Miljøsertifisering som bidrag til optimalisering av dagslysforhold i undervisningsbygg

Abstract

Dagslys er en viktig faktor for menneskers helse og velvære, spesielt i læringsmiljøer, da det forbedrer elevenes konsentrasjon og ytelse (Heschong, Wright & Okura, 2002). Miljøsertifiseringer som BREEAM-NOR setter strenge krav til dagslysforhold, og denne oppgaven har som mål å belyse hvordan slike krav kan påvirke utformingen av undervisningsbygg. Masteroppgaven besvarer problemstillingen om miljøsertifisering bidrar til å forbedre dagslysforhold i undervisningsbygg. Ved bruk av kvantitativ metode ble resultater innhentet for et representativt utvalg bestående av syv rom fra case-prosjektet Haraldsvang ungdomsskole og flerbrukshall som ferdigstilles i 2025. Case-studien inkluderer en detaljert beskrivelse av rommene, valgt ut basert på de største utfordringene knyttet til dagslys. Modellen er bygget opp i programmet Rhino 3D ved hjelp av tegningsunderlag fra byggesaken. Videre er rommene simulert for dagslysfaktor, dagslysautonomi og blending, i Climate Studio. Beregningsforutsetninger for simuleringene er lagt ved i Vedlegg B beregningsforutsetninger. En fremgangsmåte bestående av 5 forbedringstiltak ble laget i forkant av simuleringsarbeidet. Det er totalt utført 146 simuleringer hvor noen eller alle tiltakene er utført for de ulike rommene, basert på oppnåelse av sertifiseringskrav. Målet med oppgaven har vært å belyse utfordringer og muligheter tilknyttet miljøsertifisering av dagslys. Forbedringstiltakene er utarbeidet etter grundig litteraturstudie og har hatt fokus på å øke lysmengder mest mulig uten unødig økning av glassareal. Basert på funn i resultatene er det sammenstilt en prioriteringsliste over tiltakene som er utført, rangert etter effektivitet i kapittel 6.2.7. Listen kan fungere som et hjelpemiddel i dagslysprosjektering av fremtidige prosjekter. Heving av vindushøyde er det tiltaket som gir størst forbedring av dagslysforholdene uten å øke glassarealet. Faktorer som har hatt stor påvirkning, men som ikke kunne endres, er formfaktor på rom, himmelretning og avskjerming av horisont. Ikke alle rom oppfylte kravene i BREEAM-NOR, men fra resultatene er det dokumentert at arbeidet med å oppnå miljøsertifisering har bidratt til bedre dagslysforhold i case-prosjektet sammenlignet med utgangspunktet. Denne forbedringen har likevel medført en ulempe i form av økt sannsynlighet for blending i seks av syv rom. Dette viser at arbeidet er komplekst, og det kan ikke konkluderes ensidig med at dagslysforholdene er bedre i rom som har oppnådd miljøsertifisering. Det er et todelt svar på problemstillingen, da definisjonen av hva som utgjør gode dagslysforhold er avgjørende

Daylight is an important factor for human health and well-being, especially in educational environments, as it enhances students' concentration and performance(Heschong, Wright & Okura, 2002). Environmental certifications like BREEAM-NOR impose stringent requirements for daylight conditions, and this task aims to explore how such requirements can influence the design of educational buildings. The thesis addresses whether environmental certification contributes to improving daylight conditions in educational buildings. Using a quantitative approach, results were gathered for a representative sample consisting of seven rooms from the case project: Haraldsvang middle school and sports arena, which is scheduled for completion in 2025. The case study includes a detailed description of the rooms which were selected based on a worst-case assumption for daylighting conditions. The model was constructed in Rhino 3D using construction drawings submitted to the municipal building department. Further on, the rooms were assessed for daylight factor, daylight autonomy, and glare in Climate Studio. Simulation conditions are detailed in Appendix B. A set of five improvement measures was developed prior to the simulation work. A total of 146 simulation results were conducted with varying combinations of these measures across different rooms, based on achievement of the certification criteria. The goal of the study was to highlight challenges and opportunities associated with environmental certification for daylight. Improving measures were created following a comprehensive literature review, focusing on maximizing daylight availability without unnecessarily increasing the glazing area. Based on findings, a prioritized list of implemented measures ranked by effectiveness was compiled in chapter 6.2.7. This list can serve as a tool for daylight design in future projects. Raising window height emerged as the measure yielding the greatest enhancement of daylight availability without increasing the glazing area. Factors such as room geometry, orientation, and high obstruction angles had significant impacts but were immutable. Not all rooms managed to meet the BREEAM-NOR criteria; however, the results document that the efforts to achieve environmental certification, have led to improved daylight availability in the case project compared to the original conditions. Nevertheless, this improvement has introduced a downside in the form of increased glare probability in six out of seven rooms. This underscores the complexity of the task, and it cannot be conclusively stated that daylight conditions are universally improved in rooms that achieve environmental certification. The issue is two-sided, as the definition of what constitutes good daylight conditions is pivotal.