Verlichting: Normen - Levensduur Case study

Verlichting: Normen - Levensduur Case study 20 September 2016 Arnaud Deneyer, Ir Afdeling Binnenklimaat, Installaties en Energieprestatie WTCB - Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 1

Cursusnota s maken geen deel uit van de officiële publicaties van het WTCB en mogen dus niet als referentie gebruikt worden. De (zelfs partiële) reproductie of vertaling van deze nota s is enkel toegelaten met de toestemming van het WTCB. Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 2

Postulaat Norm = Ingewikelde formules Norm = Wetenschappelijke berekeningen Niet vandaag Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 3 23/09/2016 NBN EN 12464-1 en NBN 12464-2 3

Normen in de verlichtingssector Wegwijs? Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 4 23/09/2016 NBN EN 12464-1 en NBN 12464-2 4

Verlichting Normen toegericht op : Toepassing Hoe kan men een goede verlichting waarborgen? Produkt Bvd : Hoe kan men de elektrische isolatie van de armaturen waarborgen? NBN EN 12464-1 NBN EN 12464-2 = Norm toegericht op TOEPASSING Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 5 23/09/2016 NBN EN 12464-1 en NBN 12464-2 5

Normalisatie Actoren NBN EN 12464-1 Werkgebied Wereld Europa België Toepassing Produkt (Fotometrie) ISO CEN NBN Operator IBE-BIV Produkt (elektrische aspecten en veiligheid) CEI CENELEC NBN Operator CEB-BEC Toepassing Produkt (Fotometrie) Theoretische aspecten van het licht CIE - IBE-BIV Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 6

Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 7

NBN EN 12464-1 : Binnenwerkplekken Informatie et aanbeveling over visueel comfort en verlichtingskwaliteit Geen aanbeveling en Geen voorschrift voor armaturen NBN EN 60598-1 Armaturen Deel 1 : Algemene eisen en proeven IP-index, IK-index, Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 8

NBN EN 12464-1 Per type taak, 4 referentie grootheden Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 9

NBN EN 12464-1 Verlichtingssterkte = Hoeveelheid licht in één punt Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 10

NBN EN 12464-1 Uniformiteit Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 11

Uniformiteit < 0,10 Uniformiteit <0,10 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 12

Uniformiteit 0,65 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 13

NBN EN 12464-1 Uniformeit = Karakterisatie van de lichtverdeling E min /E moy Verhouding tussen de minimum verlichtingssterkte en de gemiddelde verlichtingssterlte imago van de uniformiteit Eisen zijn functie van de visuele taak Tussen 0,4 en 0,7 Kantoor : 0,6 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 14

NBN EN 12464-1 Verblinding Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 15

NBN EN 12464-1 UGR Maximale eengemaakte verblindingsgraad Unified Glare Rating (UGR) Caracterisatie van de verblindingspotentieel van een verlichtingsinstallatie Hoe groter de UGR, hoe groter de verblindingsrisico UGR < 16 : zéér lage verblindingsrisico UGR > 28 : onverdragelijke verblinding Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 16

NBN EN 12464-1 Kleurweergave-index R a Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 17

NBN EN 12464-1 R a : Kleurweergaveindex = het vermogen van die lichtbron om de verschillende kleuren van het zichtbare spectrum van het verlichte voorwerp weer te geven. Cijfer tussen 0 en 100 Objectief : 80 Behalve voor sommige toepassingen. Bvd : klasslokalen voor kunst en tekeningen Ra > 90 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 18

Ra : 100 Ra : 80 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 19

Kleurweergaveindex Halogenen lampen Altijd goede waarden Gasontladingslamp : TL Meestal : hooge waarde Te checken 35W/840 T cp = 4000 K Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 20

Kleurweergaveindex Halogenen lampen Altijd goede waarden Gasontladingslamp : TL Te checken 35W/840 T cp = 4000 K LED Lampen Altijd te checken! Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 21

Kleurweergaveindex Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 22

Kleurweergaveindex Kan gemeten worden door een spectrale meting van het licht Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 23

NBN EN 12464-1 Praktische toepassing : Kantoor Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 24

Definitie van de zones 3 zones voor verlichting: Voorbeelden Achtergrond tot 3,0m Achtergrond Werkzone 1 min 0,5m Werkzone Onmiddellijk aangrenzende zone Achtergrond Werkzone Werkzone Werkzone 2 Werkzone Opmerking: Vastleggen en documenteren van de zones bij een ontwerp! Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 25

Onmiddellijk aangrenzende zone Bron : Philips Werkzone Bron : ETAP Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 26

Source : ETAP Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 27

NBN EN 12464-1 te verzekeren verlichtingssterkte Praktische toepassing : Kantoor Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 28

E m Te verzekeren verlichtingssterkte Initiële verlichtingssterkte x MF (Onderhoudsfactor) Onderhoudsfactor - MF - CIE 97 : 2006 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 29

Onderhoudsfactor MF = LLMF LSF LMF RSMF LLMF : de onderhoudsfactor van de lichtstroom van de lamp LSF : de levensduurfactor van de lamp LMF : de onderhoudsfactor van de armatuur RSMF : de onderhoudsfactor van de wanden van de ruimte Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 30

Onderhoudsfactor : Standaardwaarden Voor TL-lampen Nieks voor LEDs Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 31

Onderhoudsfactor Bepaald voor : Gloeilampen 1000 uren Halogenen lampen 2000 uren Gasontladingslampen 5000 tot 20.000 uren LED? Van 30.000 tot 100.000 uren Nieuwe indicatoren LxxByy bij zz uren Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 32

Probleem : Levensduur Invloed van de temperatuur Max 145 cd/klm Max 90 cd/klm Bron: Laborelec Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 33

Onderhoudsfactor Lichtstroombehoud(Lx) Defectverhouding (By) L80B10 50.000 u L70B30 30.000 u Hoe evolueren de LED? (lichtstroom, ) Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 34

Concrete toepassing I E < 500 lx in een punt Voldoet de installatie aan de norm? Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 35

Concrete toepassing I Kantoor : De norm eist : 500 lx E m = 500 lx E m = E i x MF E i = E m / MF E i = 500 lx / 0,85 = 588 lx E i = 588 lx Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 36

Op de taak Uniformiteit : definitie U = E min /E m In dienst U = E min /E i Eis van EN 12464-1 : U > 0,6 E i = 588 lx U = E min /E i > 0,6 E min > 0,6 x E i E min > 0,6 x 588 lx E min > 412 lx E min > 353 lx voor alle punten + E i = 588 lx Gemiddelde waarde Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 37

Voorbeeld Onmiddelijk aangrenzende zone Eis van de norm : 300 lx U > 0,5 E m = 353 lx Gemiddelde waarde + E i > 176 lx voor alle punten Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 38

Werkplan Werkzone Onmiddellijk aangrenzende zone Achtergrond Bepaald in functie van het project Onmiddellijk aangrenzende zone Werkzone Achtergrond Bron : Philips Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 39

Objectief Taak Onmiddelijk aangrenzende zone Achtergrond Verlichtingssterkte (E m ) Uniformeit(U o) Verlichtingssterkte (E m ) Uniformeit (U o ) Verlichtingssterkte (E m ) Uniformiteit (U o ) 750 lx 500 lx 100 lx 500 lx 300 lx 100 lx 300 lx 200 lx 50 lx 200 lx Fonction de la tâche E taak U o 0,40 50 lx 150 lx E taak 50 lx 100 lx E taak 50 lx 50 lx E taak E taak /2 U o 0,10 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 40

Onmiddelijk aangrenzende zone Is dit genoeg om visueel comfort te verzekeren? Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 41

Objectief Onmiddellijk aangrenzende zone E m = 300 lx U 0 0,40 Werkzone E m = 500 lx U 0 0,60 Achtergrond E m = 100 lx U 0 0,10 Bron : Philips Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 42

Cilindrische Verlichtingssterkte Ē z Cylindrische verlichtingssterkte Belangrijk voor goede visuele communicatie en herkenning van objecten/personen Bijvoorbeeld: gezichten P. Belhumeur Columbia university Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 43

Cilindrische Verlichtingssterkte Hoe kan men die meten? Grootheid die kan berekend worden (Dialux, ) Aanbevelingen : Kantoren : 50 lx tot 1,20 m hoog Scholen Vergaderzalen : 150 lx bij 1,20 m hoogte en U 0 0,10 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 44

Verlichtingssterke op de wanden Wand : Gemiddelde verlichtingssterkte 50 lx met U 0 0,10 Plafond : Gemiddelde verlichtingssterkte 30 lx met U 0 0,30 Kantoren, scholen en ziekenhuizen Wand : E m = 75 lx Plafond : E m = 50 lx Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 45

Objectief Plafond E m = 50 lx U 0 0,30 Wand E m = 75 lx U 0 0,10 Bron : Philips Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 46

NBN EN 12464-1 Verblinding Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 47

UGR Verblinding UGR - Unified Glare Rating Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 48

NBN EN 12464-1 Verblinding UGR > 25 UGR < 16 UGR > 25 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 49

Lighting refurbishment WTCB Oude Gebouw Eind van de jaren 60 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 50

24/01/20 Verlichting Audit : Normen CSTC Eclairage - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 51 51

Inbouwarmaturen 60x60 Bestaande situatie Verouderde inbouwarmaturen Modulair verlaagd plafond Armatuur met T5 lampen Armatuur met T8 lampen Armatuur met T8 lampen Light Output Ratio ~ 60% En diffusor Energiefficiëntie : 47 lm/w Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 52

Retrofitting met inbouwarmaturen 60x60 Steekproef van 6 recente produkten met leds Energieefficiëntie led modules (04/2014): 120 à 150 lm/w Energieefficiëntie lichtarmaturen (04/2014): (met inbegrip optische elementen, driver, enz) Gemiddeld : 102 lm/w Min 80 lm/w Max 117 lm/w Energieefficiëntie led armaturen meestal beter dan armaturen met TL lampen Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 53

Retrofitting met inbouwarmaturen 60x60 Led oplossingen Fotometrische impact Armatuur met TL buizen : Batwing profiel in dwarse richting Armaturen met leds : Sterke variatie van profielen, tot bijna ideaal diffuus Armatuur met TL-5 Armatuur met leds Bij retrofitting met led armaturen kunnen de gevraagde verlichtingssterkten niet gehaald worden, zelfs al is de totale lichtstroom gelijkwaardig. Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 55

Retrofitting met inbouwarmaturen 60x60 Led oplossingen Optieken en lichtverdeling 3 typologieën in functie van optisch ontwerp Power-led + reflector (Power)led + lens Leds + diffusor Groep lichtpunten met (zeer) hoge luminantie Groep lichtpunten met gemiddelde luminantie Diffuus lichtgevend oppervlak Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 56

Led oplossingen Optieken en lichtverdeling Afschermhoek 30 45 Sterk georiënteerde lichtbundel Georiënteerde lichtbundel Meer diffuse lichtbundel Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 57

Product gegevens # Unit price (relative) Power max (W) Light Flux (lm) Max Light intensity (cd) UGR Table values (-) Energy Efficiency (lm/w) Lumen depreciation @ 50.000 h L1-13% 35,0 2 800 1 408 24,8 80 L80 L2 +13% 35,4 3 600 1 757 21,4 102 > L87 L3-25% 35,5 3 400 2 190 21,6 96 L70@ 30000h L4 +25% 29,0 3 400 1 802 18,4 115 L80 / B50 L5-10% 37,0 4 000 1 724 19,6 108 L75 L6 +38% 45,0 4 561 2 363 18,9 101 L75 Bron : Catalogus van fabrikanten Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 58

Meerdere scenarios S1 : Algemene verlichting : 300 lx + Extra Taak verlichting S2 : Taak verlichting 500 lx S3 : Algemene verlichtingssterkte : 500 lx Niet weergehouden Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 59

6 localen S2 L2 S2 L6 S2 L5 S2 L1 S2 L4 S1 L3 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 60

S1 L3 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 63

Resultaten van de berekeningen # Vermogen (W) Lichtflux (lm) Vermogen / 500 lx (W) E Werkplan (lx) E Wanden (lx) U Werkplan (-) UGR Soft values (-) Energy Efficiency (lm/w) S1L1 70 5600 5,1 421 67 0,75-80 S2L2 71 7200 4,3 503 98 0,82 16 102 S2L3 71 6800 4,3 505 88 0,77 20 96 S2L4 60 6800 3,7 492 83 0,81 14 115 S2L5 74 8000 4,2 509 130 0,84 23 108 S2L6 88 7560 5,7 526 106 0,83 19 101 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 69

Lichtspectrum L3 L4 L1 L5 L6 L2 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 70

Kleur - temperatuur Gegevens Catalogus L1 L2 L3 L4 L5 L6 3 000 K 3 000 K 3 000 K 3 000 K 4000 K 4 000 K Meting 3 094 K 3 083 K 3 077 K 3 013 K 4 005 K 4 067 K Kleurweergaveindex Gegevens Catalogus L1 L2 L3 L4 L5 L6 > 80 > 80 > 80 > 80 > 80 > 80 Meting 83 82 83 82 84 85 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 71

Kleur - temperatuur Gegevens Catalogus L1 L2 L3 L4 L5 L6 3 000 K 3 000 K 3 000 K 3 000 K 4000 K 4 000 K Meting 3 094 K 3 083 K 3 077 K 3 013 K 4 005 K 4 067 K Kleurweergaveindex Gegevens Catalogus L1 L2 L3 L4 L5 L6 > 80 > 80 > 80 > 80 > 80 > 80 Meting 83 82 83 82 84 85 UGR L1 L2 L3 L4 L5 L6 Gegevens Catalogus 19,4 16,9 17,1 14,3 17,3 16,2 Meting 23,4 27,1 22,8 25,5 17,4 14,7 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 73

Garantie : 5 jaar bijn alle (serieuse) producent Let op! 5 jaar is niet automatisch 43.800 branduren (5 x 8.760 branduren) Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 76

Conclusies 1 Case study WTCB Verlichtingssterkte : 2 armaturen per lokaal De oplossing scenario 1 met de draagbare armaturen is niet mogelijk (te lage plafonds) Verblinding : Verschillen tussen UGR tabellen en metingen Een situatie te vermijden : Bruto cut off angles Geen directe zicht op de LED 2 platen (lagen) voor armaturen met diffusor Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 77

Conclusies 2 Case study WTCB Geïnstalleerde vermogen : Reductie van een factor 3 met bestaande situatie 5 W/m 2 is de target voor kantoren (lokaal) 6,5 W/m 2 is de target voor het gebouw (globaal) Luminous efficacity van de produkten : > 100 lm/w Let op met de kleurtemperaturen : Geen armatuur mix (verschillende merken en LED type) in de zelfde ruimte 4.000 K Betere IRC, Betere efficiency, Beter voor hoge verlichtingssterkten (cfr Kruithof diagramma) Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 78

Conclusies 3 Case study WTCB Depreciatie van de lichtflux en life time : Garantie van 5 jaar Objectief : L80/B70 Voorgestelde aanpak : Dimming van het armatuur en automatische aanpassing van de lichtflux in functie van de depreciatie Voordelen : Life time van de armaturen (Junctie LED/LED modules + elektronisch componenten) Totale energieverbruik Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 79

Conclusies 4 Prestaties van producten erg variabel Informeer en vergelijk! Lichtverdeling is belangrijk voor visueel comfort Een goed lichtontwerp (direct/indirecte verlichting) Beter bepalen van werkoppervlakken Definieer duidelijk visuele taken en werkzones Opgepast met verblinding Test de producten uit! Eenvoudige karakterisatie methodes kunnen visueel comfort niet verzekeren Wees waakzaam voor kwaliteit van het licht Kleurweergave, kleurtemperatuur, Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 80

Performanties van led Energetische performantie Snelle evolutie! Voorbeeld: Armatuur 60x60cm - Ingebouwd 2014 2015 2014 Gemiddeld Maximum Minimum 2015 Gemiddeld Maximum Minimum 104 lm/w ~ 115 lm/w ~ 80 lm/w 96 lm/w ~ 126 lm/w ~ 75 lm/w Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 81

Normen Antenne Verlichting www.normen.be Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 82

www.ibe-biv.be www.ibe-biv.be Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 83

www.wtcb.be Artikel NBN EN 12464-1 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 84

wtcb.be/go/publicatiesverlichting Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 85

Prioritaire thema s: Energie en gebouwen Renovatie, erfgoed en onderhoud van gebouwen Akoestisch comfort Toegankelijkheid van gebouwen Duurzaam materiaalgebruik en afval Duurzame houtbouw, groene gevels en daken Binnenluchtkwaliteit en gezondheid Digital construction Technology watch Technologische Dienstverlening Duurzaam Bouwen en Duurzame Ontwikkeling in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest Missie: Rechtstreekse en multidisciplinaire technologische ondersteuning Informatieverstrekking en collectieve vorming Marktverkenning en innovatiestimulering Steun voor de introductie van onderzoeksprogramma s en de aanvraag van subsidies Doelgroep: Gratis dienstverlening voor alle Brusselse ondernemingen uit de bouwsector In samenwerking met de Confederatie Bouw Brussel Hoofdstad Gesubsidieerd door het Brussels Hoofdstedelijk Gewest via InnovIRIS Dieudonné Lefèvrestraat 17 1020 Brussel info@bbri.be www.wtcb.be\go\td-duurzaambouwen +32 (0)2 529 81 06 +32 (0)2 653 07 29 Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 86

Met de steun van de Normen Antenne Verlichting gesubsidieerd door de FOD Economie Met de steun van de Technologische Dienstverlening Ecobouwen en Duurzame ontwikkeling in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest gesubsidieerd door het Brussels Instituut voor Onderzoek en Innovatie (InnovIRIS) Verlichting : Normen - Levensduur Case study - 20/09/2016 - Pagina 87