Daylight Retrofit Guide by Maria Garcia

for Buildings of Architectural and Historical Interest

DAYLIGHT RETROFIT GUIDE By: Maria Garcia Alvarez Student number: 201310887 Supervisor: Werner Osterhaus

Daylight)Retroﬁt)Guide)) for)Buildings)of)Architectural)and)Historical)Interest

Daylight)Retroﬁt)Guide) for)Buildings)of)Architectural)and)Historical)Interest) This)guide)is)based)on)thesis)work:)) Daylight)Design)Considera1ons)for)Retroﬁ5ng)Buildings)of) Architectural)and)Historical)Interest:)A)Simula1on?Based) Inves1ga1on)for)a)Copenhagen)Case)Study) January)2016) By:)Maria)Garcia)Alvarez) Supervisor:)Werner)Osterhaus) Contributor:)Henning)Larsen)Architects

Through) retrofits) we) ensure) values) that) belong) to) old) buildings)at)the)same)Nme)that)buildings)are)adapted)to)new) purposes) and) lifestyle.) Daylight) is) a) powerful) tool) to) meet) renovaNon)needs)and)add)quality)to)the)building.)Moreover,) natural) light) leads) daily) human) life) so) it) is) important) to) include)it)as)a)part)of)building)design.) The) combinaNon) of) daylight) with) other) retrofit) measures) requires) aRenNon) to) avoid) that) they) diminish) or) void) each) other.) On) the) other) hand,) to) work) with) natural) light) is) a) complex)labor)because)daylight)is)not)exclusively)quanNty,)it) is) quality) too,) and) it) has) the) potenNal) to) affect) building) performance,)funcNon)of)the)spaces,)as)well)as)human)wellU being.) This)guide)aims)to)encourage)and)inspire)people)involved)in) retrofit)field)as)well)as)to)anyone)with)an)interest)in)daylight) performance.) It) tries) to) facilitate) daylight) approach) and) analysis)in)a)way)that)good)daylight)can)be)a)reality)and)not) only)a)thought.) We) wish) to) contribute) to) beRer) renovaNon) projects,) which) are) sensiNve) to) buildings) quality) and) aestheNc,) taking) daylight) as) the) main) parameter.) In) addiNon) to) daylight,) energy)is)also)considered)along)the)guide.)Overall,)we)want) to) play) our) part) in) making) daylighNng) design) more) understandable)and)accessible.) Natural) light) is) a) powerful) free) source) and) we) want) you) to) get)the)best)of)it.

Content:

Retroﬁt)

page))7)

What)is)Daylight?)

page)11)

Why)Daylight?)

page)17)

Case)Study)

page)22)

Daylight)Condi?ons)before)Retroﬁt)

page)27)

Room)Possibili?es)in)Retroﬁt)

page)31)

Appendix)

page)49)

Daylight)knowledge

1.)Retroﬁt

Users)of)the)guide.)Who)and)why:)

2.)What)is) Daylight?

3.)Why)Daylight?

inspiraNon)for)retroﬁt)

Owners) U To)get)aRracNve)properNes) U To)increase)property)

projects

U To)save)money)through)

Municipality) U As)the)way)to)achieve)

Professionals) U As)a)showcase)and)

U To)built)aRracNve)ciNes) U To)save)money)in)healthU

U To)develop)high)quality)

energy)goals)

system)because)of)healthier) people

market)value)

eﬃcient)use)of)energy

Users)/)society) U To)build)high)quality)spaces) U To)live)in)healthy)society) U To)coexist)with)happy) people)

Daylight)Studies

4.)Case)Study

5.)Daylight) CondiNons)before) Retroﬁt

6.)Room)PossibiliNes) in)Retroﬁt

7.)Appendix

The) guide) is) divided) mainly) into) two) areas.) The) ﬁrst) one,) where) daylight) concepts) and) background) is) easily) display) to) reach) people) who) are) familiarized)with)the)ﬁeld)as)well)as)to) those)who)never)heard)about)it.)) The) second) part) of) the) guide) consist) on) simulaNonUbased) analysis.) This) secNon) wish) to) characterize) the) problems) faced) by) architects) and) e n g i n e e r s) w h e n) d e v e l o p i n g) refurbishment) strategies) improving) b o t h) e n e r g y) a n d) d a y l i g h N n g)

performance) and) to) provide) guidance) on)how)to)approach)the)problem.)) This) manual) is) directed) towards) professionals) who) are) facing) retrofit) projects)are)first)phases.)Nevertheless,) it) is) also) our) intenNon) to) get) to) other) users) who) may) benefit) from) retrofit) decisions.) We) want) to) make) easy) for) municipality,) owners) and) users) to) realize) visible) and) non) visible) light) effects.) The)guide)is)based)on)a)master)thesis) developed) at) Aarhus) University) and) it)

is)a)follow)up)of)“Hvad)med)dagslys?”) design) manual) from) Henning) Larsen) Architects.)TheoreNcal)source)material) comes) from) thesis) literature) research) and) the) analysis) is) developed) by) computerUbased) calculaNons) and) simulaNons.) Thesis) invesNgaNon) is) displayed) as) a) guide) to) facilitate) users) access) to) daylight) performance) and) analysis.) Besides,)we)wish)to)encourage)people) to) explore) visual) and) no) visual) eﬀects) of)daylight)in)their)everyday)life.))

M7 M

Retroﬁt

Danish)buildings)present)a)big)renova?on)poten?al)since)more) than) 50%) of) the) dwellings) were) built) before) 1970.) Although) the) quality) of) them) may) vary,) lifespan) of) their) elements) is) in) the) range) of) 100M50) years.) It) means,) from) now) to) following) years)buildings)will)be)in)need)of)interven?on)that)extent)their) useful)life.)

1.)Retroﬁt

Retroﬁt)Poten?al

Dwellings)built)before)1980

36#%# 26#%# 16#%#

<"1945"

1945'1969"

1970'1979"

7#%#

#7#%#

9#%#

1980'1989"

1990'1999"

2000'2008"

Breakdown)of)dwellings)in)Denmark)according)to)construc?on)date.) Source:)ENTRANZE)) hRp://www.entranze.enerdata.eu)

Our) exisNng) buildings) represent) great) values.) They) are)city’s)history)and)culture,)as)well)as)they)have)a) great)funcNonally)value.)Only)1%)of)building)stock)in) Denmark)comes)from)new)construcNon,)what)means) that)we)make)use)of)old)building)in)our)everyday)life) (TOR,) Tagpapbranchens) Oplysningsråd,) 2012).) Therefore,)renovaNon)is)an)important)and)necessary) effort.)) Through)retrofit)we)ensure)values)that)belong)to)old) buildings) at) the) same) Nme) that) buildings) are) adapted) to) new) purposes) and) lifestyle.) However,) renovaNons) afford) the) important) chance) of) creaNng) new)qualiNes.)Whatever)the)background,)one)should) face) retrofit) project) as) an) overall) that) allows) us) to)

discuss) building’s) values) and) opportuniNes) again) (Dansk)Bygningsarv,)2012).)) Currently,)in)Europe,)35%)of)the)buildings)are)over)50) years) old,) consequently,) a) great) part) of) exiNng) buildings) does) not) fulfill) standards) that) are) applicable) today) (European) Commission).) Standards) scope) is) extensive,) but) energy) consumpNon) has) become) the) main) reason) that) moNvates) the) outset) of) renovaNon) processes.) Hence,) in) the) last) years,) “energy) renovaNon”) is) gehng) very) common) among) experts) and) it) has) turned) into) the) focus) of) retrofit) projects.)) However,) retrofit) should) not) be) a) narrow) concept) limited) to) a) singular) topic.) It) is) not) enough) saving)

TOR,)Tagpapbranchens)Oplysningsråd,)2012.)“Bygherrevejledning:)Renovering)af)tage)med)tagpap)og)folie)U)energibesparelse)og)ekerisolering”) Dansk)Bygningsarv,)2012.)“Renovering)25)eksempler)på)vellykket)renovering”) European)Commission,)Energy)eﬃcient,)Buildings.)hRp://ec.europa.eu/energy/en/topics/energyUeﬃciency/buildings)

energy,) conserving) resources) and) minimizing) environmental) impacts.) Buildings) has) to) be) spaces) that) are) meaningful,) humane) and) worth) living) in.) Thus,) retrofits) require) holisNc) thinking) to) raise) quality) in) all) aspects:) economy,) wellUbeing,) health,) architecture,)energy)and)environment.)) As) we) introduce) factors) in) retrofit) project,) it) becomes) more) complex.) The) different) factors) included)in)the)procedure)have)to)coexist)together)in) such) a) way) that) they) do) not) diminish) or) void) each) other.) Some) Nmes) it) becomes) a) real) challenge) to) avoid)that)one)do)not)obstruct)the)other.)This)guide) presents) one) of) those) situaNons.) It) focuses) on) daylight) potenNal) during) retrofits) considering) tradiNonal)energy)improvement)procedures.

M 9M

1.)Retroﬁt

Daylight)and)Energy)Renova?on

Do#I#want#to#renovate#my#

Members)of)construcNon)industry)have)being)approaching)buildings)renovaNon)as)energy)plans)alone.) This) turns) into) projects) that) look) for) reducNon) of) energy) consumpNon) but) do) not) care) about) overall) results)of)the)building)at)the)end)of)the)intervenNon.)

home??…

€

This) strategy) consist) usually) in) insulaNon) addiNon,) installaNon) of) venNlaNon) system) and) placement) of) new) energy) efficiency) windows) (Harrestrup) and) Svendsen) 2015)) (Thomsen,) Rolland,) and) Buvik) 2009).) These) acNons) typically) carry) out) more) expensive) homes,) reducNon) of) room) area) and) poorer) daylight) spaces.)So,)owners)pay)an)extra)money)to)get)lower)quality)homes.) However,)as)soon)as)we)consider)daylight)in)the)retrofit)processes,)buildings)gain)value)because)natural) light)comes)together)environmental,)aestheNc,)economic)and)human)factors)effects)(Li)et)al.)1999).) To) deal) with) both) improvements,) energy) and) daylight,) is) usually) affordable) as) long) as) no) special) restricNons)exist.)One)typical)procedure)is)to)enlarge)windows)size)to)offset)daylight)losses)from)thick) façades)and)new)windows.)

If)retroﬁt)measures)do)not)consider)more)factors)than)energy,)for)owners) and) users,) renovaNons) may) end) up) being) something) expensive) that) changes) rooms’) space) and) has) long) payback) Nmes.) Hence,) It) is) equally) important) to) create) environments) that) are) sensiNve) to) aesthe?c,) economy,)wellMbeing,)health,)quality)of)life,)energy)and)environment.

Retroﬁts)aﬀect:

DAYLIGHT WELL$BEING

HEALTH

ENERGY

ARCHITECTURAL

• Reduction of

ECONOMY

• Happy people

• Healthy people

electrical lighting

• Reduction of heating

• High building value

RENOVATION

consumption

• Reduction of

ENVIROMENTAL

resources exploitation Owner

HUMAN$BEING

• Visual performance • Visual comfort

Economy

• Pleasure

• Mental health • Physical health

atmosphere

• Aesthetic look

Direct)RelaNon

M10 M

Society

In)one)way)or)another,)natural)light)is)able)to)add) value) to) all) those) aspects.) The) table) on) the) le^) shows)how)daylight)improves)retroﬁt)values.)

Indirect)RelaNon

Christensen,)Toke)Haunstrup,)Kirsten)GramUHanssen,)Marjolein)de)BestUWaldhober,)and)Afi)Adjei.)2014.)“Energy)Retrofits)of)Danish)Homes:)Is)the)Energy)Performance)CerNficate)Useful?”.) Harrestrup,)M.,)and)S.)Svendsen.)2015.)“FullUScale)Test)of)an)Old)Heritage)MulNUStorey)Building)Undergoing)Energy)Retrofihng)with)Focus)on)Internal)InsulaNon)and)Moisture”.) Li,)Danny)H.)W.,)S.)M.)Lo,)Joseph)C.)Lam,)and)Richard)K.)K.)Yuen.)1999.)“DaylighNng)Performance)in)ResidenNal)Buildings”.)Architectural)Science)Review)42.) Thomsen,)A.)F.)2010.)“Paradigm)Shik)or)Choke?)The)Future)of)the)Western)European)Housing)Stock”.)Housing:)the)next)20)years)?)CCPHR)conference)Cambridge,)2010.))

Environment

Tradi?onal)Energy)renova?ons)vs.)Protected)Buildings) Generally,)energy)improvements)consist)in)addiNon)of)insulaNon) and) energyUeﬃciency) windows) glazing.) Both) procedures) reduce) light) levels) in) the) room.) InsulaNon) increases) façade) thickness) what)obstructs)daylight)access.)On)the)other)hand,)new)windows) have)lower)light)transmiRance)than)old)single)panes.

But,)what)if)the)building)is)protected?)Then,)to) maintain) or) improve) exisNng) daylight) condiNons)becomes)a)tricky)goal.)In)most)of)the) cases) we) are) not) allow) to) change) aestheNc) of) protected) buildings,) although) protecNon) levels) vary)according)to)cultureUhistorical)value)of)the) construcNon.)If)alteraNon)of)building)exterior)is) not) possible,) window) size) modiﬁcaNons) would) break)the)look.) Therefore,) working) with) protected) buildings,) it) is) necessary) to) delve) into) diﬀerent) soluNons) that)rise)daylight)potenNal)at)the)same)Nme)are) aestheNcally)friendly.

LOWER&LUX&LEVEL

Overall,) buildings) have) poorer) daylight) condiNons) aker) energy) intervenNons.)That)is)usually)corrected)by)new)openings)on)the) façade)or)by)an)increase)of)exisNng)window)size.

EFFECTS&OF& ENERGY&& IMPROVEMENTS

Buildings’)protecNon)is)based)on) a) comprehensive) understanding) of) ) architectural,) historical) and) environmental)qualiNes.)

ENERGY&& ENERGY&& IMPROVEMENTS IMPROVEMENTS

EFFECTS&OF& Daylight&levels&a=er& Daylight&levels&a=er& making&bigger& ENERGY&& energy&renovaAon Daylight&levels&a=er& windows Daylight&levels&a=er& IMPROVEMENTS making&bigger& EFFECTS&OF& energy&renovaAon windows ENERGY&& IMPROVEMENTS However,)when)buildings)are)under)cultureUhistorical)protecNon,)

façade)modiﬁcaNons)are)very)limited)or)even)forbidden.)Hence,) these)protected)buildings)require)alternaNve)soluNons)that)mean) energy) improvement) and,) at) least,) maintain) exisNng) daylight) condiNons.

Scale) values) go) from) 1) to) 9,) where) 1) represents) the) highest) value.) Then,) grades) 1U3) is) considered) a) high) conservaNon) value) of,) 4U6) conservaNon) and) 7U9)low)conservaNon)value.)

EFFECTS&OF& ENERGY&& IMPROVEMENTS

That)scale)value)comes)from)the) average) score) of) ﬁve) diﬀerent) buildings)aspects:)

? ?? ? ??? ? ? ??

EFFECTS&OF& ENERGY&& IMPROVEMENTS EFFECTS&OF& ENERGY&& IMPROVEMENTS

? ??? ? ? ? ??? ?

Alterna?ve) solu?ons ??

1.)Architectural)value) 2.)Cultural)value) 3.)Environmental)value) 4.)Originality) 5.)Technical)State

1.)Retroﬁt

Protected)Buildings

?? ? ? ? ? ? ??

? ??? ? ? ? ??

Buildings)level)of)protec?on)Aarhus)city)center.) Source:)kulturarvsstyrelsen.)SAVE) hRp://www.kulturstyrelsen.dk/kulturarv/kommuneUogUturisme/redskaber/save/)

M 11M

What)is)Daylight?

Daylight) has) dynamic) nature.) However,) to) know) the) components) of) natural) light) will) help) us) to) understand) and) predict) natural) light) performance) during)development)of)daylight)designs.)

which) may) be) damaging) for) buildings) with) high) internal) loads.) Whereas,) it) may) turn) into) posiNve) eﬀects) when) those) loads) favor) winter) heaNng) performance.)

Daylight)is)described)as)the)combinaNon)of)all)direct) and) indirect) light) originaNng) from) the) sun) during) dayNme.)Hence,)daylight)in)buildings)is)composed)of) a) mix) of) direct) sunlight,) diﬀuse) skylight,) and) light) reﬂected)from)any)surface)exposed)to)light.))

Diffuse)skylight:)It)is)made)up)of)light)from)celesNal) vault.)It)is)characterized)by)sunlight)scaRered)by)the) atmosphere.) This) skylight) can) come) from) clear) or) overcast) skies.) Under) clear) condiNons) the) sky) is) darker) as) it) moves) away) from) sun.) When) sunlight) passes) through) the) clouds) (water) parNcles)) light) is) reflect)in)all)direcNons,)resulNng)in)a)sok)and)diffuse) light.) Under) overcast) condiNons) the) sky) is) about) three) Nmes) brighter) at) the) zenith) than) at) the) horizon.) Illuminance) levels) vary) from) 10.000) lux) in) summer)to)2.000)lux)in)winter.)

Direct) sunlight:) It) is) characterized) by) high) intensity) (±100.000) lux) on) earth) surface)) and) constant) movement.)Because)of)its)high)illuminaNon,)daylight) creates) sharp) contrast) and) lively) light.) But) then,) big) contrast) of) light) might) cause) annoying) glare.) Moreover,) high) intensity) entails) high) thermal) loads,)

Baker,)Nick)V.,)A.)Fanchioh,)and)K.)Steemers.)2013.)“DaylighNng)in)Architecture:)A)European)Reference)Book”.) Foldbjerg,)Peter.)et)al.)2010.)“Daylight,)Energy)and)Indoor)Climate)Basic)Book)2”.) Moore,)Fuller.)1985.)“Concepts)and)PracNce)of)Architectural)DaylighNng”.)

2.)What)is)Daylight)?

Daylight:)Complexity)and)Varia?on

Reflected) light:) It) is) the) light) coming) from) any) surface) that) is) affected) by) light;) either) sunlight) or) diffuse) skylight.) The) way) light) is) reflected) aker) striking)a)surface)will)depend)on)surface)properNes.) “Color”) condiNons) the) amount) of) light) that) comes) out)from)the)surface,)and)“kind)of)finish”)defines)the) way) light) is) reflected.) So,) external) and) interior) surfaces)will)contribute)to)the)amount)of)daylight)in) a)room.) Each) daylight) component) is) very) variable.) Illuminance) levels) change) along) the) year) and) sky) condiNons) changes) with) weather) variaNons) along) the) day.) Such) fluctuaNons) make) daylight) design) a) complex)task.)

M 13M

2.)What)is)Daylight)?

GLOSSY&ﬁnish GLOSSY&ﬁnish

Clear)Sky)depends)on:) • Time)of)the)day) • Time)of)the)year) • LaNtude)of)the)site

Diﬀused)Skylight)depends)on:) • Cleanliness)of)atmosphere) • Year)season

Reﬂected)Light)depends)on:) • Surface)color)(QuanNty)) • Surface)ﬁnish)(Quality)

AUTUMN

WINTER

Mar$$$$$$$$$$$$$Apr$$$$$$$$$$$May$$$$$$$$$$$$$Jun$$$$$$$$$$$$$Jul$$$$$$$$$$$$$$$Aug$$$$$$$$$$$$Sep$$$$$$$$$$$$$Oct$$$$$$$$$$$$Nov$$$$$$$$$$$$Dec$$$$$$$$$$$$$Jan$$$$$$$$$$$$$Feb

20th%March% 5.000%lux

Sun)path)diagram)for)Copenhagen.)It)represents)solar)azimuth) and)al?tude)throughout)the)day)and)year.

M14 M

21th%June%

10.000%lux

22th%September% 5.000%lux

Ideal&MATTE&ﬁnish Ideal&MATTE&ﬁnish

hsinﬁ&RALUCEPS&laedI

Ideal&SPECULAR&ﬁnish Ideal&SPECULAR&ﬁnish

hsinﬁ&ETTAM&laedI

%08&ecnatceﬂer&ecafruS

MaR)surface

100% Depending) on) surface) reflectance,) (color)surface))more)or)less)light)is) reflected)aêr)striking)the)surface.) The) case) on) the) top) is) a) surface) with) 40%) reflectance,) which) reflects)less)light)than)the)case)on) the)boeom;)80%)reflectance.

hsinﬁ&YSSOLG

SUMMER

100% 100%

%04

Sun)angle)varia?on)along)la?tude.

SPRING

%04&ecnatceﬂer&ecafruS

80%

“WholeMSky)Luminance)Maps)from)Calibrated)Digital)Photography”.) Journal:)EuroSun)2006

Specular)

%001

80% 80%

100% 100%

100%

Surface&reﬂectance&40% Surface&reﬂectance&40%

%08

40% 40%

40%

Surface&reﬂectance&80% Surface&reﬂectance&80%

%001

Daylight)Components)Oscilla?on

Glossy)surface

21th%December% 2.000%lux

Diﬀused)light)from)sky)varies)with)the)seasons.)The)values)above)represents)approximate) values)for)daylight)levels)at)12)pm.

When) the) light) strikes) specular) surface,) the) output) angle) is) the) same) as) the)input)angle.)It)will)thus)create)an)only)light)spot.)With)a)mae)surface,) reﬂected)light)becomes)diﬀused)and)distributed.

Window) size:) It) is) probably) the) main) filter) in) a) room.)) There) is) belief) that) the) bigger) the) opening,) the) beRer) the) daylight) condiNons.) However,) ) the) way) we) make) size) modificaNon) can) make) more) for) daylight) condiNons) than) how) much) the) size) changes.) Thus,) windows)area)should)be)increase)or)decrease)where)it) is)most)effecNve.))

Pictures) at) top) on) the) right) side) show) that) daylight) in) a) room) depends) greatly) on) surface) reﬂectance.) Good) color) treatment) of) an) interior) is) linked) to) proper) daylight) condi?ons) (Hopkinson,) R.) G.,) P.) Petherbridge,) and)J.)Longmore.)1966a.)“Dayligh?ng”.)) There) are) other) windows) elements) that) modify) daylight) performance.) Those)are)frame)and)mullions,)which)work)as)an)obstruc?on)(1M2).)On)the) other)hand,)sun)protec?on)devices)change)daylight)direc?on)(3).)

Ceiling)0.8/walls)0.7/ﬂoor)0.2/DFaverage=)3.2

2.)What)is)Daylight)?

In) addiNon) to) sunlight) and) skylight) illuminance,) daylight)condiNons)in)a)room)depends)on)other)factors,) such)as:)window)size)and)orientaNon,)pane)properNes,) obstrucNons)and)surface)reﬂectance.)

Eﬀect)of)surface)reﬂectance)on)daylight))condi?ons.) Source:The)Daylight)Design)VariaNons)Book) hRp://sts.bwk.tue.nl/daylight/varbook/

Factors)that)Aﬀect)Daylight)in)a)Room

Ceiling)0/walls)0/ﬂoor)0/DFaverage=)2.1

Besides)window)size,)its)orientaNon)affects)the)quality) and)quanNty)of)natural)light.) Glazing) Pane:) Glazing) properNes) act) as) a) filter) that) daylight)passes)through)before)reaching)room)interior.)) Light) transmiRance) delimits) the) amount) of) light) that) reach) the) other) side) of) the) pane.) Old) windows,) with) single)pane,)have)usually)high)light)transmiRance.)It)is) around)88%,)which)means)that)88%)of)the)light)hihng) the) glazing) reaches) the) room) and) the) other) 10%) is) either)reflected)or)absorbed.)EnergyUefficiency)glazings) have)lower)light)transmiRance)than)old)single)panes.) Reflectance:) The) reflectance) of) room) surfaces) has) a) considerable) impact) on) the) penetraNon) of) light) into) the) room.) In) addiNon,) reflectance) of) the) exterior) surroundings) vary) the) amount) of) daylight) rays) that) reach)room’s)window.)

2) Daylight)Factor)average)against)surface)reﬂectance)average)of)the)room. Johnsen,)Kjeld,)MarieMClaude)Dubois,)and)Karl)Grau.)2006

Surroundings:) External) elements) like) façades) or) vegetaNon) can) produce) shadow) over) the) room,) reducing)daylight)levels.)However,)shadows)depends)on) orientaNon.) So,) a) room) facing) north) receives) daylight) from)sunlight)rays)reﬂected)on)elements)in)front,)which) are) facing) south.) In) this) case,) surroundings) enhance) daylight)rather)than)obstructs)it.)

Baker,)Nick)V.,)A.)Fanchioh,)and)K.)Steemers.)2013.)“DaylighNng)in)Architecture:)A)European)Reference)Book”.) Foldbjerg,)Peter.)et)al.)2010.)“Daylight,)Energy)and)Indoor)Climate)Basic)Book)2”)Velux.)) Johnsen,)Kjeld,)MarieUClaude)Dubois,)and)Karl)Grau.)2006.)Assessment)of)Daylight)Quality)in)Simple)Rooms.)

Obstruc?ons)inside)the)room) Furniture) layout) is) users) decision.) Nevertheless,) they) should) be) aware) that) reﬂectance) and) distribuNon) of) furniture) inﬂuence) daylight) performance) of) the) space.) (Hopkinson,) R.) G.,)P.)Petherbridge,)and)J.)Longmore.)1966a.)“DaylighNng”.))

M 15M

2.)What)is)Daylight)?

How)Can)We)Measure)the)Light)We)Perceive? “Good) daylight”) concept) is) being) discussed) since) 1980) and)it)is)a)theme)studied)internaNonally.)The)complexity) of) deﬁning) good) daylighNng) is) on) dependence) of) many) aspects) and) cannot) be) based) on) one) simple) measurement.) During)years,)Daylight)Factor)has)being)the)most)extent) and)widely)used)rule)to)evaluate)daylight)condiNons.)In) fact,) current) European) standards) are) based) on) this) criteria.) Nevertheless,) the) limited) and) staNc) nature) of) Daylight) Factor) has) triggered) the) development) of) ClimateUBased) Daylight) metrics.) This) metrics) are) able) to) measure) indoor) illuminance) along) the) arbitrary) daylight) year) condiNons.) However,)understanding)that)daylight)is)equally)quanNty) and)quality,)to)look)only)at)lux)levels)is)limited)(Piccoli)et) al.) 2004).) “Good”) daylight) condiNons) must) ensure) VISUAL)PERCEPTION)and)VISUAL)COMFORT)to)the)user.)

ClimateMbased)daylight)metrics)(CDBM))are)the)predicNons)of) illuminance) quanNNes) using) sun) and) sky) condiNons) that) are) derived) from) standard) meteorological) datasets.) ClimateU based)metrics)delivers)predicNons)of)absolute)quanNNes)that) are)dependent)both)on)the)locale)(i.e.)geographicallyUspecific) climate) data) is) used)) and) the) building) orientaNon) (i.e.) the) illuminaNon)effect)of)the)sun)and)nonUovercast)sky)condiNons) are) included),) in) addiNon) to) the) building’s) composiNon) and) configuraNon.))

Daylight)Factor)(DF))is)the)raNo)of)illuminance)at)a)point)on)a) plane) to) the) illuminance) on) a) horizontal) exterior) plane) produced)by)a)hemisphere)of)the)sky.) DF)=)()Ein)/)Eout))x)100)

Eout

There)are)a)number)of)possible)ways)to)use)CBDM):) •)Daylight)Autonomy)(DA)) •)ConNnuous)Daylight)Autonomy)(DAcon)) •)SpaNal)daylight)Autonomy)(sDA)) •)Useful)daylight)illuminance)(UDI)

Ein

Useful)Daylight)Illuminance)Diagram

100)lux Full) Credit

2000)lux

Currently,)the)recommended)minimum)DF)at)a)working)place) is) 2%,) which) is) equivalent) to) 200) lux) with) an) overcast) sky) of) around)10,000)lux.))

No) Credit

Daylight)Autonomy)Diagram

Daylight)Factor)limitaNons:)

Visual) percepNon) is) evaluated) with) illuminance) levels) over) working) plane,) but) it) does) not) allow) us) to) know) visual) comfort) condiNons.) It) is) necessary) to) look) at) illuminance)contrast)or)light)distribuNon)to)assess)visual) comfort)and)human)percepNon.) There) may) be) diﬀerent) approaches) for) daylight) appraisal,) but) all) of) them) should) evaluate) what) we) can) call)“double)Q”:)QuanNty)and)Quality.)

M16 M

X)=

X User)Deﬁned) Value)(lux)

Full) Credit

No) Credit

Con?nuous)Daylight)Autonomy)Diagram

X)=

X User)Deﬁned) Value)(lux)

Piccoli,)B.,)G.)Soci,)P.)L.)Zambelli,)and)D.)Pisaniello.)2004.)“Photometry)in)the)Workplace:)The)RaNonale)for)a)New)Method”.) Baker,)Nick)V.,)A.)Fanchioh,)and)K.)Steemers.)2013a.)“Daylight)in)Architecture:)A)European)Reference)Book”.) Boyce,)Peter)Robert.)2003.)Human)Factors)in)Ligh1ng.)Third)Edit.) Hopkinson,)R.)G.,)P.)Petherbridge,)and)J.)Longmore.)1966a.)“DaylighNng”.)

Par?al) Credit

Full) Credit

No) Credit

•)No)direct)sunlight) •)No)building)orientaNon) •)No)sky)variaNons) •)No)eﬀect)of)mixed)lighNng)(natural)and)) ))))electric)) •)No)glare)potenNal)

“It)is)not)enough)simply)to)provide)the) appropriate)illuminaNon)on)a)horizontal)plane”.

2.)What)is)Daylight)?

Ha rm d i s on i ou trib s'b u8 rig on htn ess '

l'co ua r're nd

eri ng

Vis lou Co

Light' colour

ce an n 8o rm ita rfo lim re' l 'p e Gla

Good$ Ligh)ng

vel g'le

Modeling

Vis

n h8 Lig

mf ort

Baker,)Nick)V.,)A.)Fanchiop,)and)K.)Steemers.)2013) “DaylighNng)in)Architecture:)A)European)Reference)Book”.)) Chapter:)Light)and)Human)Requirements.)

Direc8on' of'light

Visual'ambience

“The)current)standards)and)recommendaNons)for) lighNng)are)mainly)based)on)visual)criteria.)They) probably)will)be)extended)in)the)near)future)with) nonUvisual)criteria”.) “It)seems)that)the)verNcal)illuminance)at)the)eye) will)be)taken)as)the)most)important)measure”.  Hester)Hellinga)2013) Daylight) and) View.) The) Inﬂuence) of) Windows) on) the) Visual) Quality)of)Indoor)Spaces.

“Human) visual) comfort,) considered) from) the) daylight)point)of)view,)is)mulNdimensional”.) Piccoli,)B)and)Boyce,)PR.)2004

Ligh?ng)quality)features)according)to)DIN)EN)12464M1.) Source:)Licht)Wissen)19.)Impact)of)Light)in)Humans)Being) hRp://en.licht.de/en/

M 17M

Why)Daylight?

Deborah)BurneR,)award)winning)internaNonally)recognized)interior)designer,)general)contractor,)keynote)presenter)and)member)of)the)American)Academy)of)Sleep)Medicine.

There)is)not)Subs?tute)for)Daylight Daylight) access) in) buildings) has) been) a) concern) since)ancient)ages.)They)were)already)Romans)and) Greeks)who)mandated)minimum)lighNng)standards) for)their)ciNes.)As)a)maRer)of)fact,)only)in)the)past) ﬁky) years) daylight) has) not) being) considered) the) principal)source)of)light)in)buildings.))

this)is)not)its)only)aRribute.)Natural)light)creates)a) logical) and) meaningful) whole) of) humans’) live.) It) aﬀects)occupant’s)comfort)and)funcNonal)layout)of) spaces)(Li)et)al.)1999).)Moreover,)it)gives)a)sense)of) cheeriness) and) brightness) that) has) a) posiNve) impact)on)people.)

Before) industrial) revoluNon,) building’s) envelope) was) the) primary) mediator) between) exterior) and) interior) environmental) condiNons.) Indoor) condiNons) were) achieved) through) building) design.) But,)this)building)approach)changed)aker)industrial) revoluNon)period.)InnovaNons)allowed)designers)to) achieve) interior) condiNons) independently) of) building)design.)About)lighNng)of)spaces,)it)was)lek) to)arNﬁcial)light,)what)made)windows)and)skylights) trivial)elements.)However,)although)electric)lighNng) enables) us) to) see) when) daylight) is) not) enough,) there)is)not)subsNtute)for)natural)light.)

On)the)other)hand,)the)eﬀect)of)daylight)on)human) health) should) not) be) underesNmated.) Even) it) is) a) nonUvisual) consequence,) it) plays) a) huge) role) in) human)existence.))

Nowadays,) daylight) is) gehng) more) aRenNon.) This) recogniNon) comes) mainly) from) the) energy) savings) natural)light)entails.)Daylight)in)a)room)reduces)the) use) of) electrical) light) and) heats) up) the) space) (Morelli)et)al.)2012).))

3.)Why)Daylight?

“We)have)responsibility)as)architectural)designers)and)city)planers)to)realize)that)light)and)its)opposite,)darkness,)is)human)basic)need”.)

Eﬀect)of)light)on)human)beings.) Source:)Licht)Wissen)19.)Impact)of)Light)in)Humans)Being) hRp://en.licht.de/en/

Dwellings)are)made)for)people.)Hence,)they)have)to) help) users) to) have) greater) joy) in) everyday) life.) Daylight) is) likely) to) provide) the) best) visual) environment) because) of) its) components) and) its) unique)color)rendering.) Through) renovaNons) we) have) the) chance) to) improve) and) redesign) daylight) condiNons.) With) “good)daylight") )we)can)raise)all)renovaNon)values) at)once.)

Despite) the) fact) that) energy) saving) is) a) strong) argument) to) consider) daylight) in) design) process,) Morelli,)MarNn)et)al.)2012.)“Energy)Retroﬁhng)of)a)Typical)Old)Danish)MulNUFamily)Building)to)a)‘NearlyUZero’)Energy)Building)Based)on)Experiences)from)a)Test)Apartment”.) Moore,)Fuller.)1985.)“Concepts)and)PracNce)of)Architectural)DaylighNng”.)

M 19M

3.)Why)Daylight?

Daylight)and)Health Human’s)Melatonin)and)Cor?sol)levels)during)the)day) Cor?sol)and)melatonin)run)opposite)to)one)another:)Cor?sol)is)produced)in) the)mornings,)reaching)a)peak)concentra?on)at)around)9)a.m.)which)then) steadily) declines) during) the) day.) Melatonin) produc?on) starts) at) night,) peaking)at)around)3)a.m.))

Inﬂuence)of)daylight)on) the)human)body.) Source:)Licht)Wissen) hRp://en.licht.de/en/

Daylight)defines)the)parameters)for)biologically)effecNve)light:)) • ) Illuminance)  • ) Planarity)  • ) DirecNon)of)light,)  • ) Color)temperature)  • )Dynamism)of)light)over)the)day)and)the)seasons.)) So,) daylight) condiNons) necessary) to) saNsfy) nonUvisual) daylight) effects) should)be)addressed)from)different)methods)than)illuminance)levels. MELATONIN) is) a) hormone) that) is) released) by) the) pineal) gland.) In) humans,) this) release) increases) at) night) coincident) with) the) onset) of) sleep) and) is) thought)to)be)an)important)factor)in)circadian)and)sleep)regulaNon.)

For)a)long)?me)it)was)not)clear)how) we) perceive) these) light) s?muli.) But) in) 2002) scien?sts) iden?ﬁed) a) third) p h o to re c e p to r) i n) t h e) re ? n a) alongside) the) cones) (for) color) vision)) and) rods) (for) night) vision)) already) known.) These) special) ganglion) cells) are) photosensi?ve) but) they) are) not) used) for) vision.) Their) sole) purpose) is) to) register) ambient) brightness) and) regulate) biological) processes) in) the) body) in) response)to)the)incident)light.) Addressing)photoreceptors.) Source:)Licht)Wissen) hRp://en.licht.de/en/

Light)does)us)good.)We)are)reminded)of)that)every)year)in) spring:) when) days) get) brighter) we) feel) more) acNve,) we) are)in)a)beRer)mood)and)we)are)generally)more)focused) than)in)the)dark)winter)months.)This)shows)that)we)need) light)for)more)than)just)vision.)) Natural) light) synchronizes) our) “internal) clock”.) Without) light) as) a) cue,) our) internal) clock) gets) out) of) synch.) This) can)result)in)lethargy)and)Nredness,)mood)swings)or)even) a)weakened)immune)system.))

Source:)Nature)Reviews)Neuroscience

CORTISOL)is)a)hormone,)that)is)produced)in)humans)by)the)zona)fasciculata) of)the)adrenal)cortex)within)the)adrenal)gland.) It)is)released)in)response)to) stress)and)low)blood)glucose)concentraNon.) It) funcNons) to) increase) blood) sugar) through) gluconeogenesis,) to) suppress) the) immune) system,) and) to) aid) in) the) metabolism) of) fat,) protein,) and) carbohydrates.)It)also)decreases)bone)formaNon.) Spurce:)Wikipedia

M20 M

Licht)Wissen)19.)“Impact)of)Light)on)Human)Beings”.

Circadian)rhythms) Human) beings) and) their) bodily) funcNons) have) daily) rhythms.) Our) body) funcNons) in) a) very) diﬀerent) way) during) the) day) than) during) night.) A) complicated) control) system) coordinates) all) bodily) funcNons) in) a) 24Uhours) rhythm.) This) control) system) is) not) only) in) charge) of) our) sleep) and) waking) phases,) but) also) our) heart) rate,) blood)

pressure) and) mood.) This) control) system) needs) to) be) calibrated)daily)by)daylight.) )) Differences) between) summer) and) winter) seasons) also) have) an) impact) in) chronobiological) rhythms.) In) the) dark) months) of) the) year,) we) tend) to) be) less) fit) and) have) difficulNes) concentraNng.) The) effect) is) also) visible) as) psychological) impact.) In) places) with) disNnct) seasons,) people) are) tenser) in) winter) than) in) summer) and) also) generally) more) badUtempered.) Some) people) do) not) just) get) into) a) bit) of) a) low) mood) in) winter;) they) become) clinically) depressed.) They) suffer) from) SAD) –) seasonal) affecNve) disorder.) The) prevalence) of) SAD) is) greater) in) populaNons)living)at)higher)laNtudes,)where)the)seasonal) changes)in)day)length)are)more)extreme.) Overall,) daylight) plays) a) valuable) role) in) helping) humans) to) stabilize,) both) physically) and) psychologically.) NonU visual) effects) of) light) need) to) be) more) fully) taken) into) account)in)relevant)regulaNons)and)buildings’)design.))

Daylight)and)Energy

19% of#TOTAL#global#electricity# consump3on#is#used#for#

ELECTRIC LIGHTING

re g u l aN o n s) t h at) re d u c e) b u i l d i n g s) e n e rg y) consumpNon,) gehng) more) energy) eﬃciency) buildings) everyday.) Its) speciﬁc) targets) aim) to) ensure) that,) by) 2020,) EU) greenhouse) gas) emissions) are) cut) by) 20%) and) by) 80–95%) in) 2050) (European) Commission)2014).

19%

The)use)of)natural)light)can)lead)to)substanNal)energy) savings.)Daylight)is)a)free)high)quality)source)of)light,) and) electric) light) represents) a) signiﬁcant) amount) of) of#TOTAL #global#electricity# consump3on#is#used#for# the)total)energy)consumed)by)buildings.) ELECTRIC LIGHTING Moreover,) daylight) penetraNon) in) buildings) also)

means) solar) heat.) This) free) heat) contribuNon) supports)heaNng)system)during)cold)months.)

Source:IEA,)InternaNonal)Energy)Agency) hRp://www.iea.org

Oil) crisis) in) 1973) was) probably) the) major) precedent) of) contemporary) concerns) about) energy) resources) and) fossil) fuel) dependency.) In) fact,) this) precarious) situaNon) triggered) for) the) ﬁrst) Nme) research) and) development) of) renewable) energy) source.) However,) oil)dependency)and)global)warming)are)sNll)a)serious) problem)in)contemporary)society.))

3.)Why)Daylight?

Then,)natural)light)is)another)tool)in)the)toolbox)that) helps) to) achieve) energy) targets) proposed) by) European)countries.)

In)relaNon)to)European)energy)plan,) Denmark) has)set)an)even)more)ambiNous) goal;)being)completely)

fossilMfuelMfree) by)

2050 20%)reducNon)by)2020) 80M95%)reducNon)by)2050

Buildings0represent0

32%0

of0world’s0energy0 consump>on.

Nowadays)40%)of)the)energy)used)in)Europe)is)owing) to) buildings,) and) households) cover) around) 25%) of) that)energy.)Consequently,)European)Union)roadmap) (European) Commission) 2014)) is) establishing) new) European)Commission.)hRp://ec.europa.eu/index_en) InternaNonal)Energy)Agency.)hRp://www.iea.org) Mirko)Zardini)and)Giovanna)Borasi)2007.)“Sorry,)Out)of)Gas.)Architecture’s)Response)to)the)1973)Oil)Crisis”.)

32%

68%

Percentage)of)world’s)energy)consump?on) aeributable)to)buildings.) Source:IEA,)InternaNonal)Energy)Agency)

25%)reducNon)by)2020) 100%)reducNon)by)2050

Source:EC,)European)Commission) hRp://ec.europa.eu

M 21M

3.)Why)Daylight?

Daylight)and)Economy The) economic) value) of) daylight) comes) from) its) other) values:) energy,) health) and) architecture.) The) economic) daylight) impact) aﬀects) the) user,) the) government) and) society.) Impact)is)observed)as)follows:) • Long) term) savings) because) daylight) reduce) heaNng) consumpNon)and)electricity) • More)focus)and)eﬃciency)workers) • Healthy)people) • BeRer)room)funcNonality) • High)amenity)value)

M22 M

SunlighNng)as)Formgiver)for)Architecture,)by)William)M.)C.)Lam)(Van)Nostrand)Reinhold,)1986).)It)has)been)disconNnued)in)print)but)is)available)from)the)author’s)website)at)www.wmclam.com/images/pdfs/safa/safa_complete.pdf.)

Case)Study

4.)Case)Study

Inten?on Retrofit)is)a)complex)enNty.)At)a)Nme)where)old)construcNons)has)a)huge)potenNal) and) renovaNons) are) limited) to) energy) improvements,) we) need) to) provide) renovaNons)with)an)added)value.)With)that)value)addiNon)we)will)include)an)extra) dimension)that)gives)playback)Nmes)a)new)nuance.)) Since)natural)light)has)the)power)to)rise)all)retrofit)values)at)once,)it)is)important)to) include) daylighNng) design) from) first) project) phases.) Considering) daylight) from) the) start,)we)can)ensure)coexistence)of)energy)and)daylight)improvements.) With)the)following)studies,)we)wish)to)improve)this)coexistence,)while))aestheNcs)of) the) building) is) respected.) There) is) a) wide) variety) of) buildings) and) consequently,) a) wide) variety) of) protecNon) levels,) so) that) there) is) no) singular) and) unique) retrofit) soluNon.) Nevertheless,) although) design) must) be) developed) based) on) each)

parNcular) case,) to) typify) daylight) performance) contributes) to) the) complex) knowledge)of)natural)light),)what)will)bring)proper)and)high)quality)design)soluNons.) )It)is)then)the)aim)of)this)thesis)to)characterize)the)problems)faced)by)architects)and) engineers) when) developing) refurbishment) strategies,) improving) both) energy) and) daylighNng)performance)and)to)provide)guidance)on)how)to)approach)the)problem.) First) secNon) of) the) invesNgaNon) (chapter) 5)) studies) iniNal) daylight) condiNons) in) exisNng) building) blocks) areas.) Then,) second) secNon) (chapter) 6)) analyzes) the) potenNal) of) room) elements) to) maintain) or) improve) light) condiNons) considering) common)energy)procedures.

PARAMETERS)

CONSIDERATIONS)

Urban)layout)

This)study)goes)) through…

Understanding)of)) ini?al)daylight) condi?ons

Effect)of)different) room)modifica?ons

M24 M

Glazing)area)

Daylight)(Daylight)factor)

Glazing)proper?es Façade)thickness) Window)size) Window)type) Window)reveal) Balconies)

Daylight)

(Daylight) Factor,) ClimateMBased) metrics,) glare)and)luminance)distribu?on))

Energy)consump?on

Loca?on

Idékatalog Behovsafdækning og løsninger del 1 og 2

4.)Case)Study

KØBENHAVNS KLIMAKARRÉ   December 2014

The)study)in)chapter)5)is)based)on)theoreNcal)models)inspired)in)typical)Danish)neighborhoods)around)1850U1940.)) Then,) study) in) chapter) 6) is) based) in) a) real) building) at) St.) Kjeld) neighborhood) in) Copenhagen,) which) is) part) of) a) project)called)“Københavns)Klimakarré”.)This)project)aims)to)serve)as)a)future)“showcase",)and)foster)a)holisNc)and) sustainable)urban)development.)The)project)reflects)a)holisNc)approach)focusing)on)energy)renovaNon,)adaptaNon,) architecture)and)daylight.)St.)Kjelds)neighborhood)case)can)inspire)others)blocks)U)not)only)in)Copenhagen,)but)also) around) the) country) and) in) many) northern) European) ciNes,) where) urban) layout) through) building) blocks) is) the) dominant)type.) These)following)chapters)contributes)to)that)catalog)of)inspiraNon)for)potenNal)holisNc)renovaNon)projects.)It)does) it)through)analysis)of)different)building)parameters)that)affect)either)daylight)and)energy.))

Studied)courtyard)in)chapter)6)located)in)St.)Kjelds)neighborhood. Floor)plan)of)studied)courtyard)in)chapter)6)in)St.)Kjelds)neighborhood. 14/11/15 12:53

Google Maps

St.)Kjelds)neighborhood)loca?on)and)the)used)courtyard)in)chapter)6.

Østerbor1Area,1St.1Kjelds1neighborhood. Copenhagen Denmark

100 pies

M 25M

4.)Case)Study

Typical)Construc?on)Type

There)is)a)wide)variety)of)buildings,)but,)in)general,)in)this)type)of)neighborhoods)we)ﬁnd)some)characterisNcs)corresponding)to) diﬀerent)Nme)periods.) The)area)has)buildings)mostly)from)1850U1940.)Before)1850)the)common)pracNce)for)façades)used)to)be)Nmbering.)Aker)that) decade,) façade) were) made) of) solid) brickwork.) Although) façade) thickness) depended) on) the) room) height) and) room) level) the) common)one)was)to)start)with)3)bricks)at)the)boRom.)Then,)it)decreased)as)it)moved)upwards.)The)area)under)each)windows,) the)parapet,)could)be)thinner.) The)most)famous)window)design)in)this)period)was)“Dannebrog”)style.)However,)as)other)decoraNve)elements)along) the)history,)windows)also)evolved)and)underwent)changes.)) Even) though) windows) used) on) street) façades) were) the) same) used) at) courtyards,) nowadays,) courtyard) façades) have) usually) looser)protecNon)because)materials)and)style)of)rare)façades)are)poorer.)

1860U1900

URBAN)TYPE) Building)block)style)remains)similar)all)around.)It)consist) on) rectangular/square) blocks) that) originate) two) urban) typologies:)“corridors”)and)“courtyards”.)The)ﬁrst)one)is) long) and) narrow) (10M20m) width)) while) range) of) dimensions)in)courtyards)is)wider)(20M100m).

M26 M

During)this)period)façade)were) decorated)in)the)form)of)decoU bands,) window) edging) and) c o r n i c e s . F a ç a d e s) w e r e) c h a r a c t e r i z e d) b y) t h e) combinaNon) of) brick) work) and) plastered.)

1900’s

1920U1930

Façades) began) to) be) much) m o r e) b a r e ,) w i t h) n o) decoraNon.) Red) brick) façades) was)the)common)style.)

Façade) ﬁnish) was) also) red) brick.) But) during) this) Nme) new) elements) appeared) on) the) façades:) bay) windows) and) balconies.) Up) to) now,) the) overall) form) of) the) window) was) verNcal.) In) this) period,)new)window)design)together)with)balconies)an)horizontal) façade)feeling.

)Aarhus)Kommuneatlas.)Bygninger)og)miljøer)i)Århus)Kommune,)Bygningstyper)og)vedligeholdelse.)hRp://gis.aarhus.dk/kommuneatlas/ BPS-publication 100-104. “Renovating Apartment Buildings”. Horsens 1996.)

4.)Case)Study

…to$1850’s

In) the) early) 1800’s,) the) aforemen?oned) “Dannebrog”)was)the)popular)one.)It)consists) on) four) glass) areas,) with) two) mullions) and) transoms.) It) was) also) called) “fourMframed”) window.)

1880$+$1900 The) next) one) was) the) threeMsec?on) window.) That) was) in) 1880.) Then,) in) the) 90’s,) the) midsec?on) of) the) threeMsec?on) window) was)made)broader)without)opening)casements.)

Un?l) 1850’s,) window’s) frame) had) a) slender) glazingMbar) to) provide) more) stability) to) the) glazing)area.)But)these)glazingMbars)were)used) un?l) 1860,) when) frames) and) casements) became)bigger)in)dimensions.))

1900$+$1930 In)these)years)the)horizontal)pivoted)sash)window)and) the) top) hung) window) were) developed,) together) with) other)complicated)windows.) The)next)one)was)the)threeMsec?on)window.)That)was) in)1880.)Then,)in)the)90’s,)the)midsec?on)of)the)threeM sec?on) window) was) made) broader) without) opening) casements.))

BPS-publication 102. “Renovating Apartment Buildings Windows”. Horsens 1996.)

M 27M

â&#x20AC;Š

Daylight)Condi?ons)Before)

Surroundings)is)one)of)the)factors)that)condiNons)daylight)in)a)room.)Buildings)height) and)building)distance)shape)the)urban)layout)around)the)room,)but)intervenNons)over) urban)plan)are)not)always)part)of)a)retroﬁt)project.)It)is)not)usually)considered)in)the) project)because,)either,)the)area)is)under)protecNon)or)refurbishment)proposal)poses) intervenNons)at)lower)level)(building)and)room).)

Calcula?ons)are)performed)for)the)worst)room)case)scenario.) In) previous) daylight) calcula?ons,) daylight) poten?al) of) courtyard) façades)is)studied)through)Ver?cal)Sky)Component)(VSC).)Results)show) that,)even)for)big)courtyard)dimensions,)sides)of)the)façade)is)an)area) with)low)daylight)poten?al)(VSC)<27%).)

This) part) of) the) guide) assesses) daylight) condiNons) in) a) room) located) in) diﬀerent) courtyard) geometries.) Hence,) calculaNons) are) based) on) a) range) of) building) height/ distance)raNos)(H/D))that)include)two)diﬀerent)window)sizes)and)light)transmiRance.)

5.)Daylight)condi?ons))before)Retroﬁt

Building)Blocks)Areas

The)charts)tool)showed)in)this)chapter)is)an)indicaNve)forecast)of)daylight)levels)before) any)intervenNon)in)the)building.)The))intenNon)is)to)orientate)users)facing)ﬁrst)phases)of) renovaNon)process.)Knowing)hight/distance)raNo)and)window)characterisNcs)(size)and) light)transmiRance))the)user)can)esNmate)interior)daylight)levels.) Courtyard)dimensions)and)building)height)used)in)the)calcula?on.)This) geometry)varia?on)results)in)height/distance)ra?os)from)1.5)to)0.15.

Percentage)of)Ver?cal)Sky)Component)from)Ecotec)simula?ons.) Each)rectangle)correspond)to)the)courtyard)façade)for)each)of) the)dimensions.)

M 29M

5.)Daylight)condi?ons))before)Retroﬁt

Using)Charts To)know)daylight)condi?ons)in)the)room: 2

C a l c u l ate% h e i g h t% to% distance% ra8o% to% the% building% in% front% your% room%(H/D%ra8o).

Find% the% graph% for% the% ﬂoor%level%that%best%suits% your%room%condi8ons

Daylight)Factor)[DF] The)criteria)for)daylight)factor)results: Daylight)Factor)[DF]

C a l c u l a t e% r e l a 8 o n% between% your% glazing% area% and% room% surface;% glazing% area% /% ﬂoor% area% ra8o%(GFR%)

Find% the% curve% that% correspond% to% your% H/D% r a 8 o% a n d% l i g h t% transmiFance% (L.T)% of% window%glazing.

5 N o w% y o u% h a v e% t h e% percentage%of%your%room% surface%with%DF%>2%%and% how% deep% DF% 2%% gets% into%the%room

Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Autonomy[DA]

5.7)%)room)surf.

DF#=#2% DF#=#2%UDI)<100)lx

UDI)<100)lx

M30 M

UDI)100:2000)lx UDI)100:2000)lx

PERCENTAGE)OF)ROOM)SURFACE)WITH)DAYLIGHT)FACTOR)ABOVE)2%)

ROOM)DEPTH)OF)DAYLIGHT)FACTOR)=)2%)

Percentage)of)room)ﬂoor)with)daylight)factor)above)2%)is)measured)over)the) whole)are.

Room)depth)is)measured)along)the)whole)room)width,)not)only)at)center) room)axis.

Daylight)Levels)in)Exis?ng)Buildings)Areas

Street"Floor"

30"

20"

GFR"10%"LT"72%"

40" 30"

GFR"10%"LT"88%"

4th"Floor"20" GFR"20%"LT"88%"

10"

GFR"20%"LT"72%"

50"

GFR"10%"LT"72%"

10"

GFR"20%"LT"88%"

0" GFR"10%"LT"88%"

GFR"10%"LT"72%"

30"

GFR"20%"LT"88%"

GFR"10%"LT"88%"

GFR"20%"LT"72%"

GFR"10%"LT"72%"

20"

GFR"10%"LT"72%"

H/W"Ra1o"

GFR"10%"LT"88%"

GFR"20%"LT"72%"

2nd$Floor$

GFR"20%"LT"88%"

4nd$Floor$

GFR"10%"LT"72%"

GFR"10%"LT"88%"

0.15" 0.20"

0.30"

H/D$Ra1o$

0.15" 0.20"

0.40" 0.50"

0.75"

1.00"

1.50"

0.5"

1.5"

2.5"

3.5"

4.5"

0.5"

1.5"

GFR"20%"LT"72%" 0.15"

GFR"20%"LT"88%"

GFR"10%"LT"72%"

GFR"10%"LT"88%"

1.50" 4"

4.5"

Room$Depth$DF$>$2%$

GFR"20%"LT"88%"

0.50"

0.75"

2.5" 3" 3.5" 42"nd$Floor$

GFR"20%"LT"72%"

0.40"

0.75"

GFR"20%"LT"

0" H/D"Ra0o"

0.15"

0.50"

GFR"20%"LT"

10" 1.50" 1.00" 0.75" 0.50" 0.40" 0.30" 0.20" 0.15"

0.20"

0.40"

GFR"10%"LT"

GFR"20%"LT"72%"

1.50" 1.00" 0.75" 0.50" 0.40" 0.30" 0.20" 0.15"

H/D$Ra1o$

GFR"20%"LT"88%"

20"

GFR"20%"LT"88%"

H/W"Ra1o" 0"

GFR"20%"LT"72%"

GFR"10%"LT"

H/D"Ra0o" "

1.50" 1.00" 0.75" 0.50" 0.40" 10" 0.30" 0.20" 0.15"

Street$Floor$

30"

GFR"20%"LT"72%"

40" H/D"Ra0o"

10"

40"

1.50" 1.00" 0.75" 0.50" 0.40" 0.30" 0.20" 0.15"

20"

%"Area"DF>2%"[%]"

GFR"10%"LT"88%"

%"Area"DF>2%"[%]"

30"

%"Area"DF>2%"[%]"

40"

%"Area"DF>2%"[%]"

50"

4th"Floor"

40"

4th"Floor"

2nd"Floor"

50"

5.)Daylight)condi?ons))before)Retroﬁt

GFR"10%"LT"72%"

0.5"

1.5"

2.5"

3.5"

4.5"

Room$Depth$DF$>$2%$

GFR"10%"LT"88%"

M 31M

Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

This) secNon) displays) a) range) of) design) opNons) and) invesNgates) possible) daylight) improvements) sensiNve) to) aestheNc) preservaNon) and) energyUefficiency) needs) at) various)levels.)) The)invesNgaNon)focuses)on)retrofit)possibiliNes)at)room) level) for) buildings) with) cultural) and) historical) value.) Based) on) a) room) in) one) of) the) building) of) St.) Kjelds) neighborhood,) diverse) strategies) are) applied) to) get) energy) and) daylight) improvements.) Room) cases) displayed) in) the) secNon) go) from) alteraNons) that) do) not) affect) building) exterior) to) those) that) slightly) or) strongly) imply)exterior)changes.)

The) analysis,) rather) than) solely) relying) on) staNc) daylighNng) metrics) such) as) the) daylight) factor,) includes) and) focuses) on) ClimateUbased) daylight) metrics) to) address) the) design) challenge.) ClimateUbased) daylight) metrics)are)likely)to)beRer)represent)actual)performance) goals) than) the) daylight) factor.) Overall) energy) performance) and) human) comfort) is) assessed) in) parallel) with)the)daylighNng)strategies.

Analisys

6.)Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

Daylight)condiNons) Energy)consumpNon)(room)level))

Goals To)assess)energy)renovaNon)consequences)on) daylight) To)improve)daylight)condiNons;)level)and) quality.

Strategies Replacement)of)window)glazing) ModiﬁcaNons)of)window)geometry)(frames)and) mullions)) Increased)glazing)area) Window)posiNon)on)façade)wall) ModiﬁcaNon)of)room)walls) AddiNon)of)insulaNon) Balconies)

M 33M

6.)Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

Strategies

INSULATION) Building) studied) lacks) insulaNon) on) façades.) InsulaNon) is) included) in) the) analysis) because) of) its)energy)and)daylight)consequences.)

VENTILATION Ventilation system is include in energy consumption calculations once insulation is added to the façade. That help to renovate air and ensure good indoor air quality.

M34 M

NEW)GLAZING)AND)FRAMES) Diﬀerent) glazing) types) are) studied.) Their) light) transmiRance)and)thermal)properNes)determine) daylight) levels) and) energy) consumpNon.) In) addiNon) to) glazings,) diﬀerent) frame) layout) are) displayed.

LARGER)WINDOWS) To)enlarge)windows)is)a)common)pracNce)when) no) constrains) exist) regarding) building) aestheNc.) Rather) than) window) size,) its) posiNon) on) the) façade) plays) an) important) role) in) daylight) performance.)New)dimensions)and)posiNons)are) part)of)the)strategy)to)seek)beRer)daylight)in)the) room.

WINDOW)REVEAL) An) alternaNve) Nlt) for) window) reveal) is) studied) because) surfaces) surrounding) the) window) inﬂuence)how)light)get)into)the)room.

BALCONY) Balconies) are) common) room) elements) that) go) between) people) in) their) apartments) and) the) exterior.) Rather) than) connecNng) people) with) nature,) they) inﬂuence) interior) daylight) condiNons.) Then,) a) variety) of) balcony) depths) and)materials)are)include)in)the)analysis.

The)Room

Metrics)

The)room)of)this)study)is)located)at)courtyard)façade)in)a) corner) building.) All) simulaNons) are) developed) for) the) room)at)ﬁrst)ﬂoor)with)the)window)facing)north.))

Daylight)Factor)(DF)) Daylight) factor) calculaNons) consider) overcast) sky) and) therefore,) room) orientaNon) and) locaNon) do) not) inﬂuence) daylight)results.)On)the)following)scenarios)daylight)factor)is) presented) as) percentage) of) room) area) with) daylight) factor) above) 2%.) In) this) study) room) area) means) the) whole) room,) we) do) not) ignore) perimeter) zone.) Moreover,) daylight) factor) values)along)the)room)are)displayed)in)a)false)color)scale)over) room)plan)picture.)

To)measure)the)eﬀect)of)the)strategies)we)have)compared) them) with) a) reference) case.) In) most) of) the) cases,) reference)case)is)the)original)room.)This)is)the)room)before) any) modiﬁcaNon.) The) façade) is) made) of) uninsulated) brickwork)with)“Dannebrog”)window)of)one)single)glazing) layer.)

6.)Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

ClimateMBased)Daylight)Metrics)(CBDM)) These) metrics) provide) an) overview) of) daylight) performance) in)the)room)along)the)year.)They)are)based)on)meteorological) datasets,) which) eliminates) daylight) factor) limitaNons) about) locaNon) and) orientaNon.) There) are) a) number) of) possible) ways)to)use)CBDM.)The)ones)included)in)this)analysis)are:)

On) the) following) pages,) room) modificaNons) regarding) geometry) and) properNes) will) be) specified) in) the) corresponding) secNon.) The) indicated) UUvalue) of) the) windows)takes)into)account)line)losses)through)the)frame) profile) and) the) selected) pane.) Data) about) light) transmiRance) and) gUvalue) owns) to) glazing) pane.) Besides,) glazing)area)is)expressed)as)a)raNo)of)room)floor;)GFR)%.)

Daylight) Autonomy:) percentage) of) annual) occupied) hours) that)a)given)point)in)the)room)is)above)300)lux.) Con?nuous) Daylight) Autonomy:) modiﬁcaNon) of) Daylight) Autonomy.) It) awards) parNal) credit) in) a) linear) fashion) to) illuminance)values)bellow)the)300)lux.) Spa?al) Daylight) Autonomy:) percentage) of) room) area) that) receives) at) least) 300) lux) for) at) least) 50%) of) the) annual) occupied)hours.) Useful) Daylight) Autonomy:) percentage) of) annual) occupied) hours) that) a) given) point) in) the) room) is) between) 100U2000) lux.) *All)daylight)calculaNons)are)done)over)working)plane)at)0.85) m)from)room)ﬂoor.)

Daylight)Glare)Probability)(DGP)) User) comfort) in) terms) of) daylight) is) represented) by) DGP,) which) is) the) “percentage) of) people) disturbed”) due) to) the) level)of)verNcal)eye)illuminance.) The) fourUframed) windows) are) called) Dannebrog*) windows) because) of) their) similarity) to) the) Danish) ﬂag.) *Dannebrog)(Danish))=)Danish)ﬂag)(English)

Luminance)distribu?on) Luminance) of) verNcal) surfaces) is) important) to) user’s) brightness)percepNon.)Then,)as)part)of)daylight)performance) of) the) strategies,) luminance) pictures) of) the) rooms) are) included)to)inform)about)light)distribuNon.

M 35M

6.)Room)Possibili?es)in)RetroďŹ t

Room)modiďŹ ca?on)of)the)analysis

â&#x20AC;Š

1. We)insulate) 2. We)insulate)and)change)window)style)and)glazing)type) 3. We)insulate)and)modify)window)reveal) 4. We)insulate)and)change)window)size)and)posi?on) 5. We)insulate)and)add)balconies

*)The)following)construc?on)sketches)do)not)represent)technical)solu?on,)they)only)show)strategy)components.

M36 M

Room'cases: 1

DANNEBROG'

DANNEBROG'+'INSULATION'

DANNEBROG'+'STORM'WINDOW'

DOUBLE!PANE'

Exis3ng* single'pane* “Dannebrog ”* window* with* no* insula3on* on* the* façade.

Exis3ng*window*+*added*wall*insula3on.

As* in* case* 2,* but* with* added* interior* “storm*window”*glazing*layer.

Double'pane* window* in* original* size* +* wall*insula3on*as*in*case*2.

TRIPLE!PANE'

TRIPLE!PANE'+'SPLAYED'REVEAL'

TRIPLE!PANE'FRENCH'DOOR'

TRIPLE!PANE'HEIGHT'

Triple'pane* window* in* original* size* +* wall*insula3on*as*in*case*2.

Triple'pane* window* with* splayed* reveal* +*insula3on*as*in*case*2.

Triple'pane* French* door* +* wall* insula3on*as*in*case*2.

Triple'pane* window* with* height* extended* to* ceiling* +* wall* insula3on* as* in*case*2.

6.'Room'PossibiliRes'in'Retroﬁt

TRIPLE!PANE'MOVED!UP'

TRIPLE!PANE'FRENCH'DOOR'+'1M'BALCONY'

TRIPLE!PANE'FRENCH'DOOR'+'1.5M'BALCONY'

TRIPLE!PANE'FRENCH'DOOR'+'2M'BALCONY'

Triple'pane* window* in* original* size* but* moved* so* that* top* is* at* ceiling* +* wall* insula3on*as*in*case*2.

Triple'pane*French*door*+*wall*insula3on*as* in* case* 2,* plus* 1* m* deep* balcony,* parapet* either*brick*(10)*or*glass*(13)

Triple'pane*French*door*+*wall*insula3on*as*in* case*2,*plus*1.5*m*deep*balcony,*parapet*either* brick*(11)*or*glass*(14)

Triple'pane*French*door*+*wall*insula3on*as* in* case* 2,* plus* 2* m* deep* balcony,* parapet* either*brick*(12)*or*glass*(15)

Fold'out'from'page'37'to'47 !37!

Mean"DA" 9" 31" conDA" sDA" 8" 34.7" Metrics'and'scales: UDI" 0"

Series1"

15"

39"

Mean"DA"

sDA"

conDA"

54.7"

20" 40" UDI*100'2000*lux

100"%

60"

UDI"

80" 100" UDI*<100*lux

Mean"DA" 6" %'of'hours:*Mean*DA/conDA/UDI* Series1" Series2" 26" %'of'room'area:*sDA* conDA" DA*threshold:*300'lux sDA" 5" 0"

Daylight*Factor*color*scale* A* red* line* delimits* the* area* above* and* bellow* 2%.**

sDA"

UDI"

100"Daylight'Factor:

Series2"

43.5"

10"

20"

30"

40"

50"

Series1"

28"

UDI" Luminance

60"

10"

70"

20"

80"

30"

90"

Series2"

40"

100" 50" Series1"

0" 20" 40" 60" 80" Simula3ons*date*and*3me:*21*June*at*12*pm

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

20" 15"

70"

80"

90"

100"

40"

Series1"

60"

80"

DF#=#2%

UDI)<100)lx

100"

Series2"

14" 46.2"

20"

53.8"

40"

60"

80"

100"%

100"

Simula3ons*date*and*3me:*21*June*at*12*pm Series1" Series2"

!38!

NEW*INSULATION:*12*mm* U'Value*of*the*wall:*0.21*W/m2K* Window:* U'value=*3.51*W/m2K** * * LT:*88%* * * g'value:*0.85* * * GFR:*15%* Mechanical*Ven3la3on*

UDI)100:2000)lx

This* strategy* aims* to* reduce* hea3ng* consump3on* by* insula3ng* the* façade.* It* is* possible*to*approach*this*procedure*from*inner*or*outer*side*of*the*wall.*Buildings* with*architectural*value*must*usually*preserve*aesthe3cs*and*outer*insula3on*would* not* be* allowed.* In* this* case* room* is* at* courtyard* façade,* which* some3mes* has* looser* restric3ons.* That* is* the* reason* that* allow* the* implementa3on* of* an* extra* layer*on*the*façade*where*new*installa3ons*and*insula3on*are*located.*Compering* with*inner*applica3on,*this*system*avoid*reduc3on*of*room*surface,*moisture*issues* and*makes*renova3on*process*less*cumbersome*for*owners.*

100"%

40"

NO*INSULATION* U'Value*of*the*wall:*1.21*W/m2K* Window:* U'value=*3.51*W/m2K** * * LT:*88%* * * g'value:*0.85* * * GFR:*15%* Natural*ven3la3on*

100"

100"%

Series1" Series2" Mean"DA" 14" 40" conDA" Daylight'Glare'Probability: 14" sDA"DGP'BACK*** * * DGP'SIDE 45.5" 54.5" UDI" 0"

60"

Series2"

72"

Daylight)Autonomy[DA]

100"%

80"

Mean"DA"

15"

conDA"

Strategy'1:'We'insulate'

Daylight)Factor)[DF]

65.3"

Dynamic'Daylight'Based'Metrics: 0" 20" 40" 60" Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

6.'Room'PossibiliRes'in'Retroﬁt

Room'cases:

About* consequences* on* daylight* condi3ons,* increment* of* façade* thickness* works* against*daylight*levels*either*if*it*is*joined*from*outside*or*inside.* Thickness*of*original*façade*is*of*44*cm.*New*façade*has*25*cm*of*which*12mm*are* for*insula3on.*Size*and*proper3es*of*the*window*remains*constant,*so*the*inﬂuence* of*insula3on*alone*can*be*measure.**

Strategy)1:)Results

250"

Hot"water"

250"

Hea-ng"

Fans"

General"ligh-ng"

231

200" 200"

Energy'use'[kWh/m2]

Energy)consumpNon)can)be)reduced)around)55%)with)120mm)of)insulaNon)and)mechanical)venNlaNon)with)heat)recovery.) Daylight)levels)are)reduced)by)40%)due)to)250mm)increment)on)façade)thickness.) 200" View)of)the)outside)is)reduce.) Glare)probability)from)room)side)is)lower.) Luminance)levels)on)verNcal)surfaces)are)lower.) 150" Floor)area)remains)unchanged)since)insulaNon)is)implemented)on)the)outer)side)of)façade.

150"

104

205

150"

100"

13 2

50" 100" 13

250" 50"

231

Fans"

200"

Daylight)Autonomy[DA]

150"

UDI)100:2000)lx

Daylight)Autonomy[DA]

100"

50"

205

100"

61 14 2

50"

69 13 2

52 12 2 25 13

34.7" 0"

DF#=#2%

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

20"

DF#=#2%

31" 8"

65.3"

16%)room)surf. 40" 60"

DF#=#2%UDI)<100)lx

15"

80"

100"%

100"

UDI)<100)lx

Series1"

Series2"

15" 43.5"

54.7"

0" 20" 40" 60" 80" DGP)BACK:)26%))))))))))DGP)SIDE:)18% Mean"DA" 6" Series1" Series2" 26" conDA" sDA" 5" 28" 72" UDI"

100"%

100"

9%)room)surf.

DF#=#2%

DF#=#2%UDI)<100)lx UDI)100:2000)lx UDI)100:2000)lxUDI)<100)lx

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

39"

UDI)<100)lx

DF#=#2%

UDI)<100)lx

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Autonomy[DA]

Daylight)Factor)[DF]

Daylight)Factor)[DF] Daylight)Autonomy[DA] 2.)DANNEBROG)+)INSULATION Daylight)Factor)[DF] Daylight)Autonomy[DA]

Daylight)Factor)[DF] 1.)DANNEBROG Daylight)Factor)[DF]

Daylight)Factor)[DF]

U U U U U U

Hea-ng"

6.)Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

Hot"water"

UDI)100:2000)lx UDI)100:2000)lx

31" 8" 34.7" 0"

65.3"

0" 20" 40" 60" 80" DGP)BACK:)26%))))))))))DGP)SIDE:)12% Series1" Series2"

100"%

100"

M 39M

Gen

6.)Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

Strategy)2:)We)insulate)and)change)window)style)and)glazing)type

NO)INSULATION) UUValue)of)the)wall:)1.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)3.51)W/m2K)) ) ) LT:)88%) ) ) gUvalue:)0.85) ) ) GFR:)15%) Natural)venNlaNon)

NEW)INSULATION:)12)mm) UUValue)of)the)wall:)0.21)W/m2K) Window:)) UUvalue=)1.14)W/m2K)) ) ) LT:)70%)(both)glazing)together)) ) ) gUvalue:)0.69) ) ) GFR:)15%) Mechanical)venNlaNon)

This) strategy) keeps) the) intenNon) to) reduce) energy) consumpNon) by) addiNon) of) insulaNon.) On) top) of) that,) windows) are) an) acNve) element) of) the) strategy) and) the) original) one) is) replaced) by) energy) eﬃcient) windows.) Three) cases) are) raised,) and) they)range)from)“small”)alteraNon)to)“considerable”)alteraNon)of)the)façade:) a. Dannebrog)+)storm)window.)We)add)an)eﬃcient)glazing)but)we)do)not)change) façade)style)since)the)original)window)remains.)

M40 M

NEW)INSULATION:)12)mm) UUValue)of)the)wall:)0.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)1.95)W/m2K)) ) ) LT:)82%) ) ) gUvalue:)0.77) ) ) GFR:)23%) Mechanical)venNlaNon)

NEW)INSULATION:)12)mm) UUValue)of)the)wall:)0.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)1.16)W/m2K)) ) ) LT:)72%) ) ) gUvalue:)0.53) ) ) GFR:)25%) Mechanical)venNlaNon)

b. DoubleUpane.) This) new) window) consists) on) two) leaves) resulNng) in) a) window) with)mullion)that)remains)to)“Dannebrog”)style.)Glazing)pane)has)two)layers.) c. TripleUpane.)It)is)a)window)free)of)mullion)) None)of)the)cases)modify)opening)size)and)proporNons.)Windows)are)implemented) where)the)original)is.)Hence,)the)strategy)does)not)entail)structural)changes.)

104

205

100"

13 2

50"

Strategy)2:)Results

250"

Hot"water"

250"

Hot"water" 13

Hea-ng"

Fans"

Hea-ng"

Fans"

General"ligh-ng"

231

lower)and)there)is)not)aestheNc)impact)on)the)façade.)

U The)other)two)cases,)4)and)5,)provide)daylight)levels)as)high)as)Dannebrog)case.)Light)transmiRance)reducNon)is)oﬀset)by)the) U U

200" 200"

Energy'use'[kWh/m2]

U Energy)use)is)reduced)by)78%)due)to)120mm)insulaNon)and)3)layer)glazing.) U Daylight)levels)in)case)3)are)around)60%)lower)because)of)light)transmiRance)reducNon,)although)energy)consumpNon)is) 200"

150" 205

150"

100"

13 2

14 2

100"

increment)on)GFR%)because)of)frame)and)mullion)modiﬁcaNons.)Window)look)changes)with)respect)to)the)original.) 150" Luminance)distribuNon)is)more)even)when)frames)are)slimmer)and)there)is)not)mullion.) DoubleUpane)case)presents)the)highest)daylight)glare)probability)from)side)of)the)room.

61 50"

12 2 25 13

50"

9" 8"

DF#=#2% 0"

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

20"

65.3"

16%)room)surf. 40" 60"

DF#=#2%UDI)<100)lx

80"

100"%

100"

UDI)<100)lx

Series1"

15"

Series2"

54.7"

0" 20" 40" 60" 80" DGP)BACK:)26%)))))DGP)SIDE:)18% Mean"DA" 6" Series1" Series2" 26" conDA" sDA" 5" 28"

72"

100"%

100"

100"%

100"

39" 43.5"

54.7"

6%)room)surf. UDI)100:2000)lx UDI)<100)lx 0" DF#=#2%20" 40" 60" 80" DF#=#2% 0"

80"

100"

100"%

100"

15" 43.5"

20"

54.7"

40"

60"

80"

Mean"DA" 6" Series1" Series2" 26" conDA" sDA" 5" 28" 72" UDI" 15%)room)surf. 0" DF#=#2% 0" DF#=#2% 20"UDI)<100)lx 40" 60" 80" UDI)100:2000)lx UDI)100:2000)lx UDI)<100)lx

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

Series2"

72"

0" 20" 40" 60" 80" DGP)BACK:)23%))))))))))DGP)SIDE:)7% Series1" Series2" Mean"DA" 14" 40" conDA" sDA" 14"

39"

100"%

100"

14"

Series1"

100"%

100"

80"

Series2"

100"%

100"

39" 43.5"

100"%

100"

Series2"

20"

54.5"

0" 20" 40" 60" 80" DGP)BACK:)27%))))))))))DGP)SIDE:)22% Series1" Series2" Mean"DA" 15" 40" conDA" sDA" 14"

100"%

100"

20" 14"

54.7"

40"

60"

80"

100"%

100"

40"

Series1"

60"

Daylight)Auto Daylig

80"

Series2"

100"%

100"

40" 14" 45.5" 0" DF#=#2%

20"

54.5"

16%)room)surf. 40" 60" 80"

DF#=#2%UDI)<100)lx UDI)100:2000)lx UDI)100:2000)lx UDI)<100)lx

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

14" 0"

Series1"

60"

15"

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

40" 45.5"

15"

40"

Daylight)Autonomy[DA] 6" Mean"DA" Daylight)Factor)[DF] Series1" Series2" Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Factor)[DF] 26" 5.)TRIPLEMPANE conDA" sDA" 5" 28" 72" UDI" UDI)<100)lx

UDI)<100)lx

Series2"

15"

Mean"DA" 6" Series1" 26" conDA" sDA" 5" 28" UDI"

15" 0"

Series1"

80"

UDI)100:2000)lxUDI)<100)lx

39" 43.5"

15"

60"

DF#=#2%

34.7"

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

40"

conDA" sDA" UDI" Daylight)Factor)[DF]

DF#=#2%

31"

20"

40"

20"

100"%

Daylight)Factor)[DF] Daylight)Autonomy[DA] Series1" Series2" 15" 4.)DOUBLEMPANE Mean"DA"Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Factor)[DF]

DF#=#2%

Daylight)Factor)[DF]

UDI)<100)lx

Daylight)Factor)[DF]

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

65.3"

Daylight)Autonomy[DA] 9" Daylight)Factor)[DF] Mean"DA" 3.)DANNEBROG)+STORM)WINDOW Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Factor)[DF] 31" conDA" sDA" 8" 34.7" 65.3" UDI" 0"

20"

65.3"

UDI)<100)lx

34.7" 0"

DF#=#2%

34.7"0"

31" 8"

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

31"

Daylight)Factor)[DF]

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

Gen

UDI)100:2000)lx

50"

Daylight)Factor)[DF] 1.)DANNEBROG Daylight)Factor)[DF]

UDI)100:2000)lx

Daylight)Autonomy[DA]

UDI)100:2000)lx

Daylight)Autonomy[DA]

UDI)100:2000)lx

Daylight)Autonomy[DA]

100"

Daylight)Autonomy[DA]

Mean"DA" conDA" 0" sDA" UDI"

6.)Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

150"

15"

Series1"

100"%

100"

Series2"

UDI)100: U

40" 14" 46.2" 0"

53.8"

0" 20" 40" 60" 80" DGP)BACK:)26%))))))))))DGP)SIDE:)14% Series1" Series2"

100"%

100"

M 41M

6.)Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

Strategy)3:)We)insulate)and)modify)window)reveal)

NO)INSULATION) UUValue)of)the)wall:)1.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)3.51)W/m2K)) ) ) LT:)88%) ) ) gUvalue:)0.85) ) ) GFR:)15%) Natural)venNlaNon)

NO)INSULATION) UUValue)of)the)wall:)0.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)1.16)W/m2K)) ) ) LT:)72%) ) ) gUvalue:)0.53) ) ) GFR:)25%) Mechanical)venNlaNon)

This) strategy) intents) to) improve) daylight) performance) of) the) room) while) keeping) common) energy) renovaNon) procedures.) Daylight) improvements) are) done) through) inner)changes)of)the)room.)In)that)way,)exterior)façade)is)not)aﬀected.) Window) reveal) is) part) of) the) mean) through) which) daylight) goes) to) reach) room) space.) We) try) to) “help”) the) light) to) come) into) the) room) by) modifying) the) Nlt) of)

M42 M

NEW)INSULATION:)12)mm) UUValue)of)the)wall:)0.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)1.16)W/m2K)) ) ) LT:)72%) ) ) gUvalue:)0.53) ) ) GFR:)25%) Mechanical)venNlaNon)

reveal) surfaces.) It) is) usual) that) window) plane) and) reveal) are) 90°,) however) in) this) study)the)angle)is)turn)into)45°.)) Splayed) surfaces) enrich) openness) feeling) and) reduce) contrast) between) walls.) The) strategy)does)not)modify)opening)size)or)proporNons)respect)to)original)case.

Strategy)3:)Results

250"

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

20"

65.3"

16%)room)surf. 40" 60"

DF#=#2%UDI)<100)lx

15"

80"

100"%

100"

UDI)<100)lx

Series1"

Series2"

39" 15" 43.5" 0"

80"

100"%

100"

50"

Series2"

54.7"

0" 20" 40" 60" 80" DGP)BACK:)26%))))))))))DGP)SIDE:)18% Mean"DA" 6" Series1" Series2" 26" conDA" sDA" 5" 28" 72" UDI"

100"%

100"

'' Energy'use'[kWh/m2]

205

100"

50"

54.7"

60"

80"

40"

Series1"

60"

20"

80"

Series1"

Series2"

40" 14" 46.2"

12 2 25

100"

100"%

100"

54.5"

16%)room)surf. 40" 60" 80"

DF#=#2%UDI)<100)lx UDI)100:2000)lx UDI)100:2000)lxUDI)<100)lx

15"

12 2 25

100"%

40" 45.5"

12 2 25

Daylight)Factor)[DF] Daylight)Autonomy[DA] 6.)TRIPLEMPANE)+)SPLAYED)REVEAL Daylight)Factor)[DF] Daylight)Autonomy[DA]

Series2"

14"

53.8"

Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Autonomy[DA]

UDI)<100)lx

40"

UDI)<100)lx

20"

0" DF#=#2%

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

150"

UDI)100:2000)lx

60"

Daylight)Autonomy[DA]

40"

Series1"

20"

14"

DF#=#2%

34.7" 0"

65.3"

43.5"

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

231

Daylight)Factor)[DF]

DF#=#2%

31"

250"

15"

12 2 25

Gene

200"

39"

12 2 25

50"

DF#=#2%

Daylight)Factor)[DF]

UDI)<100)lx

DF#=#2%

6" Mean"DA" Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Factor)[DF] Series1" Series2" Daylight)Factor)[DF] 26"5.)TRIPLEMPANE conDA" Daylight)Autonomy[DA] 5" sDA" 28" 72" UDI"

Daylight)Factor)[DF]

1.)DANNEBROG Daylight)Factor)[DF]

100"

20" 15"

100"

Fans"

34.7"

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

205

150"

General"ligh-ng"

150"

50"

31"

Fans"

200" 200"

100"

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

200"

UDI)100:2000)lx

Daylight)Autonomy[DA]

UDI)100:2000)lx

Daylight)Autonomy[DA]

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

Daylight)Factor)[DF]

U U U U U

Hea-ng"

231 13

U Energy)consumpNon)does)not)change)respect)to)tripleUpane)case.)) U Daylight)levels)with)splayed)surfaces)are)around)10%)higher)than)the)same)window)with)perpendicular)surfaces.)Light)spreads) wider)and)deeper)into)the)room.) Perimeter)zone)around)walls)has)beRer)daylight)condiNons)what)increases)useful)room)area.) Room)surfaces)are)brighter,)including)window)wall.) Splayed)surfaces)provide)larger)exterior)views.) Splayed)surfaces)give)a)feeling)of)bigger)window.) Splayed)surfaces)do)not)entail)any)façade)alteraNon.

Hot"water"

250"

Hea-ng"

6.)Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

Hot"water"

100"%

100"

17%)room)surf.

DF#=#2%

DF#=#2%UDI)<100)lx UDI)100:2000)lx UDI)100:2000)lx UDI)<100)lx

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

16.3"

UDI)100:2000)lx UDI)100:2000)lx

44.6" 15" 52.4" 0"

47.6"

0" 20" 40" 60" 80" 0" 100"% 0" 20" 40" 60" 80" 100" DGP)BACK:)26%))))))))))DGP)SIDE:)14% 16" Mean#DA# DGP)BACK:)26%))))))))))DGP)SIDE:)21% Series1" Series2" 41.9" conDA# 15" sDA# 47.7" 52.3" UDI#

100"%

100"

M 43M

6.)Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

Strategy)4:)We)insulate)and)change)window)size)and)posi?on)

NO)INSULATION) UUValue)of)the)wall:)1.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)3.51)W/m2K)) ) ) LT:)88%) ) ) gUvalue:)0.85) ) ) GFR:)15%) Natural)venNlaNon)

NEW)INSULATION:) 12)mm) UUValue)of)the)wall:)0.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)1.16)W/m2K)) ) ) LT:)72%) ) ) gUvalue:)0.53) ) ) GFR:)36%) Mechanical)venNlaNon)

In) this) case,) we) keep) energy) improvements.) The) insulaNon) on) the) façade) is) the) same)we)have)used)in)the)other)strategies)and)the)window)has)triple)pane.) This)strategy)aims)to)analyze)variaNons)in)daylight)performance)with)respect)to)the) original) (case) 1)) when) window) size) and) posiNon) suffer) modificaNons.) Given) the) original)opening,)size)and)posiNon)changes)are)applied)along)ceilingUfloor)direcNon.) Thus)original)window)width)is)preserved.)Next)we)can)see)the)cases)in)detail:)

M44 M

NEW)INSULATION:)12)mm) UUValue)of)the)wall:)0.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)1.16)W/m2K)) ) ) LT:)72%) ) ) gUvalue:)0.53) ) ) GFR:)28%) Mechanical)venNlaNon)

NEW)INSULATION:)12)mm) UUValue)of)the)wall:)0.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)1.16)W/m2K)) ) ) LT:)72%) ) ) gUvalue:)0.53) ) ) GFR:)25%) Mechanical)venNlaNon)

a. The)window)lintel)remains)unchanged)and)the)opening)is)enlarged)down)to)the) ﬂoor,) turning) into) “French) door”.) Now,) the) window) is) larger) with) respect) to) Dannebrog)case)and)the)user)has)more)connecNon)with)outside)views.) b. Second) case) tests) whether) an) increment) of) window) size) up) to) ceiling) would) improve) daylight) condiNons.) Hence,) original) parapet) height) remains) and) window)head)ends)up)to)the)ceiling.) c. Finally,)this)case)only)analyzes)eﬀect)of)window)posiNon.)We)have)kept)original) opening)size)but)it)has)being)moved)up)to)ceiling.

6.)Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

205

100"

50"

Hea-ng"

150" 150"

205

100"

50"

DF#=#2%

20"

65.3"

16%)room)surf. 40" 60"

80"

DF#=#2%UDI)<100)lx

100"%

100"

15"

Series1"

Series2"

39" 15" 43.5" 0"

54.7"

0" 20" 40" 60" 80" DGP)BACK:)26%))))))))))DGP)SIDE:)18% Mean"DA" 6" Series1" Series2" 26" conDA" sDA" 5" 28" 72" UDI"

52.4"

16%)room)surf. UDI)<100)lx UDI)100:2000)lx 0" DF#=#2% 20" 40" 60" 80" DF#=#2% 0"

100"%

100"

Mean#DA# conDA# sDA# UDI#

100"%

100"

41.9" 15" 47.7" 0"

52.3" 100"%

80"

100"%

100"

Mean#DA# conDA# sDA# UDI#

41.9"

DF#=#2%

52.3"

19%)room)surf. 40.0# 60.0# 80.0#

DF#=#2%UDI)<100)lx

UDI)100:2000)lx 0.0# 20.0# UDI)100:2000)lx UDI)<100)lx

18"

Series1#

100"%

100.0#

17 49.8"

UDI)100:2000)lx

16.3"

44.6" 15" 52.4"

20"

47.6"

40"

60"

80"

100"%

100"

50.2" 100"%

Daylight)Au Day

41.9" 15" 47.7" 0"

0.0#

20.0# 18"

52.3"

40.0#

Series1#

60.0#

80.0#

Series2#

100"%

100.0#

43.9" 17 49.8"

50.2"

18%)room)surf. UDI)100:2000)lx UDI)<100)lx 0.0# DF#=#2% 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# DF#=#2% 0"

UDI)100:2000)lx UDI)<100)lx

Mean#DA# conDA# sDA# UDI#

Series2#

43.9"

UDI)<100)lx

60"

15" 47.7"

50"

Daylight)Factor)[DF]

40"

16"

Mean#DA# conDA# sDA# UDI#

16"

47.6" UDI)<100)lx

Daylight)Factor)[DF]

47.6"

UDI)100:2000)lx UDI)<100)lx

UDI)<100)lx

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

44.6" 15"

Mean#DA#   conDA# sDA# UDI#

12 2 25

DF#=#2%

34.7"

16.3"

52.4"

20"

12 2 25

conDA# sDA# UDI#

44.6" 15"

12 2 25

Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Factor)[DF] 16" Daylight)Autonomy[DA] Mean#DA# 9.)TRIPLEMPANE)MOVEDMUP Daylight)Factor)[DF]

DF#=#2%

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

UDI)<100)lx

31"

DF#=#2%

Daylight)Factor)[DF]

UDI)<100)lx

Daylight)Factor)[DF]

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

100"

16.3"

General"ligh-ng"

Fans"

231

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

Daylight)Factor)[DF] Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Factor)[DF] 8.)TRIPLEMPANE)HEIGHT Daylight)Autonomy[DA]

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

Fans"

Hea-ng"

200"

0" Daylight)Factor)[DF] Daylight)Autonomy[DA] 7.)TRIPLEMPANE)FRENCH)DOOR Daylight)Factor)[DF] Daylight)Autonomy[DA]

13 Hot"water"

200"

Daylight)Autonomy[DA]

50"

Daylight)Factor)[DF] 1.)DANNEBROG Daylight)Factor)[DF]

12 2 25

UDI)100:2000)lx

Daylight)Autonomy[DA]

100"

12 2 25 13

Hot"water"

Three)cases)have)an)energy)reducNon)of)78%.) Case)8)has)the)highest)daylight)levels)even)though)GFR%)is)lower)than)in)tripleUpane)French)door)case.) Three)cases)get)higher)daylight)levels)than)Dannebrog)case.)The)increment)is)between)6U17%)depending)on)the)window.) 200" Windows)up)to)ceiling)get)natural)light)deeper)into)the)room.) Daylight)levels)are)higher)with)tripleUpane)movedUup)case)than)with)French)door,)although)we)do)not)enlarge)the)window)and)we) only)shik)the)opening.) 150" French)door)provides)a)bright)ﬂoor)surface)while)the)other)two)cases)get)this)brightness)over)the)ceiling.) Overall)room)surfaces)have)higher)luminance)than)Dannebrog)case.) The)lowest)glare)probability)from)side)of)the)room)is)in)tripleUpane)movedUup)case. Daylight)Autonomy[DA]

U U U

250"

Daylight)Autonomy[DA]

U U U U U

Energy'use'[kWh/m2]

Strategy)4:)Results

17.2"

Series1#

100"%

100.0#

UDI)10

Series2#

43.2" 15" 49.2" 0"

50.8" 100"%

0.0# 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# 100.0# 0.0# 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# 100.0# 0.0# 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# 100.0# DGP)BACK:)27%))))))))))DGP)SIDE:)16% DGP)BACK:)25%))))))))))DGP)SIDE:)15% DGP)BACK:)25%))))))))))DGP)SIDE:)12% Mean#DA# 9.3" Series1# Series2# 18" Series1# Series2# Mean#DA# 17.2" Series1# Series2# Mean#DA# 34.3" conDA# 43.2" 43.9" conDA# conDA# sDA# 7" 15" 17 sDA# sDA# 39.9" 60.1" UDI#

M 45M

6.)Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

Strategy)5:)We)insulate)and)add)balconies)

NEW)INSULATION:)12)mm) UUValue)of)the)wall:)0.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)1.16)W/m2K)) ) ) LT:)72%) ) ) gUvalue:)0.53) ) ) GFR:)15%) Mechanical)venNlaNon)

BALCONY)1)m)DEPTH) NEW)INSULATION:)12)mm) UUValue)of)the)wall:)0.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)1.16)W/m2K)) ) ) LT:)72%) ) ) gUvalue:)0.53) ) ) GFR:)36%) Mechanical)venNlaNon)

The)last)strategy)considers)the)room)with)balcony.)Balconies)may)already)be)part)of) the) room) before) renovaNon,) or) when) allowed,) may) be) built) as) part) of) retroﬁt) projects.) Balconies) add) an) extra) space) to) the) apartment,) which) usually) increases) properNes) value.) Moreover,) they) give) the) users) beRer) contact) with) the) outdoor) space)from)the)apartment.))

BALCONY)1.5)m)DEPTH) NEW)INSULATION:)12)mm) UUValue)of)the)wall:)0.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)1.16)W/m2K)) ) ) LT:)72%) ) ) gUvalue:)0.53) ) ) GFR:)36%) Mechanical)venNlaNon)

BALCONY)2)m)DEPTH) NEW)INSULATION:)12)mm) UUValue)of)the)wall:)0.21)W/m2K) Window:) UUvalue=)1.16)W/m2K)) ) ) LT:)72%) ) ) gUvalue:)0.53) ) ) GFR:)36%) Mechanical)venNlaNon)

addiNon,) the) strategy) aims) to) assess) the) effect) of) the) parapet) on) daylight) performance.) So,) we) study) three) different) lengths) with,) both,) brick) and) glass) parapet.) Balcony) width) is) constant) along) the) cases.) That) allows) to) assess) the) individual)effect)of)length)dimension.) Energy)improvements)are)included:)façade)insulaNon)and)tripleUpane)French)door.

On) the) other) hand,) balconies) perform) as) an) obstacle) to) daylight.) Most) of) the) daylight)reducNon)depends)on)balcony)dimensions;)as)bigger)is)the)balcony)bigger)is) the) reducNon.) This) strategy) focusses) on) daylight) eﬀects) of) balcony) length.) In)

M46 M

Strategy)5:)Results)with)brick)parapet

250"

Hot"water"

250"

231

Hea-ng"

Fans"

Hea-ng"

General"ligh-ng"

Energy'use'[kWh/m2]

U Energy)consumpNon)is)not)very)inﬂuenced)by)balconies,)but)the)diﬀerence)among)cases)is)due)to)general)lighNng)use.) U Comparing)to)French)window)either)of)the)balconies)provide)lower)daylight)levels,)being)lower)as)longer)is)the)balcony.)The) 200"

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

UDI)<100)lx

Mean#DA# conDA# sDA# UDI#

80"

100"%

100"

40"

60"

80"

100"%

41.9" 15" 47.7" 0"

52.3" 100"%

0.0# 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# 100.0# DGP)BACK:)27%))))))))))DGP)SIDE:)16% 18" Series1# Series2# Mean#DA# conDA#

43.9"

100"

41.9" 15" 47.7"

50"

52.3" 100"%

80.0#

Series2#

100"%

100.0#

43.2" 15" 49.2"

50.8"

8%)room)surf. UDI)100:2000)lx 0.0# 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# DF#=#2%UDI)<100)lx 0"

DF#=#2%

UDI)100:2000)lx

100"%

100.0#

UDI)<100)lx

60.1" 100"%

100.0#

Mean#DA# 6.8" 30.8" conDA# sDA# 5" 35.8" UDI#

0.0#

20.0#

60.0#

80.0#

DGP)BACK:)23%))))))))))DGP)SIDE:)3% Mean#DA# 5.4" 28.7" conDA# sDA# 3"

DF#=#2%

UDI)100:2000)lx

64.2"

40.0#

64.2"

3%)room)surf. 100"% 0.0# UDI)100:2000)lx 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# 100.0# DF#=#2%UDI)<100)lx 0"

UDI)100:2000)lxDF#=#2%UDI)<100)lx UDI)100:2000)lx UDI)<100)lx

Mean#DA# 6.8" 30.8" conDA# sDA# 5" 35.8" UDI#

Series2#

0.0# 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# DGP)BACK:)24%))))))))))DGP)SIDE:)7%

5%)room)surf.

DF#=#2%

Daylight)Factor)[DF]

UDI)<100)lx

Series1#

17.2"

60.0#

12.)TRIPLEMPANE)FRENCH)DOOR)+)1)M)BALCONY) Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Factor)[DF] BRICK)PARAPET Daylight)Autonomy[DA]

Daylight)Factor)[DF] UDI)<100)lx

40.0#

Daylight)Factor)[DF]

20.0#

UDI)<100)lx

0.0#

Mean#DA# 9.3" Series1# 34.3" conDA# sDA# 7" 39.9" UDI#

16"

14 2 24

DF#=#2%

47.6"

16%)room)surf. UDI)<100)lx40" 0" DF#=#2%20" 60" 0"

14 2 24

50"

DF#=#2%

52.4"

DF#=#2%

13 2 24

UDI)100:2000)lx

20" 16"

Mean#DA#   conDA# sDA# UDI#

44.6"

12 2 25

Daylight)Autonomy[DA] UDI)100:2000)lx

47.6"

Daylight)Autonomy[DA]

52.4" 0"

DF#=#2%

Daylight)Factor)[DF]

UDI)<100)lx

Daylight)Factor)[DF]

16.3" 15"

Gen

15"

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

205

100"

0.0# 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# 100.0# 10.)TRIPLEMPANE)FRENCH)DOOR)+)1)M)BALCONY) 11.)TRIPLEMPANE)FRENCH)DOOR)+)1.5)M)BALCONY) Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Factor)[DF] Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Factor)[DF] 18" BRICK)PARAPET Series1# Series2# Mean#DA#Daylight)Autonomy[DA] BRICK)PARAPET Daylight)Factor)[DF] Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Factor)[DF] 43.9" conDA# 17 sDA# 49.8" 50.2" UDI#

Daylight)Factor)[DF] Daylight)Factor)[DF]

150"

100"

Fans"

44.6"

Mean#DA# conDA# sDA# UDI#

7.)TRIPLEMPANE)FRENCH)DOOR

150"

50"

100"

16.3"

UDI)100:2000)lx

Daylight)Autonomy[DA]

U U

reducNon)is)around)60%)for)1.5)m)length.) Floor)surface)luminance)is)lower)once)we)introduce)the)balcony.) Although)with)balcony)daylight)levels)at)working)plane)are)lower)than)Dannebrog)case,)brightness)of)room)surfaces)are)higher) than)in)case)1.) 150" Glare)probability)is)lower)because)balcony)from)apartment)above)works)as)daylight)protecNon)and)opaque)parapet)obstructs) views.)

200" 200"

6.)Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

Hot"water"

100"%

Mean#DA# 5.4" 28.7" conDA# sDA# 3" 33.3" UDI# 0"

100.0#

0.0#

Mean#DA# conDA# sDA#

20.0#

UDI)<100)lx

66.7"

40.0#

60.0#

80.0#

100"%

100.0#

DGP)BACK:)22%))))))))))DGP)SIDE:)6% 11"

37.6" 9"

M 47M

Strategy)5:)Results)with)glass)parapet

250"

U Daylight)levels)with)glass)parapet)are)sNll)lower)than)french)window,)however)they)are)around)15%)higher)than)brick)parapet) U U

cases.) 200" Luminance)level)and)distribuNon)are)similar)to)French)door)case)except)with)2)m)balcony,)where)it)is)more)evident)that) luminance)level)become)lower.) Glare)probability)is)slightly)reduced,)but)reducNon)is)not)as)big)as)with)brick)parapet.)Then,)parapets)have)an)eﬀect)over)glare) 150" condiNons.

Hea-ng"

Fans"

Gen

General"ligh-ng"

231

200" 200"

150" 150"

205

100"

50"

100"

12 2 25

13 2 24

14 2 24

50"

15" 52.4"

DF#=#2%

Mean#DA# conDA# sDA# UDI#

20"

16%)room)surf. 40" 60"

DF#=#2%UDI)<100)lx

UDI)<100)lx

47.6"

80"

100"%

100"

16" 15" 47.7"

52.3" 100"%

66.7"

9%)room)surf. 80.0#

100"%

37.6" 9" 43.6"

0.0#

Mean#DA# conDA# sDA# UDI#

20.0#

56.4" 100"%

20.0#

40.0#

Mean#DA# 5.4" 28.7" conDA# sDA# 3" 33.3" UDI#

60.0#

80.0#

100"%

UDI)10092000)

UDI)10092000) Daylight)Autonomy[DA]

40.0#

60.0#

80.0#

11"

100"%

100.0#

37.6" 9" 43.6"

DF#=#2%

56.4"

6%)room)surf. 100"% 100.0#

DF#=#2%UDI)<100)lx UDI)100:2000)lx 0.0# 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# UDI)<100)lx UDI)100:2000)lx

Mean#DA# 8" 34.1" conDA# sDA# 6" 39.8" UDI#

11"

Daylight)Autonomy[DA]

100.0#

0.0#

64.2"

100.0#

66.7"

100"%

14.)TRIPLEMPANE)FRENCH)DOOR)+)1.5)M)BALCONY) 0.0# 20.0# Daylight)Factor)[DF] 40.0# 60.0# 80.0# 100.0# 15.)TRIPLEMPANE)FRENCH)DOOR)+)2)M)BALCONY) Daylight)Factor)[DF] 0.0# 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# 100.0# Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Factor)[DF] Daylight)Factor)[DF] Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Autonomy[DA] GLASS)PARAPET GLASS)PARAPET Mean#DA# 11" Mean#DA# 5.4" 37.6" 28.7" conDA# conDA# sDA# 9" sDA# 3" 43.6" 56.4" 33.3" 66.7" UDI# UDI#

100.0#

100"%

0.0#

20.0#

Mean#DA# 8" 34.1" conDA# sDA# 6" 39.8" UDI# DF#=#2% 0"

100"%

0.0# 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# 100.0# 0.0# 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# 100.0# 0.0# 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# 100.0# DGP)BACK:)27%))))))))))DGP)SIDE:)16% DGP)BACK:)27%))))))))))DGP)SIDE:)15% DGP)BACK:)27%))))))))))DGP)SIDE:)14% Mean#DA# 8" Mean#DA# 6.6" 18" Series1# Series2# Mean#DA# 34.1" 32.1" conDA# conDA# 43.9" conDA# sDA# 6" sDA# 4"

60.0#

80.0#

60.2"

100"%

100.0#

4%)room)surf. 100"% 100.0#

DF#=#2% 0.0# UDI)100:2000)lx 20.0# 40.0#UDI)<100)lx 60.0# 80.0# UDI)<100)lx UDI)100:2000)lx

Mean#DA# 6.6" 32.1" conDA# sDA# 4" 37.5" UDI#

60.2"

40.0#

UDI)<100)

80.0#

64.2"

UDI)<100) Daylight)Factor)

60.0#

DF#=#2% UDI)100:2000)lx 0.0# 20.0# UDI)<100)lx 40.0# 60.0# UDI)<100)lx UDI)100:2000)lx

Mean#DA# conDA# sDA# UDI#

41.9"

Mean#DA# 5.4" 28.7" conDA# sDA# 3" 33.3" UDI# DF#=#2%

40.0#

Mean#DA# 6.8" 30.8" 0" conDA# sDA# 5" 35.8" UDI#

Mean#DA# 6.8" 30.8" conDA# sDA# 5" 35.8" UDI#

DF#=#2%

44.6"

20.0#

50"

DF#=#2%

16.3"

0.0#

DF#=#2%

Daylight)Factor)

Mean"DA" conDA" sDA" UDI"

UDI)<100)lx

Daylight)Factor)[DF]

UDI)<100)

13.)TRIPLEMPANE)FRENCH)DOOR)+)1)M)BALCONY) Daylight)Autonomy[DA] Daylight)Factor)[DF] Daylight)Factor)[DF] GLASS)PARAPET Daylight)Autonomy[DA] Mean#DA# 6.8" 30.8" conDA# sDA# 5" 35.8" 64.2" UDI#

Daylight)Factor)

7.)TRIPLEMPANE)FRENCH)DOOR Daylight)Factor)[DF]

UDI)10092000)

Daylight)Autonomy[DA]

UDI)100:2000)lx

Daylight)Autonomy[DA]

100"

M48 M

Hot"water"

Hea-ng"

250" Energy'use'[kWh/m2]

6.)Room)Possibili?es)in)Retroﬁt

Hot"water"

62.5" 100"%

0.0# 20.0# 40.0# 60.0# 80.0# 100.0# DGP)BACK:)27%))))))))))DGP)SIDE:)14%

â&#x20AC;Š

Appendix

7.)Appendix)A:)Daylight)Simula?ons

Appendix)A:)Daylight)Simula?ons General)sepngs Reflectance) Surfaces) ) ) ) ) ) ) ) ) Light)Transmittance) Surfaces) ) ) ) General)settings) Grid)Height!

Grid)Size!

! Street! Buildings!exterior! Room!Ceiling! Room!Floor! Room!Walls! Window!Frames! Balcony!Floor! Opaque!Parapet! ! ! Glass!Parapet! Single!pane! Double!pane! Triple!pane!

! !

%! 20! 30! 70! 20! 50! 80! 50! 30! ! ! 88! 88! 80! 72!

0.85)m!from!floor!surface! ) 0.10)x)0.10)m)

Climate?Based)metrics)Settings) Occupancy)Schedule)) Target)Illuminance! DGP)and)Luminance)Settings) Sky)conditions)(DGP)and)Luminance)) Date)ant)time)

M50 M

! 8!am!to!6!pm_60min!!! 300!lx! ! Clear!Sky!with!Sun!(CIE)! 21!June!12pm!

Radiance!material! 0.2!0.2!0.2!0!0! 0.3!0.!3!0.3!0!0! 0.7!0.7!0.7!0!0! 0.2!0.2!0.2!0!0! 0.5!0.5!0.5!0!0! 0.8!0.8!0.8!0!0! 0.5!0.5!0.5!0!0! 0.3!0.3!0.3!0!0! ! ! 0.960!0.960!0.960! 0.960!0.960!0.960! 0.872!0.872!0.872! 0.785!0.785!0.785! !

Daylight) calculaNons) in) this) guide) are) run) in) DIVAUforURhino.) It) is) an) opNmized) daylight) and) energy) modeling) plugUin) for) Rhinoceros) 3D) Nurbs)modeling)program)(McNeel,)Robert,)and)Associates)2010))(DIVA) for)rhino)2015).)This)plugUin)was)developed)at)the)Graduate)School)of) Harvard) University) and) it) is) now) distributed) and) developed) by) Solemma) LLC.) DIVAUforURhino) allows) users) to) carry) out) a) series) of) environmental) performance) evaluaNons) of) individual) buildings) and) urban) landscapes.) It) performs) daylight) analysis) via) integraNon) with) Radiance) and) DAYSIM) and) uses) TMY3) weather) data) to) calculate) climateUbased)results)(Reinhart)et)al.)2011).) Table)on)the)lek)shows)sehngs)for)the)simulaNons.)They)are)common) for)“daylight)condiNons)before)retrofit”)and)“room)modificaNons”.)The) table)includes)dimensions)and)hight)of)the)grid)points)used)to)calculate) daylight) levels.) Both) studies) uses) a) grid) at) 85cm) height) and) 10x10cm) sizes.)Besides,)in)the)table)you)can)fin)all)surface)reflectance)and)each) corresponding)radiance)material.)) For) ClimateUBased) calculaNons) it) is) necessary) to) define) occupancy) hours.)In)this)guide)is)defined)from)8)am)to)6)pm.)Daylight)Autonomy) target)is)300)lux.)

The)room)used)in)“Daylight)CondiNons)before)Retroﬁt”)chapter)has)5)m)depth)and) 2.50)m)façade)dimensions.)Then,)the)room)is)simulated)with)two)diﬀerent)GFR:)10) and)20%.)These)raNos)come)from)the)window)geometry)displayed)in)table)2)in)this) page.)

In)secNon)5)we)explain)that)the)room)is)studied)in)diﬀerent)urban)canyons,)so)that) a) range) of) courtyard) and) building) dimensions) is) created) in) order) to) cover) a) wide) range) of) height/distance) raNos.) Table) 1) shows) the) combinaNon) of) building) height) and)building)distance)that)yields)the)analyzed)raNos. Height'/'Distance'Ratio' Building(height( 1.50' 30(m( 1.00' 20(m( 0.75' 30(m( 0.50' 20(m( 0.40' 15(m( 0.30' 20(m( 0.20' 15(m( 0.15' 15(m(

Buildings(distance( 20(m( 20(m( 40(m( 40(m( 40(m( 70(m( 70(m( 100(m(

( ( Table)1:)CourtyardUBuilding)dimensions)that)give)rise)to) studied)urban)raNos.

Dimensions! Frame!Dim.! Mullion!Dim.! Frame!Depth! Glazing!Surface! GFR!%! Glazing!properties! !

1.39%x%1.64%m% 0.12%m% 0.15%m% 0.10%m%% 2 1.25%m % 10% Parameter%variation% Single%pane*% 3%layer*% L.T:%88%% L.T:72%%

Dimensions! Frame!Dim.! Mullion!Dim.! Frame!Depth! Glazing!Surface! GFR!%! Glazing!properties! !

2.14%x%1.95%m% 0.12%m% 0.15%m% 0.10%m% 2 2.50%m % 20% Parameter%variation% Single%Pane*% 3%layer*% L.T:%88%% L.T:72%%

7.)Appendix)A:)Daylight)Simula?ons

“Daylight)Condi?ons)before)Retroﬁt”

Table)2:)In)the)picture)room)and)window)geometry.)Bellow)the)picture,)windows)properNes.

“Analysis)of)Room)Modiﬁca?ons” The) studied) room) is) on) courtyard) façade) facing) North) (NorthUWest) 12°).) It) is) located) at) one) side) of) the) façade,) so) that) it) is) a) room) at) interior))corner)of)the)courtyard.))

Table)3:)Dimensions)of)room)original)room)on)studied)building)at)St.)Kjeld)neighborhood.

M 51M

7.)Appendix)B:)Energy)Simula?ons

Appendix)B:)Energy)Simula?ons

Loca?on

Deﬁne) laNtude,) longitude,) Nme) meridian) and) albedo)of)building)locaNon.

Energy)calculaNons)are)develop)in)iDbuild,)which)is)an)hourly)based)simulaNon)tool.)It)was)develop)at) the) Technical) University) of) Denmark) (DTU)) as) part) of) a) PhDUthesis.) Nowadays,) staﬀ) and) students) at) Aarhus)University)and)DTU)maintain)it.)

Weather)Data

Select)the)corresponding)data)ﬁle)(.mat))for)the) deﬁne)building)locaNon.

iDbuild) is) a) combinaNon) of) the) features) of) BuildingCalc) (thermal) simulaNon)) with) the) features) of) LightCalc)(daylight)simulaNon).)This)means)that)the)LightCalc)rouNnes)are)called)within)BuildingCalc)to) esNmate)the)daylight)levels)and)consequently)increase)or)decrease)electrical)light)levels.)The)program) executes) the) rouNnes) in) an) iteraNve) manner) to) account) for) the) extra) heat) gain) from) the) electrical) lighNng.)

Room)Dimensions

It) is) a) useful) tool) for) early) design) stage.) It) keeps) inputs) and) calculaNon) speed) in) a) way) that) claims) accuracy) level) needed) in) this) project) phase,) but) simple) enough) to) ensure) fast) working) flow.) The) program) is) able) to) provide) designers) with) an) overview) of) how) different) parameters) affect) energy) consumpNon)and)indoor)environment)of)the)room.))

Window

In) the) secNon) all) window) inputs) are) deﬁned:) opening)dimensions,)frame)width,)glazing)type,) window) orientaNon,) overhang) and) shading) devices)if)applicable)and)obstrucNons.

Construc?on

In) this) secNon) thermal) transmiRance) of) the) façade) is) deﬁne) as) the) average) UUvalue) of) the) opaque)part)of)the)façade.)This)secNon)includes) the) addiNonal) thermal) transmiRance) in) case) more)surface)of)the)room)are)in)touch)with)no) heaNng)space.)Thermal)capacity)of)the)building) and)interior)are)deﬁne)here)too.

Surface)proper?es

Here)the)user)can)specify)the)reﬂectance)of)all) internal)surfaces.))

System

This) secNon) sets) system) schedule) by) diﬀerenNaNng,) for) instance,) occupancyUnon) occupancy)hours)or)heaNngUno)heaNng)season.) Moreover,) in) this) secNon) the) user) deﬁnes) thermal) indoor) environment,) venNlaNon) (natural) and) mechanical),) internal) loads) and) electrical)lighNng)power)and)sensor.

According) to) standards) and) methodology,) the) program) based) energy) performance) on) EPBD) methodology) (EPBD)) and) Danish) building) code) requirements) (Danish) Building) RegulaNons).) On) the) other)hand,)indoor)environment)is)evaluated)according)to)DS/EN)15251)(DS/EN)15251:2007).) A)range)of)inputs)are)define)in)sehng)menu)of)the)program;)locaNon,)weather)data,)room)dimensions,) window,)construcNon,)surface)properNes)and)system.)This)sehngs)are)define)according)to)geometry) and) properNes) of) each) room) case.) System) schedule) is) divide) into) four:) “occupancy) hours) heaNng) season”,) “sleep) hours) heaNng) season”,) “occupancy) hours) no) heaNng) season”) and) “sleep) hours) no) heaNng) season”.) Occupancy) hours) cover) from) 8am) to) 11pm) and) sleep) hours) from) 11pm) to) 7am.) VenNlaNon) system) for) original) room) is) define) as) natural) venNlaNon) along) the) year,) whereas) rooms) with)insulaNon)have)mechanical)venNlaNon)with)heat)exchanger)during)heaNng)season.) The) program) gives) also) the) chance) to) define) other) parameters) such) as) primary) energy) factor) of) electricity) and) primary) heaNng) source,) hot) water) consumpNon,) COP) cooling,) SFP) of) mechanical) venNlaNon…All) input) sehngs) can) be) found) on) the) user) guide) at) hRp://www.idbuild.dk/index.php/ idbuild2. Main)sepngs)of)iDbuild)program.)

M52 M

Deﬁne)width,)depth)and)height)of)the)room.

au AARHUS UNIVERSITY