Dagslys i klasserom og grupperom - En studie av ti arkitektkonkurranser

Mye tyder på at det har skjedd et verdiskifte med hensyn til klasserommets form og hvor viktig dagslys er. Tradisjonelt har arkitektene vært opptatt av å sikre best mulig dagslys. Nå kan det se ut som energisparing og arealeffektivitet er blitt viktigere enn dagslys og romutforming. Dette vil ha konsekvenser for både lærernes og elevenes aktiviteter i skolen.

Den arkitektoniske utviklingen av skolebyggene i Europa handler i stor grad om hvordan arkitekter har arbeidet for å få mest mulig dagslys inn i klasserommene (Wu & Ng, 2003). Tradisjonelt har forestillingen vært at dagslys er godt for helse og trivsel. Derfor har arkitektene prosjektert klasserom med mye fasade, glass og god himlingshøyde. Nyere omfattende studier har også vist at dagslys har positiv innvirkning på barnas konsentrasjonsevne, trivsel og helse, og dermed også på elevenes faglige utvikling (Heschong, Wright, & Okura, 2002). I tillegg finnes det en stor mengde studier som viser at dagslys har betydning for produksjonen av en rekke hormoner som melatonin, leptin og ghrelin. Disse hormonene styrer blant annet søvn og sult. Jan Vilhelm Bakke, overlege i Arbeidstilsynet og Jonny Nersveen ved Høgskolen i Gjøvik har skrevet en artikkel i Helserådet 12/13 som redegjør for flere aktuelle studier (Bakke & Nersveen, 2013). Tradisjonelt har det også vært en oppfatning at det er nødvendig med mer vindusareal jo lenger nord man befinner seg, for å kompensere for korte dager med lite lys (Büning, 1948). Noen tommelfingerregler for å ivareta godt dagslys har vært at klasserom ikke skal være dypere enn 6–7 meter (Cold, 1980). Himlingshøyden har også mye å si for hvor langt inn dagslyset kan nå i et rom. Derfor bør ikke rommet være dypere enn to ganger himlingshøyden (Byggforsk, 2001). Men mye tyder på at hensynet til energi, tomteutnyttelse og pedagogiske forhold etter hvert har kommet til å legge større press på hensynet til dagslyset (Houck, 2013).

Dagslyset og krav til dagslys

Figur 1 viser tydelig hvor raskt dagslyset avtar innover i et rom. Selv om man øker glassandelen i fasaden betraktelig, er det vanskelig å få dagslyset særlig dypt inn. I England mener man at dagslysfaktoren bør være på 4–5 prosent i gjennomsnitt (Guidelines for Enviromental Design in Schools 2003). Dagslysfaktoren er lysstyrken som måles inne i en høyde 0,7–0,8 meter over gulvnivå – sammenlignet med lysstyrken ute på en overskyet dag. I Danmark er kravet at dagslysfaktoren skal være minst 2 prosent på alle arbeidsflater. I Norge opereres det med et minimumskrav som sier at det i gjennomsnitt skal være en dagslysfaktor på 2 prosent, mens Byggforsk anbefaler et minimum på 2,5 prosent (Byggforsk, 2004). For et klasserom som oppfyller det norske minimumskravet, vil langt under halvparten av arbeidsplassene ha 2 prosent dagslysfaktor ved en normal klasseromsmøblering.

 

Figur 1: Figuren illustrerer hvor raskt dagslyset avtar innover i rommet. Den nederste kurven viser hvor langt dagslyset kommer inn dersom 20 % av fasaden er glass, mens den øverste kurven viser hvordan dagslyset kommer inn dersom hele 90 % av fasaden er av glass (Madsen & Christoffersen, 2004).

Figur 1: Figuren illustrerer hvor raskt dagslyset avtar innover i rommet. Den nederste kurven viser hvor langt dagslyset kommer inn dersom 20 % av fasaden er glass, mens den øverste kurven viser hvordan dagslyset kommer inn dersom hele 90 % av fasaden er av glass (Madsen
& Christoffersen, 2004).

Kompakte skoler

Kompakte skoler med dype smale klasserom og med grupperom og felles undervisningsarealer har mange store fordeler:

• Effektiv internkommunikasjon med korte gangavstander med god og likeverdig kontakt til fellesfunksjoner
• Redusert arealbruk og redusert fasadeareal
• Redusert energibruk
• Mindre fotavtrykk på tomta som gir mer areal til uteoppholdsareal
• Økonomisk fordelaktig

Vi ser at fordelene både er av pedagogisk og av økonomisk art. Figur 2 viser hvordan interne avstander reduseres ved en kompaktskole med vridde klasserom, det vil si at rommet har kortsiden mot fasaden, sammenlignet med om klasserommene er kvadratiske eller tradisjonelle med langsiden mot fasaden. Samtidig viser figuren hvordan andelen areal uten tilfredsstillende dagslys og utsyn øker dramatisk med vridde klasserom.

Problemstilling

Midt oppi all oppmerksomheten mot å lage miljøvennlige, kompakte skolebygg, ønsket vi å undersøke hvordan det sto til med klasserom og grupperom med hensyn til dagslys for de nyeste skoleprosjektene på arkitektkonkurransestadiet:

• Hvordan er juryene sammensatt i skolekonkurranser?
• Hvilken form tegner arkitektene på klasserommene?
• Hvor god himlingshøyde får klasserommene i forhold til dybden?
• Hvordan er det med grupperommene, får de dagslys?
• Er det ulikheter med hensyn til dagslys for skoler som vinner arkitektkonkurranser sammenlignet med dem som ikke vinner?

Gjennomføring

Vi klarte å samle inn konkurransematerialet fra 10 arkitektkonkurranser om nye skoler: ett prosjekt fra 2009, fire prosjekt fra 2010 og fem prosjekt fra 2011. Vi fikk inn byggeprogrammene, konkurranseforslagene og juryenes vurderinger, alt i alt 44 skoleforslag fra 28 ulike arkitektkontor. Norske skolekonkurranser fungerer stort sett slik at en kommune utlyser at det skal være en konkurranse. Arkitektkontorer sender inn CV-er på sine ansatte og dokumentasjon på at de har prosjektert og gjennomført tilsvarende skoleprosjekter. Kommunen plukker så ut 4–6 kontorer som de ønsker skal konkurrere mot hverandre om den beste løsningen. Forut for konkurransen vil det utarbeides et romprogram og et funksjonsprogram, og man vil formulere hva som er viktig i prosjektet, og også hvilke kriterier konkurranseforslagene vil bli bedømt etter. Det blir satt sammen en jury som gjerne består av noen eksterne arkitekter, noen fra kommunens bygningsavdeling, noen fra kommunens skoleadministrasjon og i tillegg politikere, rektor eller andre, for eksempel lærere.

 

 Figur 2: Figuren viser typisk eksempel på trinnarealer med henholdsvis vridde klasserom, kvadratiske klasserom og tradisjonelle klasserom. Rød linje angir en sannsynlig grense for godt dagslys, mens det grønne arealet er ment å illustrere utsiden.

Figur 2: Figuren viser typisk eksempel på trinnarealer med henholdsvis vridde klasserom, kvadratiske klasserom og tradisjonelle klasserom. Rød linje angir en sannsynlig grense for godt dagslys, mens det grønne arealet er ment å illustrere utsiden.

Funn fra undersøkelsen

Juryens sammensetning

Juryenes sammensetning i de undersøkte prosjektene kan fremstilles på flere måter. For eksempel kan vi se på juryens fordeling med hensyn til hvordan fremtidige brukere var representert. I vårt tilfelle besto juryene i snitt av 16 prosent fremtidige brukere og 84 prosent andre. Om vi ser på juryens sammensetning av medlemmer med bygningskompetanse, pedagogisk kompetanse og andre, er fordelingen henholdsvis 51, 34 og 15 prosent. Av de 10 undersøkte juryene var det med en lærer i 3 av dem og en rektor i 7 av dem. I ett tilfelle var det en foreldrerepresentant. Best representert var arkitektene, som regel 2 eller flere i hver jury.

Skolenes form

Figur 3: Fordeling av konkurranseforslag tegnet som kompaktskoler og ikke-kompaktskoler

Figur 3: Fordeling av konkurranseforslag tegnet som kompaktskoler og ikke-kompaktskoler

Som figuren viser, foreslår 70 prosent av arkitektene såkalte kompakte skoler. Dette er skoler som gjerne kjennetegnes ved at de har en kjerne av indre rom uten direkte tilgang på dagslys fra fasade. Alle vinnerprosjektene viste seg å være kompaktskoler. Resultatet viser at kompaktskoler er den dominerende skoletypen som tegnes og at kompaktskolene vinner i konkurranse med andre prosjekter.

Grupperommene

Vinnerprosjekter plan- og designkonkurranser

Figur 4: Prosjektenes fordeling av grupperom med dagslys (gult) og uten dagslys (grå) i vinnerprosjekter og taperprosjekter

Figur 4: Prosjektenes fordeling av grupperom med dagslys (gult) og uten dagslys (grå) i vinnerprosjekter og taperprosjekter

Resultatet viser at selv om både vinnende og ikke-vinnende prosjekter er dominert av grupperom uten dagslys, så er dette fenomenet langt sterkere for vinnerprosjekter enn for ikke-vinnerprosjekter. Mens 4 av 10 grupperom har dagslys i ikke-vinnende prosjekter, så har kun 2 av 10 grupperom dagslys i vinnerprosjekter. Resultatet viser tydelig at dagslys i grupperom ikke er prioritert av forslagsstillerne eller av dem som velger ut vinnerprosjektene.

Klasserommenes form

2 %

Figur 5: Fordelingen av foreslåtte klasserom for de 44 konkurranseforslagene

Figur 5: Fordelingen av foreslåtte klasserom for de 44 konkurranseforslagene

Alle klasserommene i samtlige prosjekter ble talt opp og gruppert etter om de var bredere enn dype, om de var kvadratiske, eller om de var dypere enn brede (vridde klasserom). Ofte kan ett prosjekt inneholde flere ulike former for klasserom, men stort sett løses prosjektene med å duplisere en klasseromstype. Som vi ser av Figur 5, var over 60 prosent av de foreslåtte klasserommene smale og dype, altså vridde klasserom. Av de undersøkte konkurranseforslagene er det kun 2 av de 44 prosjektene som hadde klasserom med vindu på langside som bærende prinsipp, men disse nådde ikke opp som vinnere.

Ett vinnerprosjekt hadde kvadratiske rom, mens øvrige vinnerprosjekter hadde vridde klasserom. Undersøkelsen viste at det ikke var noen større trend blant vinnerprosjektene enn taperprosjektene i å foreslå vridde klasserom.

Men når hvert enkelt klasserom ble målt, så viste det seg at vinnerprosjektene ofte hadde de aller dypeste og aller smaleste klasserommene sammenlignet med konkurrentene! Dette er vist i Figur 6. Tabellen viser de ulike konkurransene nummerert fra 1–10. Grå diamanter viser verdiene til taperprosjektene i de ulike konkurransene, mens de store diamantene viser vinnerprosjektenes verdier.

Figur 6: Klasseromsdybden for de ulike konkurranseprosjektene

Figur 6: Klasseromsdybden for de ulike konkurranseprosjektene

Diamantene for vinnerprosjektene er gitt fargene grønt om prosjektet er best på dagslys, gult om det er midt på treet, og rødt om vinnerprosjektet har dårligst verdi i forhold til konkurrentene med hensyn på dagslys. I to tilfeller har altså juryene plukket ut vinnerprosjekter som har den minste romdybden, men i de øvrige 8 har juryene valgt å kåre det prosjektet til vinner hvor klasserommene er aller dypest, stort sett rundt 10–12 meter.

Innledningsvis nevnte vi at Byggforsk anbefalte at romdybden ikke burde være dypere enn det dobbelte av himlingshøyden. Loven stiller krav til minimumshøyde i klasserom, og dette kravet er 2,7 meter. Et prosjekt med denne himlingshøyde skulle da kunne ha en romdybde på 5,4 meter og likevel kunne oppnå gode dagslysforhold. Når vi så at vinnerprosjektene ofte hadde klasserom med dybde 10–12 meter, ble vi nysgjerrig på himlingshøydene og forholdstallet mellom himlingshøyde og klasseromsdybde.

Som vi ser av Figur 7, ble ikke resultatet noe bedre. De prosjektene som hadde svært dype klasserom, kompenserte ikke dette med gode himlingshøyder. I 7 av de 10 undersøkte konkurransene hadde juryene valgt vinnerprosjekter der romdybden var 3 ganger himlingshøyden eller mer.

Løpemeter fasade for klasserom, grupperom og fellesarealer

Et annet forhold vi ønsket å undersøke, var antall løpemeter fasade i prosjektene som ble benyttet til klasserom, grupperom og eventuelle fellesareal tilknyttet disse. Løpemeter fasade per klasse er nærmere definert i en egen UMB-rapport (Houck, 2012). Dette er interessant for å kunne betrakte et prosjekts potensial for å oppnå gode dagslysforhold, men også i en fleksibilitetsbetraktning. Den dagen skolen er full og det er behov for å plassere en klasse i et større grupperom, er det avgjørende at dette grupperommet har dagslys. En annen måte å tenke fleksibilitet på er et prosjekts potensial til å romme nye planløsninger en gang i fremtiden. For eksempel kan en tenke seg at det på et tidspunkt blir aktuelt å lage kvadratiske klasserom. Dette krever 8 løpemeter fasade per klasse.

Om en i tillegg ønsker at to og to klasserom skal kunne dele et grupperom med dagslys, så trengs ytterligere 1,6 løpemeter fasade. Og om man i tillegg har programmert et felles undervisningsareal i tilknytning til klasserommene, er det behov for ytterligere løpemetere, la oss si 2 løpemeter fasade per klasse. Om vi legger disse tallene sammen, skulle en hensiktsmessig skole kreve 11,6 løpemeter fasade per klasse. Når vi målte vinnerprosjektene som juryene hadde plukket ut, viste det seg at bare 2 prosjekter hadde 10 løpemeter fasade eller mer per klasser. 5 prosjekter nøyde seg rundt 6 løpemeter fasade per klasse, se Figur 8. Disse 6 meterne skulle altså fordeles på klasserom, grupperom og felles undervisningsarealer. Det vil si at klasserommene måtte være 10 meter dype eller mer, og at ingen grupperom og felles undervisningsrom kunne få dagslys fra fasade.

Figur 7: Tabellen viser forholdet mellom romdybde og himlingshøyde, det vil si romdybde/himlingshøyde som etter anbefalingene fra Byggforsk bør ha verdien 2 eller mindre for å sikre gode dagslysforhold

Figur 7: Tabellen viser forholdet mellom romdybde og himlingshøyde, det vil si romdybde/himlingshøyde som etter anbefalingene fra Byggforsk bør ha verdien 2 eller mindre for å sikre gode dagslysforhold

Figur 8: Løpemeter fasade per klasse for vinnerprosjekter og taperprosjekter. I 6 av 10 tilfeller har vinnerprosjektene lavest antall løpemeter fasade per klasse i forhold til taperprosjektene.

Figur 8: Løpemeter fasade per klasse for vinnerprosjekter og taperprosjekter. I 6 av 10 tilfeller har vinnerprosjektene lavest antall løpemeter fasade per klasse i forhold til taperprosjektene.

Vinnerprosjektet i konkurranse nummer to, som vi ser har falt heldig ut, har kvadratiske klasserom og flere grupperom mot fasaden. Underlig nok er det ikke inntegnet vinduer i disse grupperommene, men forutsetningen er til stede for det. Heller ikke anbudstegningene for dette prosjektet viser vinduer i grupperommene, så prosjektet blir realisert uten dagslys i grupperommene. Vinnerprosjektet i konkurranse nummer ni hadde vridde klasserom, men tilbød mye fasade til grupperom og felles undervisningsrom.

Om å se lyset

Resultatene i undersøkelsen viser at det i forbindelse med arkitektkonkurranser om nye skoler er nødvendig å ta stilling til hva slags form en ønsker på klasserommet og sette krav til dette i programmeringsfasen, om man ikke ønsker dype, smale klasserom. Det ser også ut til å være nødvendig å ta stilling til antall grupperom som skal ha dagslys og om fellesarealer knyttet til trinnet, eller andre undervisningsrom knyttet til klasserommene skal ha dagslys. Lærerne, som er den yrkesgruppen som faktisk benytter disse rommene, burde være de første til å flagge en holdning til dette i fremtidige byggeprosjekter, og byggherrene bør også forankre byggeprogrammene mot lærerne på dette området.

For å sikre at nybyggprosjekter blir robuste for fremtidige endrede behov, eller at prosjektene kan romme en tilstrekkelig bearbeidelse etter konkurransefasen, kan det settes krav til antall løpemeter fasade per klasse. Et sted rundt 10 løpemeter per klasse kan være et kompromiss mellom kravet til godt dagslys og fordelene som en kompaktskole gir. Vi målte den kompakte passivhusskolen Marienlyst skole i Drammen til å ha 9,4 løpemeter fasade per klasse, så det bør ikke være noen god grunn til å presse prosjektene ned i 6 løpemeter fasade per klasse slik vi har sett er tilfellet for flere vinnerprosjekter.

Forfatterbilde

Leif D. Houck

Leif D. Houck er utdannet sivilarkitekt fra NTNU og TU-Berlin. Han i flere år arbeidet med skolebygg som partner i Kristin Jarmund Arkitekter. For tiden arbeider Leif D. Houck ved Universitetet for Miljø og Biovitenskap hvor han særlig forsker på skoler. Han er også partner i SPINN arkitekter som for tiden tegner skole i Larvik og Randaberg.

Litteraturhenvisninger

Bakke, J.W., & Nersveen, J. (2013). Ikke glem dagslys og utsyn. Helserådet, 21(12/13), 8–11.

Byggforsk, S. (2004). 421.626 Beregning av gjennomsnittlig dagslysfaktor og glassareal. Oslo.

Büning, W. (1948). Die neue Bauanatomie, Einführung in den Wohnbau. Berlin: Gebr. Mann Verlag.

Cold, B. (1980). Et bedre skolemiljø. Trondheim: Tapir. Guidelines for Enviromental Design in Schools (2003).

Heschong, L., Wright, R. L. og Okura, S. (2002). Daylight impact on Human Performance in School. Journal of the Illuminating Engineering Society(Summer), 12.

Houck, L.D. (2012). Dagslysets kår blant vinnerog taperprosjekter i arkitektkonkurranser om nye skoler (IMT, Trans.). Ås, Norway: Universitetet for Miljøog biovitenskap.

Houck, L.D. (2013). Daylight in schools? Arkitektur N, 95(2), 16–25.

Madsen, M. og Christoffersen, J. (2004). Lyset, facaden og rummet. Arkitekten(13), 2.

Wu, W., og Ng, E. (2003). A review of the development of daylighting in schools. Lighting Res. Technol., 35(2), 111–125.