Mirck Architecture - Daylighthouse

CASE STUDIES

DAGLICHT IN ARCHITECTUUR

mirck architecture oktober 2019 r.j.h. fortuynplein 6 office@mirck.eu

COLOFON

Fotografie:

Fotografie Daylighthouse 1: Tekeningen:

Visualisaties:

Teksten tenzij anders vermeld: Poster:

Katja Effting Rene de Wit Mirck Architecture Mirck Architecture & Velux Visualizer Mirck Architecture Paul Ouwerkerk

Introductie

Dit document presenteert daglicht in woningen.

Momenteel groeit de wens om gezonder te leven.

Daglicht levert daar een grote bijdrage aan.

Daylighthouse is een verhaal over drie huizen met daglicht als hoofdrol. De drie huizen worden vergeleken met drie relevante woongebouwen.

Er ontstaan steeds meer mogelijkheden om de kwaliteiten van daglicht te ontdekken en te ontginnen. De complexiteit vraagt om geduld, rekenkracht en creativiteit. De tentoonstelling geeft inzicht en nodigt uit om over daglicht in woningen na te denken.

2003 – Daglicht krijgt de hoofdrol bij het ontwerp voor een landhuis. Als dit experiment eenmaal gebouwd is verrast de lichte binnenruimte: de impact van daglicht is groter en breder dan verwacht. Het landhuis krijgt de naam Daylighthouse.

2008 – Maarten bezoekt Daylighthouse. Hij besluit tot onderzoek naar de kwaliteit van daglicht voor een hoekhuis. Inzichten van het landhuis dragen bij aan een 9 meter hoge kubus van licht. De verrassing van Daylighthouse 2 is het grote besef van de weersomstandigheden.

2013 – Het ontwerp van een dijkhuis start. Het uitzicht krijgt prioriteit, maar na een bezoek aan het landhuis en het hoekhuis sluit daglicht aan. De verrassing van Daylighthouse 3 is de wederzijdse versterking van uitzicht en daglicht. De binnenruimte voelt als onderdeel van het uitzicht.

Introductie

Tuin met amphitorium, ITC leiden

Buiten Boven is de tuin afgebeeld van een Leidse opleiding. Bij mooi weer worden de colleges soms in de tuin gegeven. Buiten kan het licht zeer dynamisch zijn. De mens kan hier goed op anticiperen en van profiteren. Lichtsterkte wordt uitgedrukt hoeveelheid Lux. Buiten beweegt de lichtsterkte van 1.000 lux tot ruim 100.000 lux, afhankelijk van de wolken en zonnestand. Het is hiernaast verbeeld in een schema.

Binnen In Nederland brengt men veel tijd binnen door.

Hierdoor merkt men weinig van de dynamiek van het licht buiten. Binnen neemt de lichtsterkte af van 1.000 lux tot 0 lux. Het licht binnen is dus een fractie van het licht buiten, maar des te belangrijker. Aan de rechterzijde van het schema zijn de lichtsterktes gekoppeld aan kleuren. Ter referentie zijn vier lichtsterktes omschreven.

Luxlijnen In de tentoonstellingsruimte laten deze gekleurde luxlijnen zien hoe de lichtsterkte afneemt vanaf de gevel. Door de dynamiek van het licht is dit een indicatie. De lijnen laten zien dat de schuine glasgevel en de zijmuren bijdragen aan de hoeveelheid licht. De regenboogkleuren komen terug in de analyses en vergelijking van de verschillende woongebouwen.

hoeveelheid lux: buiten direct zonlicht

100.000 lux 90.000

hoeveelheid lux: binnen lichaam geactiveerd, precieze alerte taken

1000 lux 875

70.000

750

60.000

625

50.000

500

40.000

375

30.000 schaduw op zonnige dag

20.000 10.000

zwaar bewolkte dag

1000

positieve invloed op welbevinden

dynamisch bereik daglicht

80.000

oudere ogen kunnen lezen, normale taken

jongere ogen kunnen lezen, eenvoudige taken

250

125

beeld zonder detail, bewegen zonder botsen

DAYLIGHTHOUSES

Daylighthouse 1

Zicht op binnenplaats door openingen in buitenmuur tuinzijde

Daylighthouse 1 is een experiment. De architect stelt in zijn eerste gebouw daglicht centraal en de opdrachtgever gaat daar in mee. Een open dak verlicht een groot gelijkvloers programma.

De dakvorm bepaalt de verschijningsvorm buiten.

Binnen overheerst de aangelichte houtstructuur de vrije ruimte.

Een plattegrond van dertig bij dertig meter is het resultaat van de kavel en de wensen van de familie: gelijkvloers, beschermend, en een binnenplaats met zwembad. De diepte van het huis deed het dak openen, tot het optimale zaagtand-dak op het noorden. De dakvorm suggereert en maakt een bijzondere binnenruimte.

Bij binnenkomst verrast de grote lichtsterkte en de varierende dynamiek. Het spaarzame uitzicht is ondergeschikt aan de lange zichtlijnen binnen de buitenmuren, begeleidt en aangelicht door de dakraamstroken. Het geeft een geleidelijke overgang tussen binnen en binnenplaats.

Situatie - zonnestanden

21

21

cembe

Zuid

Zuid

Noord

Diffuus licht door daklichten op het noorden

Noord

Zuid

r

21 de

i

i

jun

jun

21 de

cembe

r

Noord

Zuid

Passieve zonwering door overstekken

Noord

Plattegrond - begane grond

Oostgevel

Lichte binnenwereld – zicht op keuken, terras en hammam

lux

Doorsnede 21 maart 12:00

21 maart 12:00 - bewolkt zonder daklichten

21 maart 12:00 - bewolkt met daklichten

21 maart 12:00 - zonnig met daklichten

Verlichtingssterkte op begane grond niveau gedurende een jaar

Daylighthouse 2

De zuidwest gevels hebben overstekken en zonwerende gevellatten

Daylighthouse 2 is een onderzoek. Maarten koopt een kavel met vrij uitzicht over een moeras en het IJsselmeer. Hij wenst een drielaags hoekhuis met veel daglicht. Het wordt een houten kubus met specifieke openingen in wanden en vloeren, ingegeven door programma en orientatie.

Hoge ramen en daklichten op het noorden leggen via vides en splitlevels verbinding met de woonkamer beneden op het zuiden. De woonkamer is open naar het zuiden, maar beschut door de gesloten verdieping erboven. Gevellatten worden buitenzonweringen, of hekken, en benadrukken de eenheid en ingrepen.

Boven staat het dakterras via een groot schuifluik in verbinding met de wintertuin. Beneden staan de overhoekse schuifpuien ook vaker open dan gedacht. Maar ook als alles dicht zit is Maarten verrast door het besef van de weersomstandigheden.

Situatie - zonnestanden

m zo er

winte

r

Zuidoost

Noordwest

Diffuus licht door daklichten op het noorden Daklicht en diffuus licht door openingen Lichte noordgevel kern verlicht huis van binnenuit

Noordwest

Noordwest

Zuidoost

Passieve zonwering door overstekken Grote verticale glasvlakken met passieve zonwering

Plattegrond - begane grond

Plattegrond - verdieping

Woonkamer op het lage zuiden

Zuidgevel

Wintertuin op het hoge noorden

lux

Doorsnede 21 maart 12:00

Begane grond

Tweede verdieping

Verlichtingssterkte op begane grond niveau gedurende een jaar

Daylighthouse 3

Het interieur voelt aan als onderdeel van het landschap

Daylighthouse 3 is een examen. Na een bezoek aan Daylighthouse 1 en 2 mag de kwaliteit van daglicht zich gaan bewijzen in het ontwerpproces.

Als onderdeel groeit de invloed van daglicht enorm in het ontwerp. Het resulteert in een lichte woonruimte, die onderdeel lijkt van het landschap.

Uitzicht en daglicht krijgen veel invloed op de ruimtevormen en openingen. De slaapkamer is besloten en op twee specifieke uitzichten gericht, terwijl de woonruimte daaromheen varieert van een helder glasdak op het noorden, via een mat daklicht, naar een 180 graden panorama op het zuiden.

Vanuit de lage polder klimt de tuin omhoog naar dijkniveau. Achter een border op de zuidhoek ligt een verrassende opening in de dijk. Dit windluwe terras geeft de benedenverdieping veel licht en zicht op de polder. Verschijningsvorm, oeverterrassen en tuinontwerp dragen bij aan de verbinding tussen huis en landschap.

Situatie - zonnestanden

21

21

cembe

Zuidwest

Noordoost

Diffuus licht door daklichten op het noorden

Noordoost

Zuidwest

r

i

jun

i

jun

21 de

21 de

cembe

r

Zuidwest

Passieve zonwering door overstekken

Noordoost

Plattegrond - begane grond

Plattegrond - benedenverdieping

Het exterieur is onderdeel van het landschap

Uitzicht vanuit woonkeuken

Zwartstaal, beton en hout

Schoonbeton souterrain

Waterkant noordwest

lux

Doorsnede 21 maart 12:00

Zonder daklichten

Met daklichten

Verlichtingssterkte op begane grond niveau gedurende een jaar

overzicht

De drie daylighthouses zijn op de volgende pagina’s in overzicht te vergelijken. De kwaliteiten van daglicht zijn deels objectief aan te tonen, en deels subjectief te ervaren. Zowel in het gebouwde resultaat als tijdens het ontwerpproces. Bij Mirck Architecture is de uitwerking van daglicht in architectuur per daylighthouse toegenomen. Het begon als experiment, groeide door in onderzoek, en verwerft nu een centrale positie in het ontwerpproces.

Daarnaast is een doorzonwoning ter referentie toegevoegd. In de doorsnedes is het grote verschil in verlichtingssterkte te zien. Meer inzicht in daglicht biedt de mogelijkheid om scherper te ontwerpen en beter te toetsen. Het belang van daglicht voor de mens wordt hierdoor versterkt in het ontwerpproces van gebouwen. De toenemende wens op gezonder en comfortabeler te leven werkt hier aan mee, net als de algehele technologische ontwikkeling van ontwerp- en bouwmethoden.

Onderaan zijn de vier ‘lightbeats’ van de woningen te zien. Deze visuele matrix bestaat uit plattegronden met de verlichtingssterkte van alle uren op een dag in een maand. Hiermee brengt de ‘lightbeat’ het jaarlijkse lichtritme van de woning in beeld. Het is een praktische informatiebron voor meer gevoel bij het licht van de plek en de (aanstaande) woning.

Doorzonwoning wettelijke minimum eisen daglicht

Daylighthouse 1 anno 2003 ĂŠĂŠnlaags landhuis

21 i

jun

21 de

cemb

Zuid

zuid - noord doorsnede 21 maart 12:00

er

Noord

zuid - noord doorsnede 21 maart 12:00

Zuid

Daylighthouse 2 anno 2011 drielaags hoekhuis

Daylighthouse 3 anno 2003 tweelaags dijkhuis

21 i

jun 21 i

jun

21 de

cembe

r

21 de

cembe

Zuidoost

Noordwest

r

Noordwest

Zuidoost

Zuidwest

Noordoost

Daklicht en diffuus licht door openingen noordgevel

zuid - noord doorsnede 21 maart 12:00

zuid - noord doorsnede 21 maart 12:00

woongebouwen

patiowoningen

Vogelvlucht - foto: beeldbank Amsterdam

Het stedenbouwkundig plan kent een paar grote woongebouwen, die als meteorieten in een laagbouwwijk liggen. Voor de laagbouw was een hoge dichtheid vereist, en kwamen de woningen rug-aan-rug te staan.

Patio’s blijken de beste manier op alle ruimtes in de diepe woningen van voldoende daglicht te voorzien.

Er worden veel verschillende patiowoningen gebouwd, waarvan er twee zijn geanalyseerd.

De patio’s brengen veel licht binnen en uitzicht op de lucht. Na jaren van discussie worden opbouwen toegestaan. De opbouwen kunnen een kleine invloed hebben op het licht. Een veel groter lichtverlies treedt op bij het dichtzetten van patio’s voor extra ruimte. Hierdoor ontstaan wettelijk onbepaalde ruimtes, door te weinig licht. Een glazen dak en glazen vloer kan het deels compenseren. De opbouw is meestal wel een lichte ruimte.

Interieur impressie - foto: KENK architecten

Langsdoorsnede type A daglicht visualisatie 21 maart 12:00

Langsdoorsnede type B daglicht visualisatie 21 maart 12:00

21 i

jun

21 de

cembe

r

2,6 m 2,6 m 3,5 m Noord

Zuid

Patio midden in de woning - Type A

Patio achter in de woning - Type B

grachtenpanden

Vogelvlucht - foto: beeldbank Amsterdam

Veel Nederlandse steden kozen voor grachten, waaraan veel verschillende grachtpanden verrezen. Bij de meeste grachtenpanden had daglicht veel invloed, mede gezien het lastige kunstlicht. Een binnenplaats blijkt waardevol, voor frisse lucht, maar ook voor licht dat diep tussen de panden doordringt. Op de lager gelegen verdiepingen kan dit een groot verschil maken, net als de plafondhoogte. Begane grond en bel-etage kregen hoge plafonds met hoge ramen, waardoor ook lager in het pand veel licht diep naar binnen komt.

Door de eeuwen heen werd een deel van de grachtenpanden vervangen door nieuwere en grotere exemplaren. Halverwege de 20e eeuw worden ook veel binnenplaatsen dicht gebouwd, zoals bij het Rijksmuseum. Inmiddels worden veel binnenplaatsen bij nader inzien weer geopend, zoals het Rijksmuseum en grachtenpand Keizersgracht 522 op dit blad.

Daglicht in kelder - foto: Jonathan Andrew

Binnenplaats bij renovatie geopend langsdoorsnede daglichtvisualisatie 21 maart 12:00

meer

meer D if

fuu

s li

ch t

Dif fuu

s li

ch t

Zuidwest

Noordoost

Binnenplaats als effectieve lichtbron

Noordoost

Zuidwest

Zuidwest

Noordoost

Hoge verdiepingen en ramen leveren meer licht

er

nd mi

Noordoost

er

nd

mi

Zuidwest

Binnenplaats Keizersgracht 522 deels dichtgebouwd langsdoorsnede daglichtvisualisatie 21 maart 12:00

COLUMN De herontdekking van de hemel In de tweede helft van de vorige eeuw zijn veel monumentale gebouwen dicht gebouwd. De robuuste structuren die door zo’n zes eeuwen heen zijn ontstaan moesten opeens efficiënter gebruikt worden. Binnenplaatsen maakten plaats voor binnenruimte.

De verdwenen binnenplaatsen hadden allerlei functies, van daglichtvoorziening tot ventilatie en van werkplaats tot toilet. De meeste functies waren inmiddels technisch efficiënter op te lossen, behalve het daglicht. Blijkbaar had het daglicht in die jaren haar prioriteit verloren.

Aan het einde van de vorige eeuw keert het tij gelukkig weer. Aan de architectenselectie voor de renovatie van het Rijksmuseum wordt gevraagd de twee lichthoven in ere te herstellen. Deze lente opende het Nieuwe Rijks haar deuren en wat is het verbeterd!

Het Rijks is uitzonderlijk, maar ook bij de normale monumenten leidt het terugbrengen van het daglicht tot succes. Recentelijk heeft mijn architectenbureau een dicht gebouwde binnenplaats van een grachtenpand geopend, waardoor het souterrain van zowel voor- als achterhuis van donkere opslag in lichte leefruimte veranderde.

In Leiden zijn we nog een stap verder gegaan.

Daar was de binnenplaats dicht gebouwd en het achterhuis verdwenen. Beide zijn terug en het gebouw staat weer met volle overtuiging in de 21e eeuw. Op de foto rechtsboven is een deel van onze hedendaagse transformatie te zien, met glazen dak en glazen vloer. Daglicht slaat een brug tussen de eeuwen.

Recensies in het algemeen – en die van het Rijks in het bijzonder – benoemen zelden de kwaliteit van daglicht. Het Rijks wordt geroemd door de passende entree, de identiteit, de lokale context, de ambachtelijkheid. Ik richt graag de aandacht op de twee enorme daglichtkunstwerken. Ze staan wat mij betreft symbool voor de Hollandse herontdekking van de hemel.

Glazen vloer tussen voor en achterhuis

grachtenpand itc

De collegezaal met lichtstraat op de plek van de binnenplaats

Een grachtenpand is getransformeerd tot bijzonder en energiezuinig onderwijsgebouw. Het naastgelegen postdoctorale opleidingsinstituut zocht ruimte voor een nieuwe collegezaal en studentenkamers. De zaal blijkt net te passen onderin het voor- en achterhuis van het buurpand.

Op de plek waar oorspronkelijk een binnenplaats was, wordt een lichtstraat gemaakt. Dit grote daklicht verlicht de collegezaal vanuit het midden.

De begane grond was halverwege de vorige eeuw dicht gebouwd en het oude achterhuis verdwenen.

Een nieuw achterhuis is met glazen vloer en dak verbonden met het voorhuis.

In het atrium van het naastgelegen pand dat voorheen een dichtgebouwde binnenplaats was, wordt de entree van de nieuwe collegezaal gemaakt. Als bekroning op het project zijn hier ‘daylighters’ aan het glazen atriumdak opgehangen.

Deze staven van kraakhelder kunststof geleiden haast onzichtbaar zowel kunstlicht als daglicht naar beneden.

Zolder achterhuis met balkon naar de binnentuin

Langsdoorsnede over de collegezaal

Daylighthousing

Principedoorsnede dwars over optimale lichtschacht

Woongebouwen hebben qua daglicht meer beperkingen dan huizen, aangezien lager gelegen woningen in de schaduw liggen van hoger gelegen woningen en belendingen. Bij grachtenpanden is dat deels gecompenseerd door hoge plafonds en hoge ramen beneden, en door binnenplaatsen voor lucht en licht.

Bij Borneo-Sporenburg bleken patio’s de beste oplossing om in de diepe rug-aan-rugrijtjeswoningen alle ruimtes voldoende daglicht te geven. Daylighthousing optimaliseert voor een vijflaags bouwblok de binnenplaats of patio tot lichtschacht, als beste middel om lager gelegen woningen van meer daglicht te voorzien.

De vier gevels voegen zich naar de orientatie ten opzichte van de zon. Iedere gevel streeft naar lichtwinst met zonwering in combinatie met optimaal uitzicht. De lichtschacht biedt uitzicht op de lucht.

Beneden zijn maisonettes voorgesteld, waarbij hoge ramen en vides aan de gevel het licht dieper naar binnen brengen.

Principe situatie van verlengde bouwblokken met binnentuinen

21 i

jun

21 de

cembe

Zuidoost

r

Noordwest

Daglichtprincipe met passieve en actieve zonwering (oa groengevel)

Zuidoost

Noordwest

Zicht op hemelkoepel en daglicht diep in de woning

Dwarsdoorsnede detail - woningen op 1e en 2e verdieping

Zuid west gevel impressie van verlengde bouwblok daylighthousing

Daglichtvisualisatie plattegrond 1e verdieping

Daglichtvisualisatie dwarsdoorsnede

bevindingen Daglicht en uitzicht versterken elkaar Veel daglicht binnen geeft meer inzicht in het uitzicht.

Veel uitzicht geeft meer inzicht in het daglicht binnen.

In Daylighthouse 3 krijg je het gevoel onderdeel van het landschap te zijn. A room-with-a-view wordt a room-in-a-view.

De invloed van daglicht in architectuur groeit weer De wens om gezonder te leven neemt toe, net als de kennis en techniek om het leven in gebouwen gezonder te maken. Daglicht levert daar een grote bijdrage aan. Door verdieping en overtuiging wordt de invloed van daglicht alsmaar groter.

Onbewust volgen we daglicht, bewust nauwelijks Onbewust anticipeert het brein op het dynamische daglicht. Bewust zijn we ons er amper van, door gewenning. Het licht in Daylighthouse 1 was erg onwennig en wakkerde het bewustzijn verder aan.

Het vergroot onze kijk op natuur en architectuur, op natuurkunde en ontwerp.

Verdieping in daglicht verbetert architectuur Daglicht is fascinerend ingewikkeld, vanuit de kosmos tot in het brein. De complexiteit ontstaat door dynamiek, van lichtsterkte, kleur, reflecties, maar ook door de reactie van het lichaam. Uitwisseling met natuurkunde en biologie verbetert architectuur.

met zomertijd

winter

lente

De snelle onregelmatige dynamiek van daglicht Daglicht kan door de weersomstandigheden ieder moment veranderen. Het maakt alert en geeft meer informatie over landschap en ruimte. De 06:00 ogen anticiperen op zowel minuscule als enorme veranderingen in licht. De woning kan daarin ondersteunen.

De langzame regelmatige dynamiek van daglicht Het dagelijkse ritme van lichtsterkte en kleur draagt bij aan beter wakker en moe worden. In de ochtend en avond wordt de woning ook het meest gebruikt. Het jaarlijkse ritme heeft hier merkbaar invloed op, van 18:00 korte winterdagen tot lange zomerdagen.

Daylighthouses verleiden tot Daylighthousing De Daylighthouses overtreffen de daglichtverwachting.

Het stimuleert een ontwerponderzoek naar de meerwaarde van daglicht in woningbouw.

Daylighthousing 1 gaat richting een compact woongebouw met zonspecifieke gevels en een effectieve lichtschacht.

zomer

herfst

winter

lent