Samenvatting

Uit onderzoek is gebleken dat in veel scholen de kwaliteit van het binnenmilieu vaak te slecht is. Dit slechte binnenklimaat heeft invloed op zowel de gezondheid als de leerprestatie van de kinderen en leerkrachten. Door bezuinigingen worden scholen meestal met low-budget gerealiseerd, waardoor er minder aandacht wordt besteed aan de kwaliteit van het binnenmilieu in klaslokalen. In dit rapport wordt ten eerste onderzoek gedaan naar de ontwerprichtlijnen waarmee aan de minimale prestatie eisen met betrekking tot daglichttoetreding voldaan kan worden. Door middel van het lichtsimulatiepakket Ecotect Radiance is onderzoek verricht naar invloedrijke factoren in het ontwerp op de gemiddelde daglichtfactor in de ruimte; zoals de diepte, een overstek en een lichtplank. Op basis van het onderzoek zijn grafische ontwerprichtlijnen opgesteld om relatief snel de te behalen gemiddelde daglichtfactor bij verschillende ruimte afmetingen te bepalen. Een tweede onderzoek dat is verricht betreft het risico op overhitting bij de grote glasoppervlaktes voor de vereiste gemiddelde daglichtfactor in de ruimte. Ter indicatie is in de praktijk de gemiddelde daglichtfactor gemeten van een klaslokaal dat gerealiseerd is conform het PvE 'Frisse Scholen'.

Het PvE 'Frisse Scholen' 2012 houdt geen rekening met onderlinge relaties en consequenties van eisen met betrekking tot daglichttoetreding in klaslokalen. Voor het behalen van de minimale prestatie eisen met betrekking tot daglichttoetreding, is bij de verschillende kwaliteitsklassen veel glas in de gevel vereist. Voor het behalen van kwaliteitsklasse A (Dfgem=7%) dient tevens een daklicht toegepast te worden. Bij kwaliteitsklasse B (Dfgem=5%) is het toepassen van daklicht afhankelijk van de geometrie van het klaslokaal. Naarmate de eisen met betrekking tot de gemiddelde daglichtfactor hoger worden, wordt het netto-glaspercentage groter in de gevel.

Bij een klaslokaal met minimale afmetingen (7x7 m) is onderzocht wat het benodigd netto-glasoppervlak is om met één gevelzijde de ruimte van daglicht te voorzien. Het netto-glasoppervlak dat nodig is voor het behalen van kwaliteitsklasse C is 3,5 maal groter dan het minimaal glaspercentage dat nodig is voor het Bouwbesluit;2012. De eisen uit het Bouwbesluit stellen geen eisen aan de geometrie van de ruimte maar alleen aan het vloeroppervlakte. Een groot netto-glasoppervlak kan het gebruik van kunstverlichting overdag reduceren. Echter zijn er ook nadelen voor het toepassen van grote glasoppervlakken in de gevel: een lagere geluidwering, thermische onderbreking van de gevelisolatie en in de zomer een hogere zonbelasting. Daarnaast is er voor de architect of opdrachtgever minder ontwerpvrijheid in de ontworpen gevel.

Uit de rekenresultaten bij gebruik van een overstek of lichtplank blijkt dat beiden een negatieve invloed op de gemiddelde daglichtfactor hebben. Een lichtplank zorgt voor een betere lichtverdeling nabij een daglichtopening, maar resulteert nauwelijks in een hogere daglichttoetreding achterin de ruimte. Het toepassen van daklicht achterin de ruimte verhoogt de gemiddelde daglichtfactor nauwelijks, maar brengt licht dieper de ruimte in. Afhankelijk van de hoeveelheid glas in de gevel levert het gebruik van een overstek een hogere daglichtfactor op dan hetzelfde klaslokaal met van een lichtplank. Een lichtplank bevat een hoge reflectiefactor, maar omdat de vloer een lage reflectiefactor heeft, wordt het daglicht minder door de vloer gereflecteerd. Een hoge gemiddelde daglichtfactor in de ruimte wil niet zeggen dat overdag geen gebruik van kunstverlichting nodig is. De Arbo eisen stellen op iedere werktafel (waarop gelezen en geschreven wordt) 500 Lux voor. Om deze verlichtingssterkte te kunnen behalen is achterin de ruimte alsnog kunstverlichting benodigd. Binnen één meter nabij de gevelopeningen wordt op het werkvlak 500 Lux behaald.

Bij het behalen van de vereiste gemiddelde daglichtfactor in klaslokalen speelt de zonwering in klaslokalen ook een grote rol. Het doel van de hoge daglichtfactor is het bevorderen van de leerprestatie van leerlingen en het reduceren van kunstverlichting. Het PvE 'Frisse Scholen' stelt een algemene eis voor het behalen van alle aspecten op het gebied van energiebesparing. Alle eisen uit het PvE 'Frisse Scholen' dienen voor minimaal 95% van de gebruikstijd te voldoen. Kortom, ook voor de gemiddelde daglichtfactor geldt dat boven de 5% van de gebruikstijd geen overschrijding mag optreden.

In de zomerperiode zal door het grote vereiste glaspercentage meer warmte in het klaslokaal opgeslagen worden in de ruimte waardoor de operatieve binnentemperatuur het toetsingscriterium overschrijdt. Het gehanteerde toetsingscriterium conform het PvE 'Frisse Scholen' (18,8+0,33*Te+3) is erg ruim met betrekking tot de toelaatbare operatieve binnentemperatuur in de zomerperiode. Er treedt overschrijding bij alle kwaliteitsklassen op indien geen gebruik wordt gemaakt van extra ventilatie gedurende de (koele) nacht (nachtventilatie). Bij gebruik van nachtventilatie wordt wel aan de gestelde criteria voor temperatuuroverschrijding voldaan. Indien gedurende minder uren nachtelijkeventilatie plaatsvindt, is er sprake van overschrijding van de criteria.