Planlegging- og beregningtips
En lysinstallasjon krever at man nøye vurderer valg av belysningssystem, type armaturer, styringssystemer og utnyttelse av dagslys. Her har du noen tips om energieffektivitet og andre vurderinger.
Energieffektivitet i belysningsanlegg
Et belysningsanlegg skal svare til belysningskravene for et spesifikt område, uten energisløseri, eller gi avkall på god lyskomfort. Dette krever at man har tenkt gjennom belysningssystem, utrustning, styresystem og bruk av dagslys. Et mål på effektiviteten av belysningsanlegget, er den installerte effekt, i W/m² som kreves for oppfylling av kravene.
Foruten en lav installert effekt, bør energiforbruket i anlegget begrenses ved hjelp av ulike styresystemer slik at belysningen kan behovstilpasses og dermed brukes så effektivt som mulig.
Beste måten for å bedømme energieffektiviteten i belysningsanlegget, er å bedømme det årlige energiforbruket pr. kvadratmeter. Denne metode beskrives i standarden NS-EN 15193 som er koblet til Energidirektivet, se eget avsnitt.
I Ljus & Rum finnes det en metode for å beregne LENI-tallet etter utviklede sjablonverdier som bygger på beregninger i NS-EN 15193 og med hensyn til normale svenske forhold. Mer presise beregninger kan også utføres i DIALux eller liknende beregningsprogrammer. Her kan det tas hensyn til reduksjonsfaktorer for styring avhengig av nærvær/fravær – dagslys og konstantlysstyring.
Generelle råd for å oppnå et minimalt energiforbruk
For å oppnå et lavt energiforbruk for belysningsanlegget bør nedenstående taes hensyn til:
- Valg av lyskilder med optimalt lysutbytte og god fargegjengivelse.
- Energieffektivt belysningssystem med behovstilpasning av den installerte belysningseffekten.
- Effektive lysarmaturer med passende lysfordeling og god avblending.
- Effektiv utnyttelse av dagslyset.
- Effektiv utnyttelse av kunstig og naturlig lys gjennom en lys fargesetting.
- Tilpasning av belysningen gjennom nærværstyring.
- Mulighet til individuell behovstilpasning.
- Høyfrekvent drift med lysregulering.
- Gjennomtenkt vedlikehold
Eksempel på installerte belysningseffekter
Anleggstype | Installert belysningseffekt | Krav til belysningsstyrke i drift (lx) | Anm. |
---|---|---|---|
Korridorer | 5–10 W/m² | 100 lx | |
Korridorer | 10 W/m² | 200 lx | |
Vanlige publikumsarealer | 10–12 W/m² | 300 lx | |
Arbeidslokaler | 10–12 W/m² | 300 lx | *) |
Arbeidslokaler | 10–15 W/m² | 500 lx | *) |
Arbeidslokaler | 15–30 W/m² | 1000 lx | *) |
*⁾ Krav til belysningsstyrke i arbeidsområdet i henh.til gjeldene Standard NS-EN 12464-1 og anvisninger i Ljus & Rum. Den laveste verdien forutsetter vanligvis et lokalisert belysningssystem, tilpasset arbeidsplassens arbeidsområde. |
Evaluering av belysningssystem
Synsergonomiske aspekter på arbeidsplassens utforming er viktig for en stimulerende arbeidssituasjon. For å granske og bedømme et rom med et installert belysningssystem finnes det en god metode. Den kalles ”visuell evaluering”, og bygger ganske enkelt på at man beskriver det man ser i lokalet.
Evaluer rommet visuelt, dets belysningssystem, farger og utforming. Disse faktorene påvirker hverandre og er vanskelige å bedømme hver for seg. Romfargene skal ikke være forvrengt, og din synsoppgave må være mulig uten ubehag ved blending eller reflekser.
Rommets visuelle kvalitet styrer i stor grad din helse og yteevne. Derfor er det viktig at man ikke stoler utelukkende på databeregnede resultater. Prøv å foreta en visuell evaluering av din egen arbeidsplass i henhold til tabellen. Gradèr motsetningspar på en skala fra 1–5.
Begrep | Beskrivelse | Bedømmelse |
---|---|---|
Lysnivå | Om det er lyst eller mørkt i rommet? | mørkt – lyst |
Lysfordeling | Hvordan lyset er fordelt i rommet? | jevnt – variert |
Lysfarge | Hvordan lyset er fordelt i rommet? | varm – kald |
Farge | Hvordan oppleves farger og gjenstander? | naturlig – forvrengt |
Blending | Forekommer ubehagsblending? | ikke merkbar – plagsom |
Skygger | Om de er myke eller harde? | myke – harde |
Reflekser | Om de er intensive eller diffuse? | diffuse – intensive |
Vedlikeholdsfaktoren påvirker energiforbruket
I følge den nye standarden får planleggeren nå et større planleggingsansvar for anlegget. Anleggets vedlikeholdsfaktor har en direkte innvirkning på energiforbruket.
For å kunne velge en høy vedlikeholdsfaktor, må det legges stor vekt på valget av lyskilder, armatur og belysningssystem. Valget av T5-armaturer gir de beste forutsetningene for å kunne oppnå en høy vedlikeholdsfaktor.
Se også faktaark FO1- Vedlikholdsfaktor (MF) på Lyskulturs hjemmeside www.lyskultur.no. Vedlikeholdsfaktoren er grunnlaget for fastsettelse av lysanleggets vedlikeholdsplan.
Del av vedlikeholdsfaktoren som tilsvarer tilsmussing av armatur med hensyn til armaturtype, omgivelser og rengjøringsintervall
Tabell 1 - Antall år mellom grupperengjøringene |
2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | ||||
Armaturtype | Omgivelser | Omgivelser | Omgivelser | Omgivelser | ||||
Rene | Skitne | Rene | Skitne | Rene | Skitne | Rene | Skitne | |
Åpen armatur – LMF | 0.96 | 0.85 | 0.94 | 0.77 | 0.92 | 0.72 | 0.9 | 0.66 |
Lukket armatur – LMF | 0.98 | 0.87 | 0.96 | 0.84 | 0.94 | 0.78 | 0.92 | 0.71 |
Indirekte opplys-armatur – LMF | 0.91 | 0.68 | 0.84 | 0.54 | 0.77 | 0.40 | 0.71 | 0.29 |
Tabell 1 er en tilpasning av CIE 97:2005 2nd Edition til svenske forhold. Hvis andre faktorer
brukes, skal man oppgi hvordan disse er regnet ut. Kontakt din leverandør for å få mer eksakt For å regne ut en bibeholdelsesfaktor skal tabell 1 og 2 brukes sammen. Normal formel for vedlikeholdsfaktor = LLMF⊗LSF⊗LMF⊗RSMF (se forklaring på siden for |
Eksempler på lyskilder
Tabell 2 - Eksempler på lyskilder | ||||
Lysnedgangsfaktor (LLMF ved LSF 90 %) | ||||
Rette lysrør med sperresjikt for lav
lysnedgang og høytrykksnatriumlamper |
0.90 | |||
Øvrige lysrør, kompaktlysrør |
0,85 | |||
Andre metallhalogenlamper |
0,75 | |||
LED |
0,85 | |||
For sammenliknbare beregninger kan verdiene av bibeholdelsesfaktorer (MF) tas fra tabell 3 nedenfor. |
Veiledning
Tabell 3 - Veiledning | ||||||||
Lokale | MF for ulike lyskilder i typiske miljøer | |||||||
Rette lysrør med |
Øvrige lysrør, |
Metallhalogenlamper ²⁾ |
LED-moduler uten |
|||||
Kontorer | 0,85 | 0,80 | 0,65 | 0,80 | ||||
Skole | 0,85 | 0,80 | 0,65 | 0,80 | ||||
Hotell | 0,85 | 0,80 | 0,65 | 0,80 | ||||
Restaurant | 0,85 | 0,80 | 0,65 | 0,80 | ||||
Sykehus | 0,85 | 0,80 | 0,65 | 0,80 | ||||
Butikk | 0,85 | 0,80 | 0,65 | 0,80 | ||||
Stormarked | 0.80 | 0,75 | 0,60 | 0,75 | ||||
Idrettshall | 0.80 | 0,75 | 0,60 | 0,75 | ||||
Industri | 0.80 | 0,75 | 0,60 | 0,75 | ||||
LED-moduler med konstantlysfunksjon bibeholder 100 % lysflux, men man må likevel korrigere for en viss ¹⁾ Med nyere metallhalogenlamper menes de lampene med keramisk brenner som har en lysnedgang i paritet For sammenliknbare beregninger kan verdiene av bibeholdelsesfaktorer (MF) tas fra tabell 3 nedenfor. |
Eksempel 1
- Lukket armatur for lysrør
- Rent miljø
- 2 år mellom grupperengjøringene,
- Vedlikeholdsfaktor = 0.90⊗0.98
- Total vedlikeholdsfaktor 0.88
Eksempel 2
- Åpen armatur for kvikksølv
- Skittent miljø
- 3 år mellom grupperengjøringene,
- Vedlikeholdsfaktor = 0,85⊗0,77
- Total vedlikeholdsfaktor 0,65
Lysmåling
Armaturens lysfordeling måles i flere C-plan rundt armaturen, minst hver 15. grad rundt armaturen. Det første måleplanet (C=0°) er planet parallelt med lampenes lengdeakse. γ-vinklene måles i flere vinkler, minst hver 5. grad (se figur).
Lysfordelingskurven er en i et polardiagram inntegnet kurve som angir armaturens lysstyrke i ulike retninger som funksjon av synsvinkelen i ett eller flere plan. Som oftest med en heltrukket linje som viser lysfordelingen vinkelrett på lyskildens lengdeakse og med stiplet linje som viser lysfordelingen i lengdeaksens retning.
Lysfordelingskurvenes verdier er skalert til å tilsvare 1000 lm fra lyskilden (cd/1000 lm, cd/klm). Derfor kan som oftest armaturer med ulike effekter gjøres rede for med et felles polardiagram.
Normalisert lysstyrke
Normalisert lysstyrkedata for armaturer (utstyrt med en lyskilde eller lyskilder av spesifisert type og effekt) skal oppgis som en tabell, normalisert til en lysfluks på 1000 lm og levert i candela per kilolumen (cd • klm -1).
530cd/klm ved 0 grader
Absolutt lysstyrke
Absolutt lysstyrkedata (i candela(cd)) for en lampe eller armatur (utstyrt med en lyskilde eller lyskilder av spesifisert type og effekt) skal oppgis som en tabell. Lyskildetype og nominell effekt bør oppgis.
I dette tilfellet er lysytelsen 3300lm. 530cd/klm multiplisert med 3300lm gir 1760 cd.
Isoluxdiagram
Diagrammet viser et med kurver (eller skalaer) begrenset område, og innen dette overskrider den horisontale belysningsstyrken kurvens luxverdi. Armaturenes plassering er vanligvis innført i diagrammet.
Alternativt kan isoluxdiagrammet fremstilles som et 3D-diagram, som egner seg best for å anskueliggjøre belysningsanleggets jevnhet. I lokalets plantegning kan også beregningspunktenes belysningsstyrkeverdier føres inn, og resultatet fåes i tabellformat. Fra DIALux kan resultatene fåes i samtlige ovennevnte former.
Størrelser, enheter og deres betydning
Størrelse/Begrep | Betegnelse | Enhet | Formel | Definisjon/forklaring |
---|---|---|---|---|
For standariserte definisjoner og ytterligere betydning av størrelser, enheter og begrep, se NS-EN 12 665 – Grunnleggende termer og kriterier ved spesifisering av belysningskrav (EN 12 665 – Basic Terms and criteria for specifying lighting requirements).. | ||||
Lysstyrke(for en lyskilde, i en gitt retning) |
I | candela (cd) | I=dΦ/d cd = lm • sr-¹ |
Forholdet mellom lyset dΦ som forlater lyskilden innenfor romvinkelelementet dΩ som inneholderden angitte retningen, og romvinkelelementet (enhet: cd = lm x sr¹). |
Anm: lysstyrken er lysintensiteten i en bestemt retning – lysflux pr. romvinkel (ω). | ||||
Belysningsstyrke(i et punkt på en flate) (E) |
E | Lx | E= Φ/A | Forholdet mellom lysfluxen dΦv som treffer et element av flaten, inkludert punktet, og flaten dA hos dette elementet (enhet: lx = lm⊗m-²). |
Anm: belysningsstyrke refererer til lysfluxen som treffer et gitt område – lysflux pr. arealenhet (m²). belysningsstyrke (i et punkt på en flate) (E). | ||||
Sylindrisk belysningsstyrke |
Ez | Lx | Ez = (1/π) L sin εdω / 4 πsr |
Totala ljusflödet mot en böjd yta av en mycket liten cylinder placerad på en specificerad punkt dividerarat med ytan av cylindern (enhet: lx). |
Anm: sylindrisk belysningsstyrke (i et punkt, for en retning) (Ez) størrelse definert av formelen Ez = (1/π) L sin εdω 4 πsr der:
dΩ er romvinkelen for hver elementærstråle som passerer gjennom det gitte punktet |
||||
Modulation |
Ez / Eh | Ez / Eh | Förhållandet mellan den cylindriska och den horisontella belysningen i en punkt. | |
Anm: balansen mellan diffust och riktat ljus. Ett värde mellan 0,3–0,6 är normalt en indikering på god modellering. | ||||
Luminans(lystetthet) |
L | (cd/m²) | L = I/A (L = I/Acosα) |
Luminans i en gitt retning, på et gitt punkt på en virkelig eller tenkt flate (enhet: cd⊗m-² = lm⊗m-²⊗sr-¹). |
Anm: Luminans kalles også lystetthet og defineres som lystettheten i en bestemt retning mot et bestemt punkt/flate på en lyskilde/armatur eller belyst flate. | ||||
Lysflux |
Φ | lumen (lm) | Φ=I/ω | Den totale lysmengden fra en lyskilde og defineres som den lysmengden som fås når lyskildens strålingslysflux måles mot øyets følsomhet i dagslys (Vλ-kurven iflg. CIE). |
Armaturvirkningsgrad(Light Output Ratio – LOR) |
ηA | Forholdet mellom den totale strømmen fra armaturen, målt under spesifiserte praktiske forhold med egne lamper og eget utstyr, og summen av individuell lysflux fra samme lyskilder i drift utenfor armaturen med det samme utstyret, under spesifiserte vilkår. | ||
Ballast Lumen Faktor(Lumenfaktor for forkobling.) |
BLF | – | – | Angir forholdet i lysflux fra samme lyskilde målt med kommersiell forkobling og målt med en referansefaktor ved en omgivelsestemperatur på 25 °C. |
Fargetemperatur |
Tc | kelvin (K) | CIE 17.4 |
Temperaturen hos en Planck-stråler som har samme stråling med kromaticitet som den gitte stimulus. (enhet: K) |
Anm: Fargetemperatur beskriver en lyskildes fargeinntrykk og som normalt oppleves som varm ved K < 4000 og kald ved K > 4000 K. Fargetemperaturen angis i absolutte temperaturer eller absolutte nullpunkter som defineres som K=–273,17 °C eller 0 °C=+273,17 K. | ||||
Korrelert fargetemperatur |
Tcp | kelvin (K) | CIE 17.4 | Temperaturen på Planck-stråleren med en opplevd farge som nærmest likner den hos en gitt stimulus ved samme lyshet og under spesifiserte betraktningsforhold. (enhet: K) |
Fargegjengivelsesindeks |
CRI | Ra | CIE 17.4 |
CIE 1974 generell fargegjengivelsesindeks for et bestemt sett med 8 fargeprøver. |
Anm: Er et mål på en lyskildes evne til å gjengi farger i forhold til en referanselyskilde ved en gitt fargetemperatur. For gradering brukes en Ra-indeks som i henhold til CIE høyst kan være 100, og for belysning av arbeidsplasser minst må være 80. | ||||
Fargetoleranse |
Er et mål på spredningen i lysfarge (kromatisitet) fra en lyskilde eller armatur. Det angis i antall MacAdam-ellipser som SDCM eller som spesifikke verdier i x- og y-koordinater, og måles i henhold til CIE 1931. | |||
Lysutbytte for en lyskilde |
η | (lm/W) | η=Φ/P | Forholdet mellom emittert lysflux og effekten som tilføres kilden (enhet: lm⊗W-¹) |
Anm: Lysutbyttet kan beskrives som et mål på lyskildens virkningsgrad. | ||||
Lysutbytte – system(lyskilde + forkobling) |
η c | (lm/W) | η=Φ/P | Forholdet mellom den lysfluxen en lyskilde avgir, og den elektriske effekten den forbruker inkl. forkoblingstap. |
Lysutbytte – armatur(lyskilde + forkobling) |
l /LLE | (lm/W) | η=Φ/P | Forholdet mellom lyset som avgis fra en lysarmatur, og den kritiske effekten den opptar med lyskilden inkl. forkoblingstap. |
Blending |
CIE- 31, 112, 117 | Synsforhold der det foreligger ubehag eller redusert evne til å se detaljer eller gjenstander, forårsaket av uegnet fordeling eller nivå av luminanser, eller av ekstreme kontraster.. | ||
Anm: Blending inndeles normalt i ubehagsblending UGR/NB, og synsnedsettende blending TI/GR. | ||||
Ubehagsblending |
UGRL | CIE- 117 | Ubehagsblending kan uttrykkes ved hjelp av en ”psykometrisk skala” hentet fra psykofysiske eksperimenter. Hvis den uttrykkes ved hjelp av ”unified glare rating”, skal følgende verdier på UGR brukes (se CIE 117): 10; 13; 16; 19; 22; 25; 28. | |
Anm: Verifiserte UGR-data rapportert i henhold til tabellmetoden som beskrives i CIEpublikasjon 117 skal gjøres tilgjengelig for en armatur av armaturprodusenten. Produsenter som publiserer UGR-tabeller beregnet med annen avstand til høydeforholdene enn det som er beskrevet i CIE-publikasjon 117, skal angi dette forholdet. | ||||
Jevnhet– belysningsstyrke |
Uo | Emin/Emedel Lmin/Lmedel |
Forholdet mellom den laveste verdien og middelverdien over en spesifisert flate hvis ikke annet er angitt. | |
Dagslysfaktor |
D | Forholdet mellom belysningsstyrken på et punkt på et gitt plan forårsaket av lys direkte eller indirekte fra en himmel med antatt eller kjent luminansfordeling, og belysningsstyrke på et horisontalt plan forårsaket av en uskjermet halvkule av samme himmel. Bidrag fra direkte sollys på begge belysningsstyrkene tas ikke med. | ||
Armaturluminans |
Lmed | cd/m2 | L=I/A (L=I/Acosα) |
Middelluminansen hos lysarmaturens lysende deler eller romvinkel. |
Armaturluminans – grenseverdier (ved bildeskjermarbeid) |
Lmed | cd/m2 | L=I/A (L=I/Acosα) |
Middelluminansen hos lysarmaturens lysende deler skal måles og/eller beregnes i C-plan ved 15° intervaller med start ved 0°, og økningen i γ-vinklene skal være 65°, 75° og 85°. |
Anm: skal normalt gis av armaturprodusenten basert på maksimalutbytter (lyskilde/armatur). Verdiene må ikke overskride de angitte grenseverdiene i tabell 4 (se også NS-EN 13032-1 og -2). | ||||
Avskjermingsvinkel for armaturens lyskilde |
grader | – | Vinkelen mellom horisontalplanet og den første siktlinjen der deler av lyskildene i lysarmaturen er direkte synlige. | |
Optisk avskjermingsvinkel: Cut-off-vinkel for armaturen |
grader | – | Vinkel, målt oppover fra nadir, mellom den vertikale akselen og den første synsretningen der lyskildene og flater med høy luminans ikke er synlige. | |
Romvinkel |
ω | steradian (sr) |
ω=A/r² | Forholdet mellom den flaten A som skjæres ut av en lysstråle i sfæren og kvadratet på sfærens radius. |
Gjennomsnittlig levetid – for lyskilder |
– | timer (h) | – | Den gjennomsnittlige levetiden for en lyskilde defineres som det tidspunkt da 50 % av et større antall lyskilder er utbrent (angis normalt for glødelamper, halogenlamper og lysrør). |
Servicelevetid – for lyskilder |
– | timer (h) | – | Servicelevetiden defineres som det tidspunkt da normalt 80 % av den totale lysmengden gjenstår i lyskildene, når det er tatt hensyn til antallet utbrente lyskilder og lysreduksjonen fra lyskildene. |
Økonomisk levetid – for lyskilder |
– | timer (h) | – | Den økonomiske levetiden defineres som tidspunktet da normalt 70 % av den totale lysmengden gjenstår i et anlegg – dersom det er tatt hensyn til antallet utbrente lyskilder og lysreduksjonen fra lyskildene. |
Beregningspunkter |
p | p = 0,2 x 5 log d | Et rutenett med et definert antall beregnings- og målepunkter i hver retning på måleflaten. | |
Anm: Merk at beregningspunktenes avstand og plassering ikke skal sammenfalle med avstanden mellom armaturene. Rutenett som likner formen på en rute eller et kvadrat er å foretrekke, og forholdet mellom avstand i lengde og bredde for rutenettet bør holdes innenfor 0,5 og 2 (se også NS-EN 12193). Den maksimale avstanden mellom beregningspunktene i rutenettet skal være: p = 0,2⊗5 log d (1) hvor: Antall punkter for det lengste strekket avrundes til det nærmeste hele oddetallet for d/p. |
||||
LENI |
kWh/m2, år | Lighting Energy Numeric Indicator: Numerisk indikator for belysningens årlige energiforbruk i et bygg eller et spesifikt sted i henhold til NS-EN 15193 (se anvisninger i separat avsnitt). | ||
Anm: LENI-tallet kan brukes som et sammenlikningstall for belysningens energieffektivitet mellom ulike bygninger og lokaler med samme funksjon og virksomhet. | ||||
Arbeidsområde |
Området der jobben utføres. | |||
Anm: Refererer til belysningskravene i NS-EN 12464-1 og NS-EN 12464-2. | ||||
Umiddelbare omgivelser |
Et område rundt arbeidsområdet innenfor synsfeltet med en bredde på minst 0,5 m. | |||
Anm: Refererer tll NS-EN 12464-1 og NS-EN 12464-2. | ||||
Ytre omgivelser |
Med de ytre omgivelsene menes et område i de umiddelbare omgivelsene på minst 3 m. Der ytre omgivelser tangerer vegg, begrenses området for de ytre omgivelsene av en sone på 0,5 m fra rommets vegger. Belysningsstyrken i de ytre omgivelsene skal være minst 1/3 av belysningen i de umiddelbare omgivelsene. | |||
Anm: Refererer til den neste utgaven av NS-EN 12464-1. | ||||
Vedlikeholdsfaktor |
Formel LLMF x LSF x LMF x RSMF. Se tabeller i avsnittet som omhandler belysningsplanlegging. | |||
Lyskildens vedlikeholdsfaktor |
LLMF | Forholdet mellom lyset fra en lyskilde ved et gitt tidspunkt i løpet av dennes levetid, og ved den initiale lysfluxen. | ||
Anm: Lyskildens vedlikeholdsfaktor. | ||||
Lyskildens mortalitetsfaktor |
LSF | Andel av det totale antallet lyskilder som fortsatt fungerer på et gitt tidspunkt under definerte forhold og tenningsfrekvens. | ||
Anm: Lyskildens mortalitetsfaktor. | ||||
Lysarmaturens vedlikeholdsfaktor |
LMF | Forholdet mellom driftsvirkningsgraden for en armatur på et gitt tidspunkt og den opprinnelige driftsvirkningsgraden. | ||
Anm: Lysarmaturens vedlikeholdsfaktor. | ||||
Romflatenes vedlikeholdsfaktor |
RSMF | Forholdet mellom romflatenes reflektans på et gitt tidspunkt og deres opprinnelige reflektans. | ||
Anm: Vedlikeholdsfaktor for romflater avhengig av rommets smussgrad. | ||||
Nødlysets lysfluxfaktor |
EBLF |
Forholdet mellom lyskildens lysflux, målt med en forkobling under test, ved den laveste spenningen som kan forekomme under nødlysdriften etter spenningsavbrudd (ved anbefalt oppstartstid for applikasjonens stilte krav) og ved kontinuerlig fortsatt nødlysdrift til angitt tid, og lysfluxen fra samme lyskilde i drift med en normalreaktor ved merkespenning og merkefrekvens. |
||
Anm: Lyskilden drives ved nødlysdrift av et nødlysaggregat i stedet for av ordinær forkobling. Nødlysdriften skjer ved redusert lyskildeeffekt, vanligvis mellom 5 og 30 % av normal effekt. | ||||