Arbeitsstätten müssen nach einer neuen Richtlinie ausreichend mit Tageslicht versorgt werden. Durch den Einbau von Dachlichtöffnungen lässt sich diese Vorgabe leicht erfüllen. Die erforderliche Größe kann mithilfe einer Projektierungsregel schnell berechnet werden.
Die neue gesetzliche Technische Regel für Arbeitsstätten (ASR) A3.4 Beleuchtung trat am 1. Juni 2011 in Kraft und gibt vor, dass Arbeitsstätten ausreichend mit Tageslicht zu versorgen sind. Diese Forderung gilt unter folgenden Voraussetzungen als erfüllt:
- wenn in Arbeitsräumen mit Fenstern am Arbeitsplatz ein Tageslichtquotient größer 2 %, in Arbeitsräumen mit Dachoberlichtern größer 4 % erreicht wird, oder
- wenn mindestens ein Verhältnis von lichtdurchlässiger Fenster-, Tür- oder Wandfläche beziehungsweise Oberlichtfläche zur Raumgrundfläche von 1:10 (≈ 1:8 Rohbaumaße) eingehalten ist.
Die Regelungen gelten ungeachtet der Raumgröße für alle Arbeitsstätten sowie für die Aufenthaltsbereiche in Pausenräumen.
Die Forderung der ASR lässt sich bei Räumen oder Hallen, die direkt unter einem Dach liegen, durch den Einbau von Dachoberlichtern in Form von Lichtkuppeln oder Lichtbändern leicht erfüllen. Regelmäßig in der Dachfläche angeordnet, leuchten sie im Vergleich zu Fenstern in der Wand auch Räume mit großer Grundfläche und Raumtiefe gleichmäßig aus, verursachen weniger Blendung für die Nutzer und werden in ihrer lichtspendenden Wirkung durch die Verbauung umliegender Gebäude meist kaum beeinträchtigt.
Nach Angaben des Fachverbandes Tageslicht und Rauchschutz e.V. (FVLR) kann ein Tageslichtquotient > 4 % mit Dachoberlichtern (Lichtkuppeln oder Lichtbändern) bereits dann erreicht werden, wenn die Fläche der Dachoberlichter ≥ 8 % der Dachfläche beträgt. Die Dimensionierung der Öffnungsgrößen von Dachoberlichtern lässt sich nach der Projektierungsregel aus Teil 6 der Norm DIN 5034: Tageslicht in Innenräumen Vereinfachte Bestimmung zweckmäßiger Abmessungen von Oberlichtöffnungen in Dachflächen schnell berechnen.
Projektierung nach DIN 5034
Die Berechnung der erforderlichen Öffnungsfläche für Dachoberlichter nach DIN 5034-6 basiert auf folgenden Werten:
- angestrebte Tageslichtstärke im Gebäude (Tageslichtquotient)
- Reflexions- beziehungsweise Transmissionswerte der verwendeten Materialien
- Raumproportionen
- Minderungsfaktoren (Lichteinfallswinkel, Einbauform und Versprossung der Oberlichter, Verschmutzung, Beschaffenheit des Lichtschachts).
Der Tageslichtquotient D (Daylight factor) ist die übliche Kenngröße bei der Planung von Beleuchtung mit Tageslicht. Er ist definiert als das prozentuale Verhältnis der Beleuchtungsstärke an einem Punkt in einem Raum zur gleichzeitig vorhandenen Horizontalbeleuchtungsstärke im Freien bei gleichmäßig bedecktem Himmel. D setzt sich zusammen aus dem direkt erzeugten Himmelslichtanteil DH‘ dem durch Reflexion an benachbarter Bebauung entstehenden Außenreflektionsanteil DV und dem an Rauminnenflächen erzeugten Innenreflexionsanteil DR. Bei Lichteinfall durch Fenster und Dachoberlichter wird DH aus der Summe der Anteile DF und DOL gebildet. Bei einem durch Oberlichter beleuchteten Raum ist der Einfluss der Außenreflexion vernachlässigbar, sodass der Tageslichtquotient nur aus Himmelslichtanteil und Innenreflexionsanteil besteht: DOL = DH + DR. Der mittlere Tageslichtquotient DM ist der Mittelwert aus verschiedenen Messungen im Innenraum.
Es hat sich in der Praxis bewährt, den Tageslichtquotienten DOL bei Räumen mit Oberlichtern so zu wählen, dass die für die jeweilige Tätigkeit geltende Beleuchtungsstärke Ep auf eine horizontale Beleuchtungsstärke bei bedecktem Himmel im Freien Ea von 5.000 Lux bezogen wird: DOL = Ep ∙ 100 % : 5.000 lx. Damit ergibt sich beispielsweise bei Ep = 500 lx für DOL ein Wert von 10 %.
Der Mittelwert für DOL in der Bezugs- oder Nutzebene, d 0,85 m über dem Boden, sollte zwischen 4 % und 10 % liegen. So wird einerseits verhindert, dass ein Raum durch zu wenig Lichteinfall dunkel und bedrückend wirkt. Andererseits bildet der obere Wert von 10 % die Grenze, ab der das Raumklima durch die Sonneneinstrahlung negativ beeinflusst werden kann. Falls keine Verschattungsmaßnahmen vorhanden sind, macht im Hochsommer ein zu hoher Tageslichtquotient eventuell eine zusätzliche Lüftung oder Kühlung erforderlich.
Transmission und Reflexion
Licht wird beim Auftreffen auf ein Material entweder reflektiert, absorbiert oder transmittiert. Bei lichtundurchlässigen Baustoffen wie Mauerwerk oder Anstrichen ist vor allem der Lichtreflexionsgrad von Bedeutung, da sich mit ihm die wahrgenommene Helligkeit des betreffenden Baustoffes beurteilen lässt. Der Lichtreflexionsgrad ρD65 gibt das Verhältnis des von der Oberfläche eines lichtundurchlässigen Materials zurückgestrahlten Strahlungsflusses zur auftreffenden Strahlung für die Normlichtart D65 an. Falls detaillierte Vorgaben zur Ausführung der Raumbegrenzungsflächen fehlen, können die Reflexionsgrade aus Tabelle 2 für die Bemessung der zweckmäßigen Oberlichtfläche angenommen werden.
Holger David
Den ausführlichen Artikel lesen Sie in Ausgabe DDH 07.2012.