Dagslys og naturlig ventilation kan anvendes langt bedre, end vi gør i dag

​En bedre udnyttelse af det naturlige lys på hospitaler kan reducere energiforbruget til belysning med 20-40 procent og give bedre indeklima. Det skriver arkitekten Carlo Volf.

Wait...

Artikel publiceret i INGENIØREN/FACILITYTECH, d. 11/5-2021.

Hospitaler er ”varme bygninger” og benyttes 24/7. I dag er der dog flere og flere bygninger, der er isoleret så godt, at de bruger mere energi på at komme af med varme, end de bruger på opvarmning. Tingene er så at sige vendt på hovedet: Når vi plejer at tale om passiv varme fra solen, taler vi i dag om ekstern varmelast.

Det betyder, at naturlig ventilation og bygningsfysik kan gøre en stor forskel på indeklima og energiforbrug og peger i retning af at arbejde tværfagligt omkring det gode indeklima. Energiforbruget fylder ca. 4 procent af driftsudgifterne på et hospital, så det er vigtigt, at de sundhedsmæssige aspekter og sundhedsmæssige fagligheder kommer med i planlægningen af indeklimaet. 

Dagslys og indeklima 

Et nyt studie, som vi har lavet i Region H, viser et betydeligt besparelsespotentiale ved at inddele belysningen i henholdsvis morgen-og aftenscenarier og samtidigt, at tage højde for bygningers geografiske orientering i forhold til N, S, Ø og V.  

Studiet foreslår derfor en ny strategi, som inddeler dagen i henholdsvis en morgenperiode og et aftenperiode, med henblik på at reducere bygningens samlede energiforbrug. Studiet analyserer i den forbindelse muligheden for, at udnytte naturligt lys og naturlig ventilation, baseret på to hovedparametre. 

  1. Den geografiske orientering (N, S, Ø og V) 
  2. Årstid (sommer og vinter). 

Når det gælder dagslyset, kan strategien være med til bedre at balancere lyset i dagtimerne. Når det gælder aftenlys, viser studiet samtidigt, at det giver god mening at reducere lysniveauerne, simpelthen fordi sundhedsaspekterne ved lyset reduceres i aftenperioden, fra 14:00 og fremefter, hvor lys kan forsinke og forringe nattesøvnen. Reduceres det ønskede lysstyrkeniveau i eftermiddags- og aftentimer, i tidsrummet kl.14:00 – 22:00, kan der samtidigt spares helt op til 41 % af energiforbruget. 

Hvordan blev undersøgelsen gennemført? 

Projektet blev afsluttet i december 2020 og er udviklet i et tværfagligt samarbejde mellem Ny Psykiatri Bispebjerg (Region Hovedstaden), DTU Fotonik og BUILD - Institut for Byggeri, By og Miljø, Aalborg Universitet. 

Studiet blev gennemført på to måder. Dels som et eksperimentelt praktisk studie på matriklen Bispebjerg Hospital ved hjælp af en 1:1 roterbar mockup af en sengestue, der kunne drejes i forhold til verdenshjørner og i forhold til årstid:  Sommer og vinter. Dels igennem BSim-beregninger af dagslys og indeklima for hver orientering. Studiet samlede, målte og beregnede data for henholdsvis belysningsintensitet, spektralsammensætning og temperaturer udenfor og indenfor. I alt blev der målt fire forskellige steder i rummet, og data blev suppleret med fotografiske optagelser af dagslyset og kunstlyset i løbet af dagen og i løbet af året. 

Naturligt lys og naturlig ventilation

Studiet viste store forskelle i dagslys og temperaturer, dels i løbet af året og dels i løbet af dagen, afhængigt af orienteringen af sengestuen. Resultaterne af studiet viste, at der ligger et stort uudnyttet potentiale i at optimere styringen af LED-lyskilder ikke kun rent energimæssigt - men også rent sundhedsmæssigt. 

Samtidigt viste studiet, at der er store udfordringer, når det gælder om at skabe en balance mellem på den ene side dagslys og behov for belysning og på den anden side komforttemperaturer.  

Analysen viste i den forbindelse, at naturlig ventilation og passiv køling kan supplere og i nogle tilfælde helt erstatte mekanisk ventilation. 

Hvordan bør den viden så bruges? 

Når det gælder de potentielle sundhedsmæssige aspekter af dagslys og frisk luft, viste studiet, at det giver god mening at se nærmere på, hvordan behov for ventilation og behov for dagslys og kunstlys kan kombineres. Derfor foreslår studiet en ny strategi for dynamisk kunstig belysning samt hybrid ventilation og dynamisk mekanisk ventilation, kaldet Geographical Orientation Compensated Architectural Planning, GOCAP. 

Baseret på målinger og analyser af indeklimaet estimerer studiet, at metoden kan reducere energiforbruget til belysning med 20 – 40 procent og energiforbruget til ventilation med minimum 40 procent.

Det er tankevækkende, at man kan spare en masse energi på hospitaler ved at reducere belysningsniveauet i perioden 14.00 – 22.00 – og samtidigt supplere med naturlig ventilation. 

Undersøgelsen understreger betydningen af at anvende bygningsfysikken og få arkitekterne med ind i processen, når der planlægges indeklima. Resultaterne viser, at det ikke kun er et teknisk anliggende at planlægge et godt indeklima og, at de potentielle variationer i dagslys og temperaturer kan anvendes langt bedre end tilfældet er i dag. I både sommer- og vinterperioden.


Responsible editor

Comments