Grote uitdagingen voor industriële lichtstraten
Lichtkoepels en -straten zijn een dankbare oplossing voor industriële panden. Ze laten toe om grote hallen op een efficiënte en goedkope wijze van natuurlijk daglicht te voorzien. Door de steeds strenger wordende eisen onder andere op vlak van thermische prestaties en brandveiligheid, worden fabrikanten van lichtstraten vandaag echter met grote uitdagingen geconfronteerd. Welke oplossingen bieden zij hiervoor?
DAGLICHTVOORZIENINGEN
De impact van daglicht in een werkomgeving valt niet te onderschatten. Het heeft een positief effect op zowel de productiviteit van de werknemer als op diens gemoed en welzijn. Een daglichtvoorziening kan overigens ook de verlichtingskosten drukken. Daglicht kan de nood aan kunstlicht fors terugdrijven, en overdag soms volledig vervangen.
Het is daarom niet alleen interessant voor grote productiehallen met veel menselijke activiteit, maar ook voor opslagruimtes waarin er doorgaans slechts een paar werknemers aan de slag zijn.
Het aanbod van lichtstraten is vandaag betrekkelijk groot en er bestaan oplossingen in allerlei maten en uitvoeringen voor zowel de particuliere als de industriële markt. Het belangrijkste onderscheid is dat tussen de vlakke – doorgaans glazen – lichtstraten en de gebogen lichtstraten uit kunststof.
Lichtstraten worden beschouwd als een transparante scheidingsconstructie met een maximale U-waarde van 2,0 W/m²K en een maximale Utp-waarde van 1,4 W/m²K
UITDAGINGEN
Bouwknoop
In industriële gebouwen is de aandacht voor thermische prestaties en EPB-eisen doorgaans beperkt. De grootste prioriteit ligt immers nog steeds bij een oplossing die de meeste functionaliteit biedt tegen de beste prijs.
Toch spelen thermische prestaties een rol; ook voor industriële gebouwen moeten de vereiste normen behaald worden. Hoewel lichtstraten niet expliciet worden genoemd in de huidige EPB-eisen, worden ze beschouwd als een transparante scheidingsconstructie, anders dan glas, met een maximale U-waarde van 2,0 W/m²K en een maximale Utp-waarde van 1,4 W/m²K in de industriële sector.
Bovendien is het financiële argument relatief in vergelijking met de energiekosten van het verwarmen van een gebouw. Het loont om de prijs van een goed isolerende lichtstraat af te wegen tegen de energiebesparing die zo’n lichtstraat kan opleveren.
De lichtstraat kan niettemin bijdragen aan een betere EPB-score van een gebouw. Zo kun je inzetten op minder zontoetreding met noordgeoriënteerde lichtstraten. Lichtstraten waar veel rechtstreeks zonlicht op valt, worden met hittewerende beglazing gecombineerd. Dit draagt bij tot een beter binnenklimaat.
De grootste uitdaging ligt niet bij het product maar bij de uitvoering
De grootste uitdaging ligt echter niet enkel bij de beglazing en het product – tal van fabrikanten zorgen voor oplossingen die beantwoorden aan de huidige eisen – maar bij de uitvoering, en dan vooral de aansluiting op de dakopstand en de uitvoering van de dakopstand zelf. Al te vaak loopt het mis met de aansluiting van de opstand en de lichtstraat, of worden (aluminium) profielen onvoldoende geïsoleerd, wat zorgt voor een koudebrug.
Daarnaast zijn er glazen lichtstraten met profielen van een speciaal composietmateriaal met een lage thermische geleidbaarheid (0,3 W/mK). Dit materiaal heeft ook een kleinere uitzettingscoëfficiënt, maar is minder sterk dan aluminium waardoor het in de breedte beperkt is en alleen in standaardafmetingen beschikbaar is.
Als kunststoflichtstraten worden gebruikt, is het belangrijk om te weten dat de maximale toegestane U-waarde hoger kan zijn dan bij glazen lichtstraten. De maximale U-waarde voor kunststoflichtstraten is bijvoorbeeld 2,0 W/m2K, terwijl dit voor glazen lichtstraten lager kan zijn, bijvoorbeeld 1,4 W/m2K. Het is daarom essentieel om bij het kiezen van lichtstraten rekening te houden met het type materiaal en de bijbehorende isolatiewaarden.
Lichtstraat is geen dakraam
Hoewel er niet meteen een normatief kader is voor de lichtstraat, zijn er toch enkele zaken die de nodige regels moeten volgen. Zo wordt wel degelijk gekeken naar de correcte bepalingen inzake doorbuiging, met berekeningen omtrent statica. De noodzaak hieraan wordt gestaafd door de realiteit, waarin plaatsers geconfronteerd worden met lichtstraten die als verticale beglazing zijn bedoeld – en dus bevestigd zijn met glaslatten aan de binnen- of buitenzijde. Absoluut te vermijden: bij de glaslatten aan de binnenzijde kan het glas na verloop van tijd uit het kader vallen. Bij glaslatten aan de buitenzijde faciliteer je als het ware insijpeling en Een lichtstraat die niet waterdicht en niet inbraakveilig is.
Rook- en warmteafvoer
In de industriebouw geldt dat men de rook- en warmteafvoer moet voorzien over minimaal 3% van de grondoppervlakte (bij brandcompartimenten ≤ 2.000 m2).
In glazen lichtstraten kunnen hiertoe speciale opengaande delen geïntegreerd worden die voldoen aan alle eisen voor RWA-systemen.
In gebogen lichtstraten is de integratie van RWA doorgaans minder evident. Soms wordt er aan het uiteinde van de lichtstraat nog een aparte, vlakke RWA-installatie geplaatst - een performante en budgetvriendelijke, maar weinig esthetische ingreep.
Intussen bestaan hier ook mooiere geïntegreerde systemen die vrij gepositioneerd kunnen worden en bestaan er ook opengaande delen voor rook- en warmteafvoer die deel uitmaken van de lichtstraat zelf en dus esthetisch zeer mooi geïntegreerd worden.
Vlakke lichtstraten
De vlakke lichtstraat is een klassieke oplossing. Al in de 19e eeuw werden industriële panden voorzien van beglaasde shed- of lessenaarsdaken. Ook vandaag behouden dergelijke daken nog een bepaalde allure, hoewel ze tegenwoordig meer in woningen en kantoorgebouwen worden toegepast dan in de industriebouw zelf. Vanwege de relatief hogere prijs van dergelijke lichtstraten zijn hun toepassingen in de industriebouw voornamelijk beperkt tot prestigeprojecten en de renovatie van bestaande sheddaken.
Tegenover de hoge investeringskost staan echter de nodige voordelen. Zo bieden vlakke, beglaasde lichtstraten een duurzame oplossing met goede thermische prestaties - tal van systemen realiseren al een Uw-waarde van 1,0 W/m²K en bieden een breed scala aan functionele en esthetische mogelijkheden.
Glas
Vlakke lichtstraten worden doorgaans uitgevoerd in glas, en de meeste fabrikanten voorzien standaard een dubbele beglazing. Alternatieven zoals een driedubbele beglazing met een extra lage Ug-waarde (0,5 à 0,9 W/m²K) of een beglazing met betere zonnebescherming zijn ook mogelijk.
Omdat het hier om dakramen gaat, gelden echter wel de nodige veiligheidseisen: de binnenste glasplaat moet een gelaagd glasblad zijn met een correcte dikte.
AFMETINGEN
De lengte van de lichtstraat is in principe onbeperkt. Aangezien er vaak lengtes van tientallen meters worden gerealiseerd, moet men zich wel goed vergewissen van de thermische uitzettingscoëfficiënt van de materialen, in het bijzonder de profielen. Over het algemeen wordt hiervoor tussen de verschillende profielen een uitzettingsvoeg voorzien.
Ook bij de breedtes of overspanningen is heel wat mogelijk, al liggen de theoretische mogelijkheden verder dan wat praktisch haalbaar is. Overbruggingen tot 4 m zijn goed haalbaar. Indien men groter wil gaan, kunnen ruiten achter elkaar gekoppeld worden. Bij grotere overspanningen wordt het duurder op het vlak van plaatsing en van garanties; hoe groter het glasblad, hoe groter de kost bij eventuele schade. Waar het kan, wordt de lichtstraat dan ook onderverdeeld in kleinere glaspanelen met hanteerbare maten.
De grootste prioriteit ligt nog steeds bij een oplossing die de meeste functionaliteit biedt, tegen de beste prijs
Gebogen lichtstraten
De gebogen lichtstraat met aluminium profielen en een 'beglazing' uit kunststof is vandaag wellicht de populairste optie voor de industriebouw.
Dergelijke lichtstraten bieden namelijk een budgetvriendelijke oplossing en zorgen voor een veel lagere belasting op de dakconstructie, waarmee er snel grote oppervlaktes gerealiseerd kunnen worden. Het materiaal waaruit ze vervaardigd zijn, levert echter minder goede thermische en akoestische prestaties en heeft over het algemeen een kortere levensduur dan glas.
POLYCARBONAAT
Gebogen lichtstraten worden vandaag bijna uitsluitend vervaardigd uit meerlagig polycarbonaat (PC). Voor de toepassing in gebogen lichtstraten wordt er doorgaans gebruikgemaakt van vier- of meerlagige platen van 10 tot 16 mm dik. Een dergelijke plaat kan volstaan voor zuivere opslagruimtes, maar om aan de huidige EPB-eisen voor werkruimtes te voldoen, is het niet voldoende. Daarom wordt er veelal gewerkt met een dubbele opbouw, bestaand uit een binnenblad, een luchtspouw en een buitenblad.
Een opbouw van 10 mm PC + 12 mm luchtspouw + 16 mm PC behaalt zo bijvoorbeeld een Ug-waarde van 1,01 W/m²K en sommige fabrikanten rapporteren zelfs Ug-waardes lager dan 1,00 W/m²K.
Polycarbonaat heeft daarnaast een beperkte uv-bestendigheid. Daarom moet er een uv-filterfolie op de buitenzijde van het buitenblad worden aangebracht. Enkel op die manier kan een levensduur van tien jaar gegarandeerd worden.
Een andere uitdaging bij polycarbonaat is de gebrekkige geluiddemping. Bij neerslag – en dan vooral bij hagel – zorgt dat voor een onaangenaam hoog geluidsniveau.
AFMETINGEN
Net zoals bij vlakke lichtstraten kun je gebogen lichtstraten zo lang als je wil maken. Polycarbonaatplaten hebben een standaardbreedte van 1.050 mm en de meeste systemen werken dan ook met vaste modules. Afhankelijk van de fabrikant worden de platen of schalen in elkaar gehaakt, dan wel met gebogen tussenprofielen aan elkaar bevestigd. Net als bij vlakke lichtstraten kunnen er op die manier lichtstraten van tientallen meters lang gerealiseerd worden.
Dankzij hun gebogen vorm en lichtere constructie kunnen gebogen lichtstraten overigens overspanningen van 1 tot wel 8 m realiseren, al komen dergelijke extreme afmetingen maar zelden voor.
De radius van de gebogen schalen is afhankelijk van de dikte van de plaat zelf. Hoe dikker de plaat, hoe minder buigbaar ze is. Daarbij moet men er vooral rekening mee houden dat een plaat niet te hard onder spanning komt te staan. Dit kan de sterkte en weerbaarheid namelijk negatief beïnvloeden. Voor platen van 10 tot 16 mm dik hanteert men doorgaans een pijlhoogte van 1/5 tot 1/8.
Ook hier is het belangrijk om rekening te houden met de benodigde uitzettingscoëfficiënten. Bij het gebruik van aluminium profielen moet er voor elke plaat zo minimaal 10 mm speling worden voorzien. Hiervoor worden in de bogen en profielen de nodige uitzettingsvoegen voorzien.
Met medewerking van Cintralux, Dynamic Daylight Services, Kingspan, Lamilux, Luxlight en Skylux
