Neues Raumplanungsgesetz und Tageslicht in Gebäuden 2013 hat

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Neues Raumplanungsgesetz und Tageslicht in Gebäuden
2013 hat sich das Schweizer Volk für das neue Raumplanungsgesetz
ausgesprochen. Kern dieses Gesetzes bildet der sparsame Umgang mit den
Landressourcen, sowohl für die Erweiterung, als auch für die effektive Nutzung
vorhandener Siedlungsflächen. Es geht darum mehr zu verdichten, höher und
tiefer zu bauen und Verkehrsflächen übereinander zu stapeln. Neue Ansätze in
der Lichtplanung sind gefragt, um das Tageslicht effektiver zu nutzen und die
Lebensqualität der Bewohner und Arbeitenden zu verbessern.
Verdichtetes Bauen führt zu geringeren Abständen zwischen Bauten und dadurch zu
weniger Tageslicht in unteren erdnahen Geschossen. Schon bei einfachsten
Reihenhaus Siedlungen zeigt sich, dass der Tageslichtanteil im Gebäudekern gering
ist. Die Gebäudetiefen sind zu gross, als dass von beiden Seiten genügend frei
verfügbares Tageslicht die Räume fluten kann. Die innenliegenden Gebäudezonen
sind auch tagsüber mit Kunstlicht versorgt, was dem Gedanken des Energiesparens
widerspricht und das Wohlbefinden beeinträchtigt. Nachträgliche Lösungen zur
Verbesserung der Situation sind aus technischen und monetären Gründen kaum
möglich. Es gibt jedoch neue Ansätze, die weitgehend unbekannt sind, aber sehr
effektiv dieses Malheur beheben können.
Es gibt einige wenige Firmen, die sich dieser Herausforderungen annehmen und
auch schon Lösungen und Produkte entwickelt haben.
Tageslicht beeinflusst die Gesundheit
(Seco, Verordnung zum Arbeitsgesetz)
Das Tageslichtlicht beeinflusst nicht nur das eigentliche Sehen, sondern auch die
Aktivität (Tätigkeitsdrang, Betriebsamkeit, Unternehmungsgeist), physiologische
Vorgänge (Stoffwechsel, Kreislauf, Hormonhaushalt, Immunsystem) und Psyche. Die
Variation des Tageslichts im Tages- und Jahresverlauf ist ein zentraler Faktor für das
Synchronisieren des zirkadianen Rhythmus der physiologischen und
psychologischen Funktionen mit der Tageszeit. Um diese Funktionen zu aktivieren ist
es notwendig, dass tagsüber eine gewisse Dosis von Licht auf die Netzhaut der
Augen auftritt, das eine Farbtemperatur mit hohem Blauanteil und eine genügende
Intensität hat:
• Lichtintensität min. 600 Lux (während der gesamten Arbeitszeit)
• Farbtemperatur 5300 - 6500 K
Unterhalb dieser Tageslichtdosis tritt die Sekretion von Melatonin sowie eine
Senkung der Spiegel von Serotonin und Glucocorticoiden ein. Serotonin ist das für
das Wachwerden massgebende Hormon; es erleichtert Übertragungen im
Nervensystem. Melatonin ist das für die Gewährleistung der biologischen Rhythmen
und für die Wachseins-/Schlafes-Zyklen massgebende Hormon. Glucocorticoide
beeinflussen den Stoffwechsel, den Wasser- und Elektrolythaushalt, das HerzKreislaufsystem und das Nervensystem. Ferner wirken sie entzündungshemmend
und immunsuppressiv.
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Anforderungen an Arbeitsräume und Wohnräume bezüglich Tageslicht
Wohnräume
Der Gesetzgeber fordert, dass ein Wohnraum Fenster aufweisen muss, die minimal
10% der Grundfläche des Raumes ausmachen sollen. Dabei wird keine Forderung
an die Qualität der Lichtverhältnisse gestellt. Es ist also egal, ob das Fenster in
einem Innenhof im Erdgeschoss befindet, ob es sich im Stadtzentrum direkt an ein
sehr nahe gebautes anderes Gebäude grenzt, oder ob es sich um eine
Dachwohnung mit Rundumblick handelt.
Arbeitsräume
Arbeitsräume müssen ausreichend (mit ca. 200 bis 750 lx) belichtet sein und sollen
einen direkten Blick zur Aussenwelt freigeben. Dazu gibt es eine Tabelle wieviel Licht
(Kunstlicht Anforderungen) für welche Tätigkeiten notwendig sind.
Untergeschossräume können dann genutzt werden, wenn dies aus
organisatorischen Gründen nicht anders machbar ist (zB Verkaufsräume in
Einkaufszentren, etc), dabei muss aber organisatorisch sichergestellt sein, dass
der/die Arbeitnehmende ausreichend Freiraum, Pausen erhält, um sich in Räumen
mit Tageslicht oder im Freien aufhalten kann.
Beleuchtungsstärke lux [lx]
Die Beleuchtungsstärke in lx ist der Quotient der Lichtstärke einer punktförmigen
Lichtquelle in Candela (cd) und dem Quadrat der Entfernung in m. Im Freien hat die
Distanz zur Sonne keinen Einfluss mehr, weshalb man die Beleuchtungsstärke Lux
als absolut betrachten darf.
Beispiele, cirka Werte
Heller Sonnentag
Bedeckter Sommertag
Im Schatten im Sommer
Bedeckter Wintertag
Büro-/ Zimmerbeleuchtung
Kerzenlicht 1 m Entfernung
Vollmondnacht
100'000 lux
20'000 lux
10'000 lux
3’500 lux
500 lux
1 lux
0.25 lux
Tageslicht
Tageslicht ist das sichtbare Licht der Sonne (Sonnenlicht) bzw. der Sonnenschein,
der von Sonnenaufgang bis zum
Sonnenuntergang zu sehen ist, also das
natürliche Licht des lichten Tages. Das
menschliche Auge kann das Licht im Bereich
von 380 bis 780 Nanometer wahrnehmen.
Sonnenlicht
Sonnenlicht (direktes Sonnenlicht) ist
volkstümlich am Einfachsten definiert, als
jenes das zum augenfälligen Schattenwurf
führt. Es besteht aus mehr oder weniger
parallelen Strahlen, die die Erde berühren und
sehr unterschiedlich intensiv sind, je nach Ort,
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Höhenlage, Jahreszeit und Himmelsbedeckung.
Diffuses Licht
Diffuses Tageslicht ist unter einem bedeckten Himmel, im Nebel oder im Schatten
(zum Beispiel unter Bäumen) vorhanden. In Mitteleuropa sind ca. 50% der Tage
wolkenbehangen oder teilbedeckt, wodurch keine direkte Sonnenstrahlung möglich
ist.
Zenithlicht
Tageslicht senkrecht vom Himmel (Zenithlicht) ist rund 3 bis 5 mal effektiver als über
normale Fenster horizontal Einfallendes. Entsprechend zeigt sich dass Dachfenster
obwohl meist sehr viel kleiner erstellt werden als Fassadenfenster, ebenso viel
Tageslicht spenden können. Dasselbe gilt für alle horizontalen Fenster die gegen
den freien Himmel gerichtet sind.
3. Neue Ansätze beim künftigen Bauen
Entscheidend ist für die Belichtung von Räumen im überbauten Gebiet ist also
weitgehend das Zenithlicht. Dies kann jeder leicht selber durch den Blick aus dem
Fenster feststellen, wie viel er vom freien Himmel sieht. Nachbargebäude und
Bepflanzungen beeinflussen diese Qualität. Erdnahe Geschosse in Städten haben
meist kein Zenithlicht im Raum und sind entsprechend ganzjährig unterbelichtet,
selbst wenn die Ausrichtung des Fensters südlich ist und die Sonne scheint.
Gute Belichtung
Anteil Himmel über 50%
Messung
3000 lux
Schlechte Belichtung
kein Himmel sichtbar
Messung
80 lux
Messungen an einem sonnigen Wintertag, Tischhöhe 1 m Abstand vom Fenster, im
Schatten gemessen, ohne direkte Sonneneinstrahlung Einwirkung.
3. Tageslicht Führung durch das Dach
Mittlerweile sind auch Dachfenster weniger von Auflagen bedroht, da die Dächer mit
Sonnen- Energieanlagen bebaut werden dürfen.
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3.1 Einfache Systeme
Als einfache Systeme sind Tageslicht Rohre gemeint, welche das Licht über Rohre
vom Dach in darunterliegende Wohnzonen führen, und diese belichten. Die
Lichtmenge ist wegen der Querschnitte meist sehr beschränkt. Die Effizienz und das
Kosten Nutzen Verhältnis lässt sich sehen.
3.2 Komplexe Lichtleit Systeme über das Dach eingespiesen
Das junge Architektenteam Loeper Schmitz Grenz Partnerschaft, in Hamburg hat
kürzlich einen von der Stadt Hamburg ausgeschriebenen Architektur - Wettbewerb
für die Umnutzung in Wohnen der Speicherstadt Hamburg gewonnen. Sie haben den
Ansatz gewählt, die grossen Bauköper über grosse zentrale Schächte im
Gebäudezentrum mit Tageslicht zu versorgen, da an der Aussenfassade aus
Denkmalschutz - Gründen keine Veränderung möglich ist.
Ansicht
Grundriss
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Schnitt
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Innenraum Perspektive
www.asdfg.co
Die Schweizerfirma Heliobus AG, welche schon diverse solcher Systeme erstellt hat,
berät jetzt auch die Hamburger Architekten.
4. Tagslichtführung über die Fassade
4. 1 Sonnenstoren mit Licht Lenkung
Die Hersteller von Sonnenschutz Systemen befassen
sich schon längst mit der Thematik Licht in die Räume
zu lenken, speziell wenn die Sonnenstrahlen eigentlich
aus Sonnenblendschutzgründen ferngehalten werden
möchten. Diese Lösungen sind vorab für Arbeitsräume
und Büros von grossem Nutzen.
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4. 2 Sonnenlichtlenkung im Raum
Ein Schritt weiter geht das
Forschungsprogramm der Universität in
Singapur. Dort wird im Rahmen der
Nachhaltigkeit „the greenest building“
studiert, wie das Sonnenlicht in die Tiefe
des Raumes gelenkt werden kann.
Entscheidend für das Wohlbefinden ist,
dass eine ausgeglichene Helligkeit über
den ganzen Raum verteilt.
https://www.bca.gov.sg/zeb/daylightsystems.html
4.3 Tageslicht Lenkung in hintere Kernzonen
Um mächtige Gebäude mit Tageslicht zu versorgen ist es angezeigt die Fassade
effektiver zu nutzen. Mit neu artigen Fassaden Systemen ist es möglich auch die
Kernzonen ausreichend mit Tageslicht zu versorgen. Dabei werden aufstehende
Lichtöffnungen der Fassade zum Zenith gerichtet und das einfallende Licht in die
Räume gespiesen. Es kann dabei auch im Querschnitt reduziert in den
Kernzonenbereich geleitet werden. Damit können auch mächtige Hochhäuser in den
Innenzonen mit Tageslicht versorgt werden.
Erste Versuchsanlagen zeigen, dass dies kein Visionen mehr sind. Die Heliobus AG
will diese Systeme aber aus patentrechtlichen Gründen noch nicht preisgeben.
5. Tageslicht im Untergeschoss
Das gibt es schon sehr reife Produkte am Markt, welche das Tageslicht über
verspiegelte Lichtschächte in die Untergeschossräume lenken, sehr effektiv und
ohne weitere Gebäudeanpassungen. Dabei wird auch der Blick zum Himmel ins
Zenithlicht freigegeben mit den vorstehend erwähnten positiven Eigenschaften.
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Das Arbeiten im Untergeschoss mit Ausblick ist ohne Kunstlicht problemlos möglich.
6. Tageslicht in unterirdischen Bauten
In Zukunft wird das Grundstück unterirdisch soweit möglich unterirdisch bis an die
Grenzen genutzt werden. Problematisch ist hier nur die Versorgung mit ausreichend
Tageslicht. Lösungsansätze sind verspiegelte Lichtschächte wie in einem
herkömmlichen Untergeschoss oder neuartige betretbare Glasoberlichter, wie sie seit
längerem schon auf dem Markt zu Verfügung stehen.
Einerseits bieten sich die hinlänglich bekannten Tageslicht Kuppeln an. Es gibt aber
auch neuere Glasbauteile, die ästhetisch zu überzeugen vermögen. Zudem bieten
sie an auch den Platz darüber in form von Terrassen vollumfänglich ohne jede
Einschränkungen zu nutzen.
Kuppeln
Glasböden, Glassfloors
7. Ein Beispiel für das Bauen mit Untergeschoss Nutzung
Das Gebäude der Zukunft wird das Grundstück vollumfänglich nutzen. Überirdisch
wird dies geschehen soweit es die Gebäude und Grenzabstände zulassen,
unterirdisch müssen die gesetzlichen Bedingungen den neuen Möglichkeiten
angepasst werden. In England und Frankreich ist es möglich die Untergeschosse zu
nutzen, es ist nur der Nachweis erbracht werden, dass diese auch ausreichend mit
Tageslicht versorgt werden können. Dieser Beweis ist leicht zu erbringen.
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8. Resümee
Es gibt am Markt neue Tageslicht Systeme, welche das künftige Bauen prägen
können. Der Gesetzgeber ist gefordert diesen neuen Möglichkeiten Platz zu lassen,
damit sich Firmen und deren Produkte entwickeln können, im Interesse der Ziele des
neuen Raumplanungsgesetzes. Das Wohlbefinden der Menschen in diesen Räumen
ist dabei nicht eingeschränkt, ganz im Gegenteil.
Tageslicht kann grundsätzlich in jede Zone eines Gebäudes gelenkt werden. Dies
sollte der Gesetzgeber wohlbedacht fördern. Es ist einzig eine Sache der Planung
und den damit verbundenen Kosten, die ein Bauherr/Investor zu entscheiden hat.
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