Dagsljusfaktor – kraften av lagom

Also marvelous in a room is the light that comes through the windows of a room and that belongs to the room. The sun does not realize how beautiful it is until after a room is made. A man’s creation, the making of a room, is nothing short of a miracle. Just think, that a man can claim a slice of the sun. ~ Louis Kahn

Dagsljusutvärdering kan till synes verka enkelt – det handlar ju bara om att mäta mängden ljus som når lägenheten. Men den meningen innehåller redan en mängd frågor. Vad menar vi med mängd ljus? Hur mäter man det? ”Når lägenheten” – når ljuset en viss yta? I så fall, vilken? Och ska den mängden ljus vara densamma för alla byggnadstyper?

Frågorna har lett till en uppsättning förvirrande krav och standarder, från BBR och EN 17037 till LEED och BREEAM, som alla utvärderar dagsljus på olika sätt med mått som dagsljusfaktor (DF), dagsljusautonomi (DA), spatial dagsljusautonomi (sDA) eller användbar dagsljusilluminans (UDI). Alla system har sina egna metoder för att mäta och bedöma dagsljusinsläpp. Oavsett utvärderingssystem påverkar vissa parametrar dagsljuset mer än andra. Omgivningen utanför fönstret påverkar såklart, men är inte något man brukar kunna påverka direkt när byggnadens volym och placering väl är fastställda. Denna faktor hanteras i tidiga skeden av ett projekt, då man utvärderar mått som synlig himmelskomponent (VSC) och anpassar byggnadens volym och placering. Andra faktorer, som är enklare att arbeta med har man dock inflytande över, vilket blir avgörande när byggnadens volym och position väl är bestämd. Balkonger och utskjutande element ovanför fönstren kan minska ljusinsläppet markant. Därför är det alltid önskvärt att placera balkongerna förskjutna i förhållande till fönstren.

”Fönstrets höjd spelar en särskilt stor roll: ju högre det placeras, desto djupare in i rummet når dagsljuset.”

Rummets geometri har störst påverkan: ju längre bort från fönstret, desto mindre ljus når ytan. Även fönstrets storlek och glasets genomskinlighet spelar en större roll än man skulle tro, då en mindre förändring i fönster­ramens tjocklek kan maximera glasytan och betydligt öka ljusinsläppet. Fönstrets placering i väggen, dess form och lodräta läge har också stor påverkan. Fönstrets höjd spelar en särskilt stor roll: ju högre det placeras, desto djupare in i rummet når dagsljuset, vilket är avgörande med tanke på att dagsljus oftast mäts på skrivbordsnivå. Materialval har en mindre, men ändå viktig, effekt. Ju mer en yta reflekterar ljus, desto ljusare blir lägenheten. Med rätt material kan dagsljusfaktorn höjas med 5–10 procent, vilket ibland kan bli den avgörande extra skjutsen ett rum behöver för att klara dagsljuskraven. Alla dessa ­parametrar har direkt påverkan på mängden ljus som når en lägenhet, men de beskriver inte hela bilden.

Måtten utvecklats stegvist

Måtten för dagsljusutvärdering har utvecklats stegvis, med varje nytt mått som en lösning på föregångarens brister. I början var det enklast att utgå från en binär, icke-kvantitativ bedömning: Fanns det ett fönster eller inte? Behovet av kvantifiering ledde till FVF (fönster–vägg-förhållandet), som visade hur stort fönstret var i förhållande till väggen. FVF visade sig dock snabbt vara otillräckligt då det inte tar hänsyn till omgivande byggnader. För att öka precisionen introducerades avskärmningsvinkel, ett mått som endast fungerar i regelbundna stadsmiljöer. Detta ledde i sin tur till VSC, som uppskattar mängden dagsljus som når fasaden, vilket ger en bättre uppskattning i oregelbundna stadsmiljöer. VSC tar dock inte hänsyn till rummets eller fönstrets geometri och placering , vilket är avgörande för hur dagsljuset sprids i rummet.

De flesta av dessa problem täcks av dagsljusfaktorn (DF), ett relativt pålitligt mått för att bedöma dagsljus under det mest ogynnsamma scenariot – en jämnt mulen himmel. Därför används det ofta för att sätta minimikrav i regler och riktlinjer som rör hälsa och välbefinnande. Men DF är ett relativt mått som inte visar hur mycket ljus det faktiskt finns inomhus, eftersom det bara jämför ljuset inne med ljuset ute under just detta molniga förhållande. Eftersom även molniga himlar kan variera mycket i ljusstyrka vet man inte exakt hur mycket ljus som når in i rummet. Dessutom, eftersom DF inte tar hänsyn till direkt solljus kan det inte heller beskriva hur dagsljuset förändras över dagen, året eller mellan olika platser i världen. Det gör att det till exempel inte går att använda för att räkna ut hur mycket el man kan spara med hjälp av dagsljus (så kallad daylight harvesting). Därför har man utvecklat mer avancerade mått som bygger på klimatdata, där det mest använda är dagsljusautonomi (DA).

DA tar hänsyn till direkt solljus genom att beakta typisk molnighet baserad på historiska data samt solens position vid varje tidpunkt. Det anger hur stor andel av tiden, under en definierad period under året (till exempel alla arbetstimmar), som en viss punkt i rummet får en dagsljusnivå som överstiger en förutbestämd tröskel, vilket ger ett mått på tillgången till användbart dagsljus över tid. Det innebär att DA även kan användas för att uppskatta möjliga besparingar av elektrisk belysning. En förfinad version, kallad kontinuerlig dagsljusautonomi (cDA), utvecklades för att ge poäng även för belysningsnivåer som ligger under den specificerade tröskeln, vilket ger en mer nyanserad bild. DA:s svaghet ansågs dock vara att det inte tog hänsyn till när ljusnivåerna var för höga – det beaktar endast när ljuset är för svagt. Om ljuset blir för starkt kan man till exempel förvänta sig att användaren drar för persiennerna, vilket i sin tur paradoxalt kan leda till att den elektriska belysningen tänds ändå. För att förbättra detta utvecklades användbar dagsljusilluminans (UDI), som kompletterar DA genom att även ta hänsyn till om ljusstyrkan är för hög, och därmed skiljer mellan för låg, lagom och för hög ljusnivå.

Utvecklingen av dagsljusutvärdering. Var ska man hugga trädet?

Jämförelse av dagsljusverktyg

Människans ljusuppfattning komplicerad

När man dyker djupare i människans ljusuppfattning kan man hamna i ett riktigt kaninhål. Vissa forskare menar att uppfattningen är relativ och beror på stavar och tappar i ögat. Uppfattningen kan även förändras beroende på tidigare exponering. Hjärnan ser mindre ljus i mörkret direkt efter att ha varit i solljus, men detta förändras när ögat vänjer sig. Alla dessa mått tar endast hänsyn till ljusets visuella effekter och bortser från en mycket viktig del – de icke-visuella effekterna.

EML (ekvivalent melanopisk lux), som är en av de senaste utvecklingarna, tar hänsyn till den biologiska dygnsrytmen. Dessa mått är speciellt utformade för att bedöma hur ljus påverkar de ljuskänsliga cellerna i ögat som innehåller pigmentet melanopsin. Dessa celler, som inte bidrar till synen, är avgörande för att reglera vår biologiska klocka genom att påverka produktionen av hormoner som melatonin. Genom att mäta melan­opisk lux kan man alltså kvantifiera ljusets effekt på bland annat vår vakenhet och sömnkvalitet.

Det som gör denna typ av mått ännu mer komplexa är att de, utöver allt som redan krävs av de visuella ljusmåtten, även måste ta hänsyn till var i rummet användaren befinner sig, i vilken riktning personen tittar vid varje given tidpunkt, samt den totala exponeringen för ljus över tid – eftersom effekten är kumulativ. I praktiken blir detta ofta för komplicerat att implementera i byggindustrin, vilket leder till att man återgår till enklare mått i jakten på en lämplig kompromiss.

Den här frågan om lagom precision fortsätter även när det gäller dagsljussimuleringar. Hur noggranna ska de vara? Räcker det med avrundade heltal eller krävs det två decimaler? Ska man imitera de fysikaliska processerna eller räcker det med matematiska beräkningar? Olika verktyg har olika svar på dessa frågor.

De flesta program, som Climatestudio, Ladybug och Openstudio, bygger på fysikbaserad dagsljussimulering. Denna metods tillförlitlighet balanseras av dess komplexitet – simuleringsprocessen och den kunskap som krävs för att utföra den gör metoden resurskrävande. Vissa verktyg, som Lightstanza och Velux Daylight Visualizer, försöker förenkla inlärningskurvan genom att begränsa antalet tillgängliga parametrar. De använder sig dock fortfarande av samma underliggande beräkningsmetoder.

Nya teknologiska framsteg inom hårdvara och maskininlärningsalgoritmer har möjliggjort en betydligt snabbare beräkningstid och ökad flexibilitet i i filformat och modelleringskvalitet. Vi på Upskiller har fått finansiering från Belysningsstiftelsen för att utveckla en enkel prediktiv maskininlärningsmodell för dagsljusfaktor (DF), samt ett öppet och kostnadsfritt webbgränssnitt som vi förväntar oss kunna lansera i slutet av året. Parallellt arbetar vi även med mer avancerade modeller i privat regi, såsom dagsljusautonomi (DA), samt modeller som tar hänsyn till varierande optiska egenskaper och som integreras direkt i Revit (Lux). Detta angreppssätt möjliggör beräkning av dagsljus utan att behöva simulera hela omgivningen. Den kortare inlärningskurvan innebär dock en begränsning i antalet parametrar som kan justeras. Den grundläggande kompromissen mellan noggrannhet, snabbhet och kostnad är ett centralt tema inom dagsljussimulering.

Vi har sett att det finns många sätt att mäta dagsljus – från mycket enkla till komplexa och heltäckande – och att det också finns olika sätt att beräkna dessa i en byggnad. Frågan blir då: Hur djupt är lagom? Vad används faktiskt i praktiken? Svaret är: det beror på.

I södra Europa finns nästan inga krav på dagsljus, av uppenbara skäl. I Centraleuropa används ofta mycket enkla mått, som fönster–vägg-förhållandet (FVF), som kan beräknas utan avancerade simuleringar. I länder med större utmaningar att fånga solljus, som de skandinaviska länderna, är reglerna strängare. Här finns minimikrav för alla nya byggnader, som från början baserades på DF, men som nu är på väg att ersättas av DA, i takt med att den europeiska standarden EN 17037 får genomslag. Denna standard ger mer detaljerade rekommendationer för dagsljus, utblick, solvärmelast och bländningsskydd. Storbritannien är ett mellanfall där det är upp till kommunerna att identifiera projekt där dagsljus är kritiskt, och då kräva beräkningar – oftast i form av DF. I Nordamerika finns inga direkta dagsljuskrav i byggnormer, men incitament ges genom bättre finansieringsvillkor för projekt som uppfyller dagsljusmål.

Utöver lagkrav och rekommendationer finns också miljöcertifieringssystem som ofta används i byggnader med höga hållbarhetsmål. De mest kända är LEED och BREEAM, där dagsljusbedömningen ofta baseras på mer avancerade mått som sDA eller UDI. Dessa poäng är dock vanligen frivilliga, inte obligatoriska – och dessutom används de sällan i praktiken eftersom de är svåra och dyra att uppnå.

Vad som är ”lagom” beror inte bara på klimat eller reglering, utan också på byggbranschens kapacitet att genomföra dagsljusberäkningar och integrera dem i designprocessen. Vissa länder har en industri som har råd med mer avancerade metoder som DA eller till och med UDI. Men i tider av ekonomisk osäkerhet, eller som i dag då byggkostnaderna är höga globalt, tenderar man att förenkla – eller helt ta bort – prestationskrav som dagsljus, eftersom de försvårar designen och ökar projektkostnaderna.

I Sverige infördes ett obligatoriskt dagsljuskrav baserat på DF i BBR år 2016 – ett stort steg från den tidigare enklare FVF-standarden. Denna förändring blev möjlig tack vare teknisk utveckling, som gjorde det lättare att använda datorberäkningar.

Men den nuvarande politiska och ekonomiska situationen har lett till att kravet har nyligen försvagats, blivit mer vagt och tolkbart, och för vissa typer av byggnader har det till och med upphört att vara obligatoriskt. Vissa befarar att om utvecklingen fortsätter i denna riktning, kommer kravet att reduceras till en rekommendation – vilket i sin tur kan påverka hälsa och välbefinnande för framtida brukare negativt. Samtidigt finns ett ökande tryck från både akademin och delar av industrin att gå vidare till mer avancerade mått, som Danmark redan gjort genom att införa DA enligt EN 17037.

Här kommer den fortsatta teknikutvecklingen att spela en avgörande roll. Om vi lyckas använda tekniken för att bättre integrera simuleringar i designprocessen – och göra dem mindre krångliga och mer tillgängliga – finns möjlighet att ”kvadrera cirkeln”: att samtidigt uppnå högre noggrannhet och bättre resurseffektivitet.

Publicerad den 5 december 2025

Ur Ljuskultur Nummer 4, 2025