Φυσικό φως και θέα: ο ρόλος τους στην αξιολόγηση του εσωτερικού περιβάλλοντος

Daylight and the aspect of window view: evaluating the impact on interior space (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. ΤΣΟΝΩΝΑ, ΘΕΩΝΗ
  3. Σχεδιασμός Φωτισμού (ΣΦΠ)
  4. 25 Σεπτεμβρίου 2022 [2022-09-25]
  5. Ελληνικά
  6. 71
  7. Δράκου, Κατερίνα
  8. Δράκου, Κατερίνα | Σκανδάλη, Χριστίνα
  9. ΕΝ17037:2018 | θέα | Φυσικός φωτισμός | ανοίγματα | εσωτερικός χώρος | ατμόσφαιρα
  10. 2
  11. 71
  12. Περιέχει : πίνακες, διαγράμματα, εικόνες, σχήματα
    • Το παράθυρο σε ένα χώρο είναι το βασικό στοιχείο ζωτικότητάς του. Χωρίς φως δεν μπορείς να αξιολογήσεις το περιβάλλον σου και ταυτόχρονα χωρίς οπτική επαφή με τον εξωτερικό χώρο δεν μπορεί να προσδιορίσει κάποιος τον χρόνο. Στα κυριότερα κριτήρια καταλληλόλητας ενός χώρου για κατοίκηση είναι η θέα και η διάθεση σε φυσικό φως στο εσωτερικό του, μέσω των ανοιγμάτων. Η επάρκεια αυτών συνδέεται με καλύτερη ενεργειακή συμπεριφορά του χώρου/κτιρίου, ισορροπία σε συνθήκες ψύξης-θέρμανσης και ευχάριστη παραμονή σε αυτόν. Πέραν αυτών, όμως, το φυσικό φως είναι η βασική πηγή λειτουργιών όλων των έμβιων όντων και για τον άνθρωπο είναι ο ρυθμιστής των ψυχοφυσιολογικών του διεργασιών. Με τον όρο ψυχοφυσιολογικές διεργασίες εννοείται η λειτουργία του κιρκαδιανού ρυθμού και ο τρόπος που αυτή επηρεάζει την καθημερινότητά του ατόμου. Ο κιρκαδιανός ρυθμός του ατόμου ρυθμίζεται από την εναλλαγή ημέρας νύχτας. Ανάλογα με την ποσότητα του Φ.Φ και το φάσμα εκπομπής του (π.χ. πλούσιο τις πρωινές ώρες ) μέσω της μη οπτικής οδού μεταφοράς φωτεινών ερεθισμάτων στον εγκέφαλο, παράγονται ορμόνες που σχετίζονται με τη διάθεση, τον ύπνο, τη διατροφή και γενικότερα την ευεξία του ατόμου. Εξαιτίας αυτού, η ποσότητα του Φ.Φ. που υπάρχει σε ένα χώρο εργασιακό και μη, επηρεάζει την καθημερινότητα του ατόμου και τον τρόπο που λειτουργεί. Η επάρκεια σε Φ.Φ. και θέα ωστόσο έχει μελετηθεί και σε συνδυασμό με ζητήματα εξοικονόμησης ενέργειας. Το μέγεθος του παραθύρου, η τεχνολογία του υαλοπίνακα και των κουφωμάτων καθώς και τα συστήματα σκίασης επηρεάζουν τόσο την οπτική από μέσα προς τα έξω όσο και την ενεργειακή κατανάλωση του κτιρίου σε επίπεδα θέρμανσης ψύξης και χρήσης ηλεκτροφωτισμού. Το παράθυρο εξετάζεται ως προς την επάρκεια του σε Φ.Φ. και θέα καθώς και την ενεργειακή του συμπεριφορά, μέσα από την αναλογία του μεγέθους του με την αντίστοιχη επιφάνεια τοίχου ή του δωματίου που ανήκει. Ο πιο συχνός δείκτης για αυτή τη σχέση είναι ο WWR (Window toWall Ratio) και πιο σπάνια ο WFR (Window to Floor Ratio). Ο δείκτης αυτός μελετάται μέσω της προτίμησης των χρηστών και των ενεργειακών απωλειών που προκαλούνται με την αύξηση του μεγέθους των ανοιγμάτων. Ένα μέσο ποσοστό WWR που ικανοποιεί την πλειοψηφία των συνθηκών ενός ποιοτικού εσωτερικού περιβάλλοντος είναι το 25%. Ωστόσο το κλίμα της περιοχής μελέτης , το είδος της εργασίας που εκτελείται και η σχέση της ποσότητας θέας και θάμβωσης παίζουν σημαντικό ρόλο στο επιθυμητό μέγεθος του παραθύρου.Η θάμβωση, τα συστήματα σκίασης και η διατιθέμενη θέα επηρεάζουν αρκετά την κρίση του ατόμου για την ποιότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος που βιώνει. Παρατηρείται ότι αν η θέα είναι ικανοποιητική, με την προϋπόθεση ότι η εργασία που εκτελείται εντός επιτρέπει τη χαλάρωση της προσοχής του χρήστη μέσω μίας οπτικής διαφυγής προς τα έξω, τότε η δυσφορία θάμβωσης μειώνεται. Τα συστήματα σκίασης, στο πλαίσιο αυτό, είναι πολύ βασικό στοιχείο στο σχεδιασμό των κτιρίων, των οποίων οι όψεις τα τελευταία χρόνια γίνονται όλο και πιο διαφανείς ( full glazed facades). Τις περισσότερες φορές, ωστόσο, αποτελούν μία προσθήκη σε υφιστάμενες όψεις εσωτερικά ή εξωτερικά σαν κέλυφος. Στην περίπτωση εσωτερικής σκίασης προτιμότερη λύση είναι τα βενέτικα στόρια και όχι τα πάνελ, καθώς περιορίζουν τη θέαση προς τα έξω. Μία λύση των τελευταίων ετών, που συνδυάζει την ικανοποίηση των χρηστών σε διάθεση θέας και ταυτόχρονα την εξωτερική σκίαση που απαιτείται, είναι τα δυναμικά συστήματα ASF (Adaptive Solar Façade). Οι ASF ανάλογα με τα κλιματικά δεδομένα και τον προσανατολισμό της όψης καθώς και τις οπτικές φυγές από το εσωτερικό προσαρμόζουν τα «πετάσματα σκίασης» που διαθέτουν. Οι ASF παραμένουν, βέβαια, αρκετά πολύπλοκες κατασκευές και με αυξημένο κόστος. Η διαχείριση του φωτός στα κτίρια έχει απασχολήσει ιστορικά την επιστημονική κοινότητα και κατ’ επέκταση τα κράτη. Στο πλαίσιο αυτό, έχουν εκδοθεί διεθνή και ευρωπαϊκά πρότυπα για το φωτισμό. Η εξέλιξη των προτύπων δείχνει σταδιακά ότι το ζήτημα του φωτισμού αντιμετωπίζεται τις τελευταίες δεκαετίες πιο σφαιρικά. Αυτό που άλλαξε στον τρόπο που εξετάζονται ζητήματα του Φ.Φ., μετά το 2018, είναι το νέο πρότυπο ΕΝ17037:2018. Για πρώτη φορά ένα πρότυπο αντιμετωπίζει ολιστικά τη διαχείριση του Φ.Φ με προτεινόμενους δείκτες και τιμές για την επάρκεια του Φ.Φ και κυρίως της θέας. Οι δείκτες του Φ.Φ. με τους οποίους ασχολείται το νέο πρότυπο είναι ο Παράγοντας Φυσικού Φωτισμού ΠΦΦ (DF Daylight Factor) που είναι ο λόγος (ποσοστό επί τοις εκατό %) της οριζόντιας εσωτερικής έντασης φωτισμού προς την εξωτερική οριζόντια ένταση φωτισμού σε ένα σημείο μίας επιφάνειας, o Α.Φ.Φ. Αυτονομία Φυσικού Φωτισμού (DA Daylight Autonomy) που εκφράζει το ποσοστό των ωρών στο έτος στο οποίο η τιμή φωτισμού σε κάποιο σημείο του χώρου είναι μεγαλύτερη από κάποια τιμή σχεδιασμού, η Χ.Α.Φ.Φ. Χωρική Αυτονομία Φυσικού Φωτισμού (sDA Spatial Daylight Autonomy) που είναι το ποσοστό των ωρών λειτουργίας του χώρου που μία επιφάνεια του χώρου έχει την επιθυμητή ένταση φωτισμού και η Ε.Ε.Φ.Φ. Ετήσια έκθεση σε φυσικό φως (ASE Annual Sunlight Exposure) που δείχνει το ποσοστό της αρκετά μεγάλης έντασης στην επιφάνεια του πατώματος που μπορεί να προκαλέσει θάμβωση και θερμική δυσφορία για πάνω από ένα ελάχιστο ποσοστό ωρών λειτουργίας του χώρου ετησίως. Η επάρκεια σε Φ.Φ. υπολογίζεται μέσω της έντασης φωτισμού (Ε, lux) και κατηγοριοποιείται ανάλογα με την χωρική και τη χρονική κατανομή σε ένα ποσοστό της επιφάνειας εργασίας του χώρου. Εξαρτάται από το σχήμα (κάθετο/οριζόντιο) του ανοίγματος και συγκεκριμένα το οριζόντιο άνοιγμα προσφέρει περισσότερες προοπτικές σε επάρκεια σε Φ.Φ. σε ένα χώρο. Από την άλλη, η κατηγοριοποίηση της θέας για ένα χώρο αξιολογείται με βάση τα πόσα επίπεδα θέασης περιλαμβάνει το κάδρο της (1.έδαφος, 2.ορίζοντας 3.ουρανός) υπό μία συγκεκριμένη θέση/ γωνία θέασης. Τέλος, η θάμβωση συμμετέχει στο πρότυπο με τον δείκτη DGP (Daylight Glare Propability) ο οποίος λαμβάνει τιμές που ορίζουν από χαμηλά έως υψηλά επίπεδα θάμβωσης. Με αυτά τα μέσα, το πρότυπο ΕΝ17037:2018 ορίζει τιμές για τη θέα και την επάρκεια σε Φ.Φ. Αρκετές μελέτες εδώ και καιρό, τόσο πριν όσο και μετά το προαναφερθέν πρότυπο φωτισμού, θίγουν τη σημασία της θέας και του φυσικού φωτός για τους χρήστες. Η σημαντικότητα αυτών των δύο δεν περιορίζεται μόνο στην κατοίκηση, αλλά και σε ένα χώρο εργασίας, εκπαίδευσης ή και νοσηλείας. Από βιβλιογραφική ανασκόπηση για χώρους εργασίας, κατοικίας, νοσηλείας, βιβλιοθηκών και μουσείων η θέα και η επάρκεια σε Φ.Φ. κατά γενική ομολογία είναι ένας παράγοντας που επηρεάζει θετικά την αξιολόγηση της ποιότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος ενός χώρου. Στους γραφειακούς χώρους, όπου πέραν της ευεξίας των εργαζομένων πιο σημαντική είναι η πρόοδος των εργασιών που εκτελούνται, η διάθεση θέας αποσυμφορίζει τον εργαζόμενο και όταν αυτή βρίσκεται περιφερειακά του βοηθά και στην συγκέντρωση σε αυτό που κάνει. Επιπλέον, οι εργαζόμενοι με αντίστοιχα ποιοτικό εσωτερικό περιβάλλον εργασίας δηλώνουν ότι στον ελεύθερο χρόνο τους έχουν διάθεση για δραστηριότητες και απολαμβάνουν υγιή ωράρια ύπνου. Ωστόσο, το ζήτημα της θάμβωσης παραμένει αρκετά σημαντικό στην κριτική του χρήστη για ένα χώρο, πόσο μάλλον όταν εργάζεται σε μία οθόνη υπολογιστή. Αυτό που δείχνουν, όμως, οι περισσότερες μελέτες είναι ότι όταν υπάρχει καλή θέαση προς τα έξω μειώνεται και η δυσφορία από τη θάμβωση χωρίς να σημαίνει ότι έχουν μειωθεί τα αντίστοιχα επίπεδα φωτεινότητας που την προκαλούν. Σε πτέρυγες νοσοκομείων η διάθεση θέας και Φ.Φ. συνδέεται με μείωση της διαμονής στο ίδρυμα και ταυτόχρονα περιορισμών των εξόδων της μονάδας και των ενεργειακών της απαιτήσεων. Επίσης, η επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον βοηθά τον ασθενή στην αποκατάστασή του ενισχύοντας την ομαλή λειτουργία του καρδιακού συστήματος και την αποφυγή συμπτωμάτων πόνου άρα και τη χρήση αναλγητικών φαρμάκων. Από την άλλη, σε μουσεία και βιβλιοθήκες, τα θετικά της θέας και του Φ.Φ. είναι πιο περιορισμένα. Στα μουσεία τα εκθέματα μπορεί να φθαρούν από το ηλιακό φως και οι επισκέπτες να αποπροσανατολιστούν από τη μουσειολογική τους πορεία κοιτώντας έξω. Στις βιβλιοθήκες αντίστοιχα προτεραιότητα φαίνεται έχει η ιδιωτικότητα του αναγνώστη και η απομόνωσή του για αυτό ακόμα και στους χώρους που διαθέτουν θέα δεν επιλέγεται ως κατάλληλη θέση αυτή κοντά στο παράθυρο αν έχει συγκεντρώσει και άλλα άτομα γύρω της. Τέλος, στην κατοικία η ανάγκη για Φ.Φ. και θέα είναι μεγάλη και μετά το 2019 με την πανδημία του Covid-19 αναδείχθηκε η αξία της καλής ποιότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος της κατοικίας. Οι μελέτες για κατοικία λόγω της ιδιωτικότητας του χώρου είναι περιορισμένες. Ωστόσο, η επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον είναι αναγκαία για την ορθή λειτουργία του κιρκαδιανού ρυθμού του ατόμου. Η διάθεση σε Φ.Φ. και θέα επηρεάζει αρκετά την αξιολόγηση του εσωτερικού περιβάλλοντος. Ωστόσο, η κρίση του χρήστη είναι πολύπλευρη και εξαρτάται από πολλές ακόμα συνθήκες που είτε βιώνει στο χώρο είτε φέρει ο ίδιος ως εμπειρίες. Μια ενδιαφέρουσα συσχέτιση του τρόπου με τον οποίο αξιολογείται το εσωτερικό περιβάλλον είναι το τι ορίζεται ως ατμόσφαιρα και από ποιους παράγοντες επηρεάζεται. Παρόλο που ένα ευρύ κοινό ενδιαφέρεται για το ζήτημα της ατμόσφαιρας (αρχιτέκτονες, σχεδιαστές, ξενοδόχοι, εστιάτορες κλπ) παρατηρείται ένα μεγάλο κενό σε σχετικές έρευνες (Morten Heide et. al, 2007). Ο όρος ατμόσφαιρα (αντιστοίχιση στην αγγλική γλώσσα με τη λέξη “ambience” και όχι “atmosphere”) χρησιμοποιείται συχνά τόσο στην καθημερινή ζωή όσο και σε επιχειρηματικούς κλάδους που ασχολούνται με την φιλοξενία κοινού (ξενοδοχειακός τομέας, εστίαση κλπ). Η απόδοση του όρου από τον Kotler (1973) είναι «ο αέρας που περιβάλει μία σφαίρα» (“the air surrounding a sphere”) (Morten Heide et. al, 2007). Το ενδιαφέρον σε αυτή την προσέγγιση είναι ότι περιγράφεται η ποιότητα του ‘περιβάλλοντος’ και δεν είναι αποκλειστικά υποκειμενικό κριτήριο. Για την ακρίβεια η ατμόσφαιρα δημιουργείται από την αλληλεπίδραση του ανθρώπου με το περιβάλλον του. Η ατμόσφαιρα, στο πλαίσιο αυτό, μπορεί να αξιολογηθεί όταν είναι γνωστό το περιβάλλον (όπου με τον όρο περιβάλλον εννοούμε τη δραστηριότητα ή τη συνθήκη που βιώνεται πχ εργασία, εστίαση, φιλοξενία κλπ). Η ποιότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος (IEQ Indoor Environmental Quality) εξαρτάται πέραν της διάθεσης σε Φ.Φ. από τη θερμική άνεση του ατόμου, την ποιότητα του αέρα και την εργονομία του χώρου/κτιρίου. Η αξιολόγηση του χώρου, στην παρούσα μελέτη, παρουσιάζεται και από τον τρόπο που δομούνται τα κριτήρια των Συστημάτων Περιβαλλοντικής Αξιολόγησης Κτιρίων (Building Rating Systems), τα οποία προσεγγίζουν την ποιότητα του εσωτερικού χώρου από οικονομική, περιβαλλοντική και κοινωνική σκοπιά. Κομβικό σημείο για το πως η παγκόσμια επιστημονική κοινότητα αντιμετώπιζε τη σπουδαιότητα για την παροχή θέας και Φ.Φ σε ένα χώρο, καθώς και τη δημιουργία ενός ποιοτικού εσωτερικού περιβάλλοντος ήταν η πανδημία του Covid-19, που ξεκίνησε τέλη του 2019. Αυτό φάνηκε και από το ρυθμό αύξησης των μελετών που αναρτήθηκαν σχετικά με τη θέα και το παράθυρο, ο οποίος ήταν ραγδαίος σε σχέση με την αναμενόμενη άνοδο που προέκυψε μετά τη δημοσίευση του προτύπου ΕΝ17037:2018.Τα συστήματα αξιολόγησης κτιρίων χωρίζονται σε αειφόρας αξιολόγησης (Sustainability Assessment Systems) και πράσινης (GBRS Green Building Rating Systems) και εξετάζουν ένα σύνολο τομέων όπως το περιβάλλον και η οικολογία, η ενέργεια, η οικονομία και οι κοινωνικές ανάγκες. Ορισμένα από τα πιο γνωστά πράσινα συστήματα αξιολόγησης είναι το BREEAM και το LEED. Στα ζητήματα ευεξίας και υγείας των χρηστών ενός κτιρίου προσανατολίζονται πιο ειδικά συστήματα («υγιή κτίρια» /Healthy Buildings) όπου με τον Covid-19 απέκτησαν σημαντική θέση ανάμεσα στα άλλα, καθώς ζητήματα όπως το well-being των χρηστών, ο εξαερισμός και το φιλτράρισμα του αέρα αποτέλεσαν βασική προτεραιότητα για έναν νέο χώρο. Η θέα συμμετέχει στα συστήματα αξιολόγησης ως ένα χαρακτηριστικό του χώρου που ξεκουράζει το χρήστη, προσανατολίζοντας το βλέμμα του κάπου μακριά. Η θάμβωση εξετάζεται μέσω της ύπαρξης αντιθέσεων φωτεινών-σκοτεινών σημείων στο πεδίο θέασης και μέσω πρόβλεψης συστημάτων σκίασης. Η επιθυμία του ανθρώπου να έχει επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον περιγράφεται με τον όρο βιοφιλία (Downton P. et al, 2017) και είναι η παρόρμησή του να συνδεθεί με άλλες μορφές ζωής. Είναι ένα ένστικτο που σύμφωνα με τους Kellert et al.(2008) μπορεί να γίνει μία εφαρμοσμένη θεωρία στο σχεδιασμό των κτιρίων με στόχο την ευημερία και την υγεία των χρηστών. Η οπτική και όχι μόνο επαφή και αλληλεπίδραση με το φυσικό περιβάλλον θα αποτελεί τη βάση του βιοφιλικού σχεδιασμού. Η θέα και ο Φ.Φ. είναι οι βασικοί οδοί για την επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον και είναι πολύ σημαντικό που στο νέο πρότυπο EN17037:2018 προτάθηκαν τιμές/όρια για την ποιότητα και την επάρκεια τους σε ένα χώρο. Στόχος αυτής της μελέτης είναι η παρουσίαση και η ανάλυση μιας λεπτομερούς βιβλιογραφικής ανασκόπησης πάνω στα συγκεκριμένα θέματα με τελικό σκοπό την ανάδειξη της σημασίας της θέας και του Φ.Φ. στην αξιολόγηση του εσωτερικού χώρου. Η βιβλιογραφική ανασκόπηση που γίνεται στην παρούσα μελέτη σε συνδυασμό με το νέο πρότυπο συμφωνούν στο γεγονός ότι η θέα και η επαρκής διάθεση σε Φ.Φ. σε ένα χώρο είναι σημαντικά στοιχειά για την αξιολόγηση αυτού και συνδέονται με τη διασφάλιση της υγείας και της ευημερίας των χρηστών. Ένας περιορισμός και ίσως αφορμή και για περαιτέρω έρευνα είναι ότι δεν εξετάζεται ταυτόχρονα το κομμάτι της ενέργειας. Θα μπορούσε, στο πλαίσιο αυτό, μία μελλοντική μελέτη να ασχοληθεί με τη διερεύνηση των συνθηκών ευημερίας σε ένα χώρο που επηρεάζουν/βελτιώνουν την ενεργειακή συμπεριφορά του.
    • The window in a space is the key element of its vitality. Without light one cannot evaluate the environment and without visual contact with the outside space one cannot determine time. The main criteria for the suitability of a place for living are the view and the availability of daylight inside, through the openings. Their adequacy is associated with better energy behavior of the space / building, balance in cooling-heating conditions and a pleasant stay in it. Beyond these, however, natural light is the basic source of functions of all living beings and for human is the regulator of his psychophysiological processes. Psychophysiological processes mean the function of the circadian rhythm and the way it affects the daily life of individuals. Several studies, in the last decades, have highlighted the importance of view and daylight for users. The importance of these two is not limited only to residence, but also to a workplace, education or even hospitalization. What has changed after 2018 in the way the issue of visibility and adequacy of daylight is examined, is the new standard ΕΝ17037: 2018. For the first time a model deals holistically the management of daylight with proposed indicators and values for the adequacy of daylight and especially the view. The access to daylight and view greatly affects the assessment of the indoor environment. However, the user's judgment is multifaceted and depends on many more conditions that he either experiences in the space or brings as experiences. An interesting correlation of how the indoor environment is assessed is what is defined as the ambience and what factors influence it. Although a wide audience is interested in the issue of atmosphere (architects, designers, hoteliers, restaurant owners, etc.) there is a large gap in relevant research (Morten Heide et. Al, 2007). The term ambience is often used both in everyday life and in business sectors that deal with hospitality (hotel sector, catering, etc.). Kotler (1973) renders the term "the air surrounding a sphere" (Morten Heide et al., 2007). The interesting thing in this approach is that it describes the quality of the ‘environment’ and is not a purely subjective criterion. Specifically, the atmosphere is created by the interaction of human with his environment. The atmosphere, in this context, can be evaluated when the environment is known (with the term “environment” we mean the activity or condition experienced eg work, catering, hospitality, etc.). The evaluation of the space, in the present study, is presented by the way the criteria of the Building Rating Systems are structured, which approach the quality of the interior space from economic, environmental, and social point of view. The Covid-19 pandemic, which started at the end of 2019, was a key point of how the scientific community faced the importance of having view and daylight in a space, as well as the creation of a qualified indoor environment. Studies posted on the view and the window increased suddenly in relation to the expected after the publication of the standard EN17037: 2018. The aim of this study is the presentation and analysis of a detailed bibliographic review on specific issues with the ultimate goal of highlighting the importance of the view and daylight in the evaluation of the interior
  13. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.