

DaglichtautonomieDaglichtniveau

Contact met buiten

Verblinding

Warmteverliezen

OververhittingsrisicoKoellast Translucente PVB folie

(licht verspreiding kleine hoek)Composiete diffusors

(licht verspreiding brede hoek)

Typologisch onderzoek Glas

criterium

DaglichtautonomieDaglichtniveau

Contact met buiten

Verblinding

Warmteverliezen

OververhittingsrisicoKoellast

Ug,minDubbel 0,8W/m2K3-voudig 0,5W/m2K

Typologisch onderzoek

criterium

DaglichtautonomieDaglichtniveau

Contact met buiten

Verblinding

Warmteverliezen

OververhittingsrisicoKoellast

Polycarbonaat

Ug,minenkel 0,8W/m2Kdubbel 0,7 W/m2K

Enkele platen!

300 000 cd/m2 60 000 cd/m2

Typologisch onderzoekComposieten op basis van glasvezelisolatie of aerogel

criterium

DaglichtautonomieDaglichtniveau

Contact met buiten

Verblinding

Warmteverliezen

OververhittingsrisicoKoellast

Ug,minmet glasvezelisol. 0,8 W/m2Kmet aerogel 0,3 W/m2K

Typologisch onderzoekcriterium

Geringe lichtopbrengstOngelijkmatige lichtspreiding

Optimaal bij helder glas Rechtstreeks verblindingLichtvlekkenReflecties op vloer

Afhankelijk van oppervlakte en oriëntatie. Eventueel externe zonnewering te voorzien

Goede lichtopbrengstAssymetrische lichtspreiding

Enkel hemel bij helder glasLicht/donker bij translucent materiaal

Bij helder glas verduistering te voorzienBij translucent materiaal juiste keuze maken. Luminantieverschillen moeilijk te beheersen.

Afhankelijk van oppervlakte en oriëntatie. Eventueel externe zonnewering te voorzien

Goede lichtopbrengstAssymetrische lichtspreiding

Optimaal bij helder glasLicht/donker bij translucent materiaal

Hoge luminanties moeilijk te beheersen. Luminantiesverschillen moeilijk te beheersen

Zeer grote verliesoppervlakken, dus significante hoger verbruik.Reëel risico op discomfort door warmte-/koudestraling.

Typologisch onderzoekcriterium

Geringe lichtopbrengstOngelijkmatige lichtspreiding

Optimaal bij helder glas Rechtstreeks verblindingLichtvlekkenReflecties op vloer

Afhankelijk van oppervlakte en oriëntatie. Eventueel externe zonnewering te voorzien

Goede lichtopbrengstAssymetrische lichtspreiding

Enkel hemel bij helder glasLicht/donker bij translucent materiaal

Bij helder glas verduistering te voorzienBij translucent materiaal juiste keuze maken. Luminantieverschillen moeilijk te beheersen.

Afhankelijk van oppervlakte en oriëntatie. Eventueel externe zonnewering te voorzien

Goede lichtopbrengstAssymetrische lichtspreiding

Optimaal bij helder glasLicht/donker bij translucent materiaal

Hoge luminanties moeilijk te beheersen. Luminantiesverschillen moeilijk te beheersen

Zeer grote verliesoppervlakken, dus significante hoger verbruik.Reëel risico op discomfort door warmte-/koudestraling.

Typologisch onderzoekcriterium

Ruime lichtopbrengst, ook bij bewolkte hemelWanden onderbelicht

Enkel ervaring dag/nacht Rechtstreekse verblinding indien geen extra maatregelenWanden onderbelichtSterke luminantieverschillen op het plafond

Groot verliesoppervlak. Risico op oververhitting.Mogelijkheid tot natuurlijke ventilatie

Goede lichtopbrengst mits correcte spreiding lichttunnels

Enkel ervaring dag/nacht Significante luminantieverschillen omwille van puntlichtbronnen.Aandacht voor uitlichten wanden.

Zeer beperkt verliesoppervlak.Geen rechtstreekse bezonning.Geen mogelijkheid tot natuurlijke ventilatie.

Goede lichtopbrengstEgale lichtspreiding

Optimaal bij helder glasLicht/donker bij translucent materiaal

Afhankelijk van oriëntatie.Rechtstreeks zonneinval grondig te bestuderen.Hoge luminantie hemelkoepel kan verblinden.

Significante verliesopp. Te compenseren door lage Uw.Oververhitting afh. v. oriëntatie.Mogelijkheid tot natuurlijke ventilatie.

Zenithaal licht is 2x efficiënter dan horizontaal

Typologisch onderzoekcriterium

Zenithaal licht is 2x efficiënter dan horizontaal

Energy Manual fig B3.91

Energy Manual fig B3.91

Energy Manual fig B3.91

Energy Manual fig B3.91

Energy Manual fig B3.91 Energy Manual fig B3.91

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

Evaluatiekwalitatiefquantitatief

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

EvaluatieDaglichtopbrengst

Visueel discomfort

Punt in de tijd (Point in Time)Illuminantie (lux)

Globale performantieDaglichtfactor (%)

Jaargebaseerd (Climate Based)Daglichtautonomie (DA)

quantitatief

Punt in de tijd (Point in Time)Rechtstreeks zonlichtLuminantieverschillen (1-3-10)

Jaargebaseerd (Climate Based)Daylight Glare Probability (DGP)

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

Casekwalitatiefquantitatief

Stedelijke sporthal Ronse

65m

33

m

H 9,3m

Snoeck&partners

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

Gemiddelde DaglichtFactor 7,3%

Scenario 1 lichtreflectie lichttransmissie

Wanden Baksteen rood

Vloer Linoleum grijs

Plafond Galva

Lichtstraat Polycarbonaat helder 70%

Daglichtautonomie DA,300luxsDA300,50% = 96,6%sDA500,50% = 84,85%sDA750,50% = 60,98%

Uniformity ratio: 0,46

Climate Based (volledig jaar)Point in Time (21 sept – 7 – 22u)

Point in Time (21 sept 9u)

DGP 100%

Daylight glare probability DGP

Combination of the vertical eye

illuminance with modified glare index

formula

Ev: vertical Eye illuminance [lux]

Ls: Luminance of source [cd/m²]

ws: solid angle of source [-]

P: Position index [-]

32

,

2

,

21 )1log(1

cPE

LcEcDGP

i i

a

v

isis

v +×

×+×+×= å

w

87.1

16.0

1018.9

1087.5

1

3

2

2

5

1

=

=

×=

×=

-

-

a

c

c

c

21 september 9uPoint in time

Climate Based (volledig jaar)DGP (Daylight Glare Probability)

21 september 9uPoint in time

Climate Based (volledig jaar)DGP (Daylight Glare Probability)

Gemiddelde DaglichtFactor 4,5%

Scenario 2 lichtreflectie lichttransmissie

Wanden Baksteen rood

Vloer Linoleum grijs

Plafond Galva

Lichtstraat Polycarbonaat helder 70%

Diffuser Polycarbonaat opaak 55%

Daglichtautonomie DA,300luxsDA300,50% = 88,25%sDA500,50% = 56,82%sDA750,50% = 37,12%

-45%

Uniformity ratio: 0,48

Climate Based (volledig jaar)

Zonder diffuser

DGP 100%

Mét diffuser

DGP 32%

Gemiddelde DaglichtFactor 4,9%

Scenario 3 lichtreflectie lichttransmissie

Wanden Baksteen wit

Vloer Linoleum grijs

Plafond Galva

Lichtstraat Polycarbonaat helder 70%

Diffuser Polycarbonaat opaak 55%

Daglichtautonomie DA,300luxsDA300,50% = 94,70%sDA500,50% = 70,07%sDA750,50% = 42,43%

-47%

Uniformity ratio: 0,50

Gemiddelde DaglichtFactor 5,7%

Scenario 4 lichtreflectie lichttransmissie

Wanden Baksteen wit

Vloer Linoleum grijs

Plafond Galva

Lichtstraat Polycarbonaat helder 70%

Diffuser Polycarbonaat opaak 55%

Laterale diffuser Polycarbonaat opaak 55%

Daglichtautonomie DA,300luxsDA300,50% = 99,00%sDA500,50% = 87,12%sDA750,50% = 60,60%

-49%

Uniformity ratio: 0,58

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

Case

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

Lessen

Daglicht in een sportinfrastructuur is een meerwaarde, zowel op vlak van rationeel energieverbruik, als op vlak van beleving en wellbeingsoverwegingen.

Het binnenbrengen van daglicht kan op een goede manier gebeuren, mits weloverwogen ontwerp en goede aftoetsing van de ontwerpkeuzes. Er is nog steeds ruimte voor creatieve oplossingen.

Balsporten in de hoogte (volley, badminton,…) zijn de meest delicate of vlak van verblindingsproblematieken.

Beheers de luminantieverschillen in alle omstandigheden.

Kwalitatieve en quantitatieve simulaties laten toe om ontwerpkeuzes te ondersteunen en bij te sturen.

Gebruik van lichte kleuren in het interieur zijn bijna steeds een meerwaarde

Er is echter nog heel weinig literatuur en er zijn nog maar weinig absolute aftoetsingscriteria voor indoor sportinfrastructuur.

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

Toekomst

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

Toekomst

Sports hall for the Helsinki university of Technology in Otaniemi, Espoo, Alvar Aalto, 1949–1952

“ Architects in planning rooms today have forgotten their faith in natural light. Depending on the touch of a finger to a switch, they are satisfied witch static light and forget the endlessly changing qualities of natural light , in which a room is a different room every second of the day.”

joost.declercq@ar-te.be

Louis Kahn