Grootheden, eenheden en de betekenis Grootheid/Begrip Aanduiding Eenheid Formule/ Referentie Definitie/Verklaring Lichtsterkte (voor één lichtbron, in een bepaalde richting) Ι candela (cd) I=dΦ/dΩ cd = lm sr - ¹ De verhouding tussen de lichtstroom dφ, die de lichtbron verlaat binnen het ruimtehoekelement dω, met de bepaalde richting, en het ruimtehoekelement (eenheid: cd = lm sr - ¹). Opm.: de lichtsterkte is de lichtintensiteit in een bepaalde richting lichtstroom per ruimtehoek (ω). Verlichtingssterkte (in één punt op een oppervlak) (E) E Lx E= Φ/A De verhouding tussen de lichtstroom dφv, invallend op een element van het oppervlak dat dat punt omvat, en het oppervlak da van dit element (eenheid: lx = lm x m -2 ). Opm.: de verlichtingssterkte betreft de lichtstroom die een bepaald oppervlak treft lichtstroom per oppervlakte-eenheid (m²). Verlichtingssterkte (in een punt op een oppervlak) (E). Cilindrische verlichtingssterkte E z Lx E z = (1/π) L sin εdω / 4 πsr De totale lichtstroom op een gebogen oppervlak van een zeer kleine cilinder, geplaatst op een gedefinieerd punt, gedeeld door het oppervlak van de cilinder (eenheid: lx). Opm.: cilindrische verlichtingssterkte (in een punt, voor een richting) (E z ) grootheid gedefinieerd d.m.v. de formule E z = (1/π) L sin εdω 4 πsr waarbij: dω de ruimtehoek is van elke elementaire bundel die door het gegeven punt passeert L de luminantie daarvan bij dit punt is ε de hoek hiertussen en de gegeven richting is; tenzij anders aangegeven is die richting verticaal. Modulatie E z / E h - E z / E h De verhouding tussen de cilindrische en de horizontale verlichting in een punt. Opm.: de balans tussen diffuus en gericht licht. Een waarde tussen 0,3 0,6 duidt normaliter op een goede modellering. Luminantie (helderheid) L (cd/m²) L = I/A (L = I/Acosα) Luminantie in een bepaalde richting, op een bepaald punt op een werkelijk of denkbeeldig vlak (eenheid: cd x m- 2 = lm m -2 sr -1 ). Opm.: luminantie wordt ook wel helderheid genoemd en is de hoeveelheid licht in een bepaalde richting op een bepaald punt/oppervlak van een lichtbron/armatuur of verlicht vlak. Lichtstroom Φ lumen (lm) Φ=I/ω De totale hoeveelheid licht die een lichtbron per tijdseenheid uitzendt ofwel die een vlak ontvangt. Definitie: de lichtstroom die wordt verkregen door de stralingslichtstroom van de lichtbron af te zetten tegen de gevoeligheid van het oog bij daglicht (V λ -curve volg. CIE). Rendement (Light Output Ratio LOR) η A Verhouding van de lichtstroom van het armatuur, gemeten bij specifieke praktische condities, met lichtbronnen en eigen apparatuur, én de som van lichtstromen van dezelfde lichtbron(nen) gemeten buiten het armatuur met referentie-apparatuur en specifieke in normen vastgelegde condities. Ballast Lumen Factor (Lichtstroomfactor voor VSA) BLF Verhouding van de lichtstroom van dezelfde lampen gemeten met een commerciële ballast (VSA) én gemeten met een referentieballast (VSA) bij een omgevingstemperatuur van 25 C. Kleurtemperatuur T c kelvin (K) CIE 17.4 De kleurtemperatuur is bepalend voor de lichtkleur van de lamp. Normaliter wordt K<4000 als warm en K>4000 als koud beschouwd. De kleurtemperatuur wordt weergegeven als de absolute temperatuur of het absolute nulpunt, gedefinieerd als K=273,17 C of 0 C=+273,17 K. Kleurweergave-index CRI R a CIE 17.4 CIE 1974 algemene kleurweergave-index voor een gedefinieerde opstelling van 8 kleurmonsters Opm.: het effect van een lichtbron op de waargenomen kleurindruk van een verlicht object t.o.v. een referentielichtbron die kleuren (bijna) ideaal weergeeft. Voor de classificatie wordt een Ra-index gebruikt, die volgens CIE ten hoogste 100 kan zijn en die voor het verlichten van werkruimten ten minste 80 moet zijn. Specifieke lichtstroom - lichtbron Specifieke lichtstroom (lichtbron + VSA) Specifieke lichtstroom armatuur (lichtbron + VSA) η (lm/w) η=φ/p De verhouding tussen de lichtstroom van de lichtbron en hoeveelheid vermogen dat de lichtbron opneemt. Opm.: de specifieke lichtstroom bepaalt de efficiëntie van een lichtbron. η c (lm/w) η=φ/p De verhouding tussen de lichtstroom van de lichtbron en de hoeveelheid vermogen dat de lichtbron opneemt plus het verlies van het VSA. l /LLE (lm/w) η=φ/p De verhouding tussen de lichtstroom die door een armatuur wordt afgegeven en het kritieke vermogen dat de lichtbron opneemt plus het verlies van het VSA. Verblinding - CIE- 31, 112, 117 Verblinding wordt veroorzaakt door een onjuiste luminantieverdeling en/of extreme contrasten. Opm.: er is verblinding die het onmogelijk maakt objecten juist te onderscheiden (TI/GR) en verblinding die een verminderd comfort tot gevolg heeft (UGR/NB). Hinderlijke verblinding UGR L - CIE- 117 Hinderlijke verblinding kan worden uitgedrukt met behulp van een 'psychometrische schaal', die is afgeleid uit psychofysische experimenten. Indien deze wordt uitgedrukt met behulp van 'unified glare rating', moeten de volgende waarden voor de UGR worden gebruikt (zie CIE 117): 10; 13; 16; 19; 22; 25; 28. Opm.: er moeten door de armatuurfabrikant voor een armatuur geverifieerde UGR-data, weergegeven volgens de tabelmethode die wordt beschreven in CIE-publicatie 117, worden overlegd. Fabrikanten die UGR-tabellen publiceren die zijn berekend met een andere verhouding afstand tot hoogte dan beschreven in CIE-publicatie 117, moeten dat aangeven. Gelijkmatigheid m.b.t. verlichtingssterkte luminantie U o E min /E gemiddeld L min /L gemiddeld Verhouding tussen minimale en gemiddelde verlichtingssterkte c.q. lichtstroom op een gedefinieerd oppervlak. Daglichtfactor D De verhouding tussen de verlichtingssterkte in een punt op een gegeven vlak, veroorzaakt door licht dat direct of indirect afkomstig is van een hemel met een veronderstelde of een bekende luminantieverdeling, en de verlichtingssterkte op een horizontaal vlak, veroorzaakt door een niet afgeschermde halve bol van dezelfde hemel. Bijdragen van direct zonlicht aan beide verlichtingssterktes zijn buiten beschouwing gelaten. Armatuurluminantie L gemiddeld cd/m 2 L=I/A (L=I/Acosα) De gemiddelde luminantie bij de oplichtende delen van het armatuur of ruimtehoek. 516
Grootheden, eenheden en de betekenis Armatuurluminantie grenswaarden (bij beeldschermwerk) L gemiddeld cd/m 2 L=I/A (L=I/Acosα) De gemiddelde luminantie bij de oplichtende delen van het armatuur moet worden gemeten en/of berekend zijn op C-niveau met intervallen van 15, te beginnen bij 0, en een elevatie in de γ-hoeken van 65, 75 en 85. Opm.: moet normaliter beschikbaar worden gesteld door de armatuurfabrikant op basis van de maximale (lichtbron/armatuur) opbrengst. De waarden mogen de in tabel 4 aangegeven grenswaarden niet overstijgen (zie ook EN 13032-1 en -2). Afschermhoek voor armatuur en lichtbron Optische afschermhoek; Cut-off hoek voor het armatuur Ruimtehoek ω sterradiaal (sr) Gemiddelde levensduur voor lichtbronnen Servicelevensduur voor lichtbronnen Economische levensduur voor lichtbronnen graden Hoek tussen het horizontale vlak en de eerste zichtlijn waarbij het verlichte oppervlak van de lichtbron in het armatuur direct zichtbaar is. graden Hoek, gemeten tussen de verticale as en de eerste zichtrichting, waarbij de lichtbronnen en vlakken met hoge luminantie niet zichtbaar zijn. ω=a/r² De absoluut bepaalde richting (ruimtebereik ofwel ruimtehoek) is de verhouding tussen een uitsnede A van het oppervlak van de eenheidsbol die rondom een lichtbron kan worden gezien en een vierkant op de radius van de bol. uren (u) Aantal branduren die zijn verstreken wanneer 50 % van een grote batch lichtbronnen heeft gefaald (gloeilampen, halogeenlampen en buislampen). uren (u) De levensduur van een lichtbron die wordt bereikt wanneer nog 80 % van de oorspronkelijke hoeveelheid licht resteert (door lichtafname/depreciatie én uitval). uren (u) De levensduur van een lichtbron die wordt bereikt wanneer nog 70 % van de oorspronkelijke hoeveelheid licht resteert (door lichtafname/depreciatie én uitval). Berekeningspunten p p = 0,2 x 5 log d Een raster met een gedefinieerd aantal berekenings- en meetpunten in elke richting op het meetvlak. Opm.: denk erom dat de afstand en positie van de berekeningspunten niet mag samenvallen met de afstand tussen de armaturen. Een raster dat qua vorm op een ruit of vierkant lijkt, verdient de voorkeur en de verhouding tussen afstand in lengte en breedte van het raster moet tussen 0,5 en 2 liggen (zie ook EN 12193). Voor de maximale afstand tussen de berekeningspunten in het raster geldt: p = 0,2 5 log d (1) waarbij: p 10 d de lange zijde van het oppervlak is p de maximale afstand tussen de berekeningspunten (m) is. Het aantal punten voor de lange zijde wordt bepaald op het dichtstbijzijnde oneven hele getal van d/p. LENI kwh/m 2, jaar Lighting Energy Numeric Indicator: numerieke indicator voor het jaarlijkse energieverbruik van de verlichting in een gebouw of een specifieke ruimte volgens EN 15193 (zie de voorschriften onder de afzonderlijke paragrafen). Opm.: het LENI-getal kan worden gebruikt om de energiezuinigheid van de verlichting in verschillende gebouwen en ruimten met dezelfde functies en activiteiten te vergelijken. Taakgebied Het gebied waarin de taak wordt uitgevoerd. Opm.: verwijst naar de verlichtingseisen in EN 12464-1 en EN 12464-2. Randgebied Een strook/gebied rond het taakgebied binnen het gezichtsveld met een breedte van ten minste 0,5 m. Opm.: verwijst naar EN 12464-1 en EN 12464-2. Perifeer gebied Onderhoudsfactoren De onderhoudsfactor van de lichtbron (Lamp Lumen Maintenance Factor) De levensduur van de lichtbron (Lamp Survival Factor) De onderhoudsfactor van het armatuur (Luminaire Maintenance Factor) De onderhoudsfactor van de vlakken in de ruimte (Room Space Maintenance Factor) Ballast Lumen Factor van de noodverlichting LLMF LSF LMF RSMF EBLF Het perifere gebied betreft een strook/gebied rond het randgebied van minimaal 3 m. Waar het perifere gebied een wand raakt, wordt het perifere gebied begrensd door een zone van 0,5 m vanaf de wanden van de ruimte. De verlichtingssterkte binnen het perifere gebied moet minimaal 1/3 van de verlichting binnen het randgebied bedragen. Opm.: verwijst naar EN 12464-1. Formule LLMF x LSF x LMF x RSMF. Zie de tabellen in de paragraaf over lichtplanning. De verhouding tussen de lichtstroom van een lichtbron op een bepaald tijdstip gedurende zijn levensduur en de oorspronkelijke lichtstroom. Opm.: de onderhoudsfactor van de lichtbron. Percentage van het totale aantal lichtbronnen dat op een bepaald tijdstip bij gedefinieerde omstandigheden en ontstekingsfrequenties nog steeds werkt. Opm.: de levensduur van de lichtbron. De verhouding tussen het rendement van een armatuur op een bepaald tijdstip en het oorspronkelijke rendement. Opm.: de onderhoudsfactor van het armatuur. De verhouding tussen het reflectievermogen van de vlakken in de ruimte op een bepaald tijdstip en hun oorspronkelijke reflectievermogen. Opm.: de onderhoudsfactor van vlakken in de ruimte hangt af van hoe vuil de ruimte is. De verhouding tussen enerzijds de lichtstroom van de lichtbron, tijdens een test gemeten met een VSA, bij de laagste spanning die tijdens noodverlichting na spanningsonderbreking kan voorkomen (bij de aanbevolen opstarttijd voor de eisen die door de toepassing worden gesteld) en bij een continue noodverlichting tot de aangegeven tijd en anderzijds de lichtstroom van dezelfde lichtbron in bedrijf met een conventionele starter bij nominale spanning en nominale frequentie. EBLF = BLF x F min waarbij: EBLF de Ballast Lumen Factor van de noodverlichtingsvoeding is; BLF de Ballast Lumen Factor voor het VSA is; F min de laagste Ballast Lumen Factor/het ergste geval voor de reductiefactoren tijdens de noodverlichting is Opm.: de lichtbron wordt bij noodverlichting aangedreven door een noodverlichtingaggregaat in plaats van door een gewoon VSA. Bij noodverlichting is er sprake van een gereduceerd lichtbronvermogen, normaliter 5 30 % van het normale vermogen. Zie voor gestandaardiseerde definities en een nadere toelichting op grootheden, eenheden en begrippen NEN-EN 12665: "Basistermen en -criteria voor het vastleggen van eisen aan de verlichting" (Basic terms and criteria for specifying lighting requirements). techniek lichtbronnen nood verlichting decoratief spots industrie opbouw + pendel downlighters inbouw 517
Europese verlichtingsnorm EN 12464-1 Planning van binnenverlichting van de werkplek Met ingang van mei 2003 geldt in Zweden en de CEN-landen in Europa een gemeenschappelijke norm voor de planning van werkplekverlichting binnen: Norm EN 12464-1:2002 Verlichting van werkplekken Deel 1, is uitgewerkt door de Technische Commissie Licht en Verlichting van het CEN/TC 169. Deze norm is bindend en is vanaf mei 2003 van kracht als NEN-EN 12464-1. Volgens de interne bepalingen van CEN/CENELEC zijn de volgende landen verplicht de nieuwe Europese norm over te nemen: België, Bulgarije, Cyprus, Denemarken, Duitsland, Estland, Finland, Frankrijk, Griekenland, Groot-Brittannië, Hongarije, Ierland, IJsland, Italië, Kroatië, Letland, Litouwen, Luxemburg, Malta, Nederland, Noorwegen, Oostenrijk, Polen, Portugal, Roemenië, Slowakije, Slovenië, Spanje, Tsjechië, Zweden en Zwitserland. Verlichting van werkplekken binnen De volgende tekst is een samenvatting van de hoofdlijnen van de Europese norm voor de verlichting van werkplekken binnen, EN 12464-1. In Nederland kan de in het Nederlands vertaalde norm besteld worden bij de NEN in Delft, die daarnaast ook algemene informatie verstrekt over andere Nederlandse en buitenlandse normen. Aangezien een norm zich in het algemeen niet zo gemakkelijk laat lezen, is er in de meeste landen een toelichting op de norm verkrijgbaar die de norm in leesbaarder, lopende tekst met illustraties en tabellen praktisch toelicht. In Nederland heeft de NSVV deze toelichting op de EN 12464-1 uitgebracht. Verlichting van werkplekken De Europese standaard EN 12464-1 betreft de verlichting van werkplekken binnen. De in de norm vereiste minimale verlichtingssterktes betreffen voornamelijk het taakgebied en niet zoals in de oude norm de hele ruimte. De verlichting rond het taakgebied wordt vervolgens aangepast aan de geldende voorwaarden voor het taakgebied, d.m.v. verhoudingen. Idee hierachter is dat een ruimte hierdoor gevarieerder (in lichtsterkte) verlicht wordt. De verlichtingssterktes kunnen echter als volgt worden aangepast als de visuele voorwaarden afwijken van de normale situatie. 20 30 50 75 150 200 300 500 750 1000 1500 2000 3000 5000 lx De vereiste verlichtingssterktes moeten in moeilijke werkomstandigheden, bij werkzaamheden die grote nauwkeurigheid of een hoge productie vereisen, bij zichtobjecten met kleine details of laag contrast, bij verminderd gezichtsvermogen of bij langdurige visuele werkzaamheden worden verhoogd. De eisen aan de verlichtingssterktes kunnen bij abnormaal grote zichtobjecten en hoog contrast of bij zeer kortdurende visuele werkzaamheden worden verlaagd. Op werkplekken waar continu wordt gewerkt (normaliter meer dan twee uur) mag de verlichtingssterkte niet lager zijn dan 200 lx. Bij de aanbevolen waarden is uitgegaan van een werknemer met een normaal gezichtsvermogen. Als meerdere personen een verminderd gezichtsvermogen hebben, moet hiermee rekening worden gehouden bij de vormgeving van de verlichtingsinstallatie. Verlichting van een zichtobject Het hoofdprincipe bij de verlichting van taakgebieden en werkstukken is een zodanige lichtinval dat het hoogst mogelijke contrast op het object optreedt. Normaal gesproken ontstaat het hoogst mogelijke contrast als het licht schuin van achteren invalt. Een object kan horizontaal, verticaal of onder een hoek staan. Het object kan ook verschillende structuren hebben, mat of glanzend zijn en verschillende gecombineerde oppervlakte-eigenschappen hebben. Normaal gesproken wordt ervan uitgegaan dat een object een matte structuur heeft, maar in de praktijk komen verschillende soorten reflecties voor op verschillende werkplekken. Basisvoorwaarde voor een goed visueel comfort op de werkplek is dat de stand en vorm van het taakobject in relatie tot de lichtrichting niet tot verblinding of verminderde zichtbaarheid door heldere armaturen en/of storende reflecties leiden. 518
EN 12464-1 Principes voor het bepalen van het taakgebied en randgebieden Voorbeeld taakgebied in een werkplek. Verlichting van het taakgebied Het taakgebied is volgens EN 12464-1 dat deel van het werkgebied, waarin de taak wordt uitgevoerd. Voor plaatsen waar de grootte en/ of plaatsing van het taakgebied onbekend is, moet het gebied waar de taak naar verwachting zal worden uitgevoerd, worden gezien als het taakgebied. Het taakgebied bestaat meestal niet uit het gehele werkgebied/bureau. Zo is het taakgebied op een kantoorwerkplek meestal een kleiner vlak, waarin eventuele schrijf- en leestaken worden uitgevoerd. Voor beeldscherm- en toetsenbordtaken is normaal gesproken een lagere verlichtingssterkte nodig dan bij ander lees- en schrijfwerk. De verlichtingssterkte bij beeldschermwerk moet kunnen worden aangepast aan het omgevingslicht. In een kantoor waar tekenwerkzaamheden worden uitgevoerd, kan het taakgebied echter wel de hele werktafel beslaan. In de industrie kan de grootte van het taakgebied nog meer variëren, van werkplekken voor taken met micro-elektronica tot een productielijn voor de assemblage van auto s. Als de precieze grootte van het taakgebied niet bekend is, kan normaal gesproken voor een werkgebied in een kantoor worden uitgegaan van een taakgebied van 0,6 0,6 m. Het taakgebied is in dit geval recht voor de persoon geplaatst aan de voorkant van het bureau. De variatie van de verlichtingssterkte, d.w.z. het quotiënt tussen de laagste verlichtingssterkte en de gemiddelde verlichtingssterkte in een taakgebied, moet zo klein mogelijk zijn en mag niet lager zijn dan 0,6. In de tabellen van EN 12464-1 worden de eisen aan gelijkmatigheid afzonderlijk weergegeven voor elk type werktaak of activiteit. Verlichting van het randgebied De verlichting van het randgebied moet worden gerelateerd aan het verlichtingsniveau in het taakgebied en moet bovendien de voorwaarden scheppen voor een gebalanceerde luminantieverdeling in het normale gezichtsveld. Te grote veranderingen in het verlichtingsniveau rond het taakgebied kunnen aanleiding geven tot visuele stress en een onprettig gevoel. Het randgebied is de directe strook rond het taakgebied met een breedte van minimaal 0,5 m. De grootte van het randgebied wordt bepaald door de planner en moet voor bepaalde werkplekken worden vergroot tot > 0,5 m. Het randgebied moet worden vergroot als: Het taakgebied klein is. Het taakgebied een hoge verlichtingssterkte heeft. Bij bewegende werkzaamheden. De verlichtingssterkte in het randgebied kan lager zijn dan die in het taakgebied, maar mag gemiddeld niet lager zijn dan de waarden in onderstaande tabel. De variatie van de verlichtingssterkte, d.w.z. het quotiënt tussen de laagste verlichtingssterkte en de gemiddelde verlichtingssterkte in het randgebied, moet zo klein mogelijk zijn en mag niet lager zijn dan 0,4. Verlichting van het perifere gebied In EN 12464-1 zijn geen eisen gedefinieerd voor de verlichtingssterkte in het perifere gebied (het gebied buiten het randgebied). Dit gebied wordt begrensd door aan de ene kant het randgebied en aan de andere 0,5 m l o =lengte kant een strook van 0,5 meter van de wanden van de ruimte, of tot een strook rondom het randgebied met een breedte van ten minste 3 m. De verlichtingssterkte binnen het perifere gebied moet minimaal een derde van de verlichtingssterkte binnen het randgebied bedragen. De variatie van de verlichtingssterkte, d.w.z. het verschil tussen de laagste verlichtingssterkte en de gemiddelde verlichtingssterkte binnen het perifere gebied, moet zo klein mogelijk zijn. De gelijkmatigheid, d.w.z. de verhouding tussen E min /E gemid, mag niet lager zijn dan 0,1. In een werkruimte mag de verhouding tussen de verlichtingssterkte in het taakgebied en de laagste verlichtingssterkte in zones, waar geen werkplekken zijn ingericht (bijvoorbeeld voor communicatieruimtes), echter niet hoger zijn dan 5:1. Als de vereiste verlichtingssterkte in het taakgebied 500 lx bedraagt en 300 lx voor het randgebied, mag de verlichtingssterkte in het perifere gebied niet lager zijn dan 100 lx. De laagste verlichtingssterkte moet worden berekend binnen een zone buiten het randgebied tot 0,5 m van de wanden van het vertrek of tot een strook rondom het randgebied met een breedte van ten minste 3 m. De verlichting rond het taakgebied moet bijdragen aan een goede adaptieve luminantie volgens hetgeen wordt beschreven in het hoofdstuk Luminantieverdeling en luminantiebegrenzing. In een werkruimte met lichte wanden moet als stelregel worden aangehouden dat de verhouding tussen de verlichtingssterkte in het taakgebied en de gemiddelde verlichtingssterkte op de wanden in de ruimte onder normale gezichtshoeken niet groter mag zijn dan 3:1. Verlichtingssterkte van het taakgebied l a =lengte b o =breedte b a =breedte 1 1. Taakgebied (l a b a ) grootte en plaatsing worden vastgesteld door de lichtplanner. 2. Directe omgeving (l o b o ) grootte wordt vastgesteld door de lichtplanner (l a + 2 0,5 m) x (b a +2x 2 0,5 m). 3. Perifeer gebied 0,5 meter van de wanden van de ruimte of een strook van ten minste 3 meter in de directe omgeving. Verlichtingssterkte van het randgebied Verlichtingssterkte van het perifere gebied ten opzichte van het randgebied 750 500 1/3 500 300 1/3 300 200 1/3 Relationer mellan olika belysningsstyrkor och jämnhetskrav 200 150 1/3 150 E taakgebied 1/3 100 E taakgebied 1/3 50 E taakgebied 1/3 Gelijkmatigheid binnen taakgebied al naar gelang visuele taak en activiteit. Gelijkmatigheid binnen het randgebied min/gemid. minimaal 0,4. Gelijkmatigheid binnen het perifere gebied min/gemid. minimaal 0,1. 2 3 519 techniek lichtbronnen nood verlichting decoratief spots industrie opbouw + pendel downlighters inbouw
EN 12464-1 Verblinding Verblinding ontstaat als een deel van het interieur merkbaar lichter is dan de lichtheid in de rest van de ruimte. De ogen worden in deze situatie blootgesteld aan sterker licht dan waar ze normaal op zijn ingesteld. De meest voorkomende oorzaken voor verblinding zijn armaturen en ramen die direct of via reflecties worden waargenomen in het normale gezichtsveld. Ouderen hebben gewoonlijk meer last van verblinding dan jongeren. Dat komt m.n. door het feit dat de lens op oudere leeftijd vertroebelt, maar ook door een verminderd aanpassingsvermogen. Verblinding kan worden opgedeeld in twee vormen: verminderde zichtbaarheid en hinderlijke verblinding. Verminderde zichtbaarheid en verblinding kunnen samen of apart van elkaar optreden. Verminderde zichtbaarheid Verminderde zichtbaarheid treedt gewoonlijk op als een object in de buurt van de normale kijkrichting een grotere helderheid of luminantie heeft dan de rest in het gezichtsveld. Als een oog wordt blootgesteld aan storend, sterk licht, kan het aanpassingsvermogen van het oog negatief worden beïnvloed en een verslechtering van het zicht opleveren, zgn. contrastreductie. Deze contrastreductie kan voldoende zijn om belangrijke details onzichtbaar te maken en op die manier het prestatievermogen voor de uitvoering van visuele taken te verminderen. Als de verblindende lichtbron direct in de zichtlijn schijnt, kan dat leiden tot hinderlijke nabeelden. De meest voorkomende bron voor verminderde zichtbaarheid in huis zijn de zon en de lucht door het raam of slecht afgeschermde lichtbronnen die direct of via reflectie zichtbaar zijn. Verminderde zichtbaarheid moet derhalve worden voorkomen door lichtbronnen te gebruiken met goed afgeschermde armaturen (zie de tabel). Kleinste afschermhoek voor de luminanties van lichtbronnen Luminantie van de lichtbron [kcd/m²] Kleinste afschermhoek 20 tot < 50 15 50 tot < 500 20 500 30 De in de tabel genoemde waarden gelden niet voor armaturen met alleen indirect licht of armaturen die onder normale ooghoogte zijn gemonteerd. Berekening van de verblindingsgraad De mate van verblinding kan voor installaties binnenshuis worden geschat door een berekening van de verblindingsgraad via de UGRmethode. Met deze methode komt de eerder geldende berekeningsmethode (de NB-methode) voor de verblindingsgraad te vervallen. De eisen aan verblindingsgraad in EN 12464-1 gelden voor de hoogste gemiddelde waarde voor de verlichting. De UGR-methode (Unified Glare Rating) wordt beschreven in CIE-publicatie nr. 117-1995. De UGR-verblindingsgraad voor verblinding wordt uitgedrukt met een schaalverdeling die in de praktijk van 13 tot 28 loopt, waarbij de grootste verblindingsgraad voor de sterkste verblinding staat. Het kleinst merkbare verschil in verblindingsgraad is 3. Om te controleren of bij een bepaalde verlichtingsinstallatie aan de gemiddelde verblindingsgraad in de standaardtabellen is voldaan, moet de verblindingsgraad worden berekend volgens de zgn. tabelmethode (methode wordt beschreven in CIE-publicatie nr. 117-1995). Deze methode gaat er echter vanuit dat het armatuur symmetrisch in de ruimte is geplaatst en dwars op en langs het armatuur een symmetrische lichtverdeling kent. De fabrikanten van armaturen moeten de basis/tabelgegevens beschikbaar stellen als een onderdeel van de fotometrische data van het armatuur, zodat de verblindingsgraad van de verlichtingsinstallatie eenvoudig kan worden gecontroleerd. 520
EN 12464-1 Verblinding door kunstlicht Verblinding treedt op als lichtbronnen of armaturen een hogere luminantie hebben dan waaraan het oog is gewend en kan direct optreden, maar kan zich ook pas na langere tijd openbaren. De mate van verblinding hangt af van de luminantie en grootte van de verblindende bron, de achtergrondluminantie waartegen de verblindende bron zich bevindt en de positie van die bron in relatie tot de kijkrichting. De luminantie van het armatuur, de grootte van de ruimte en een lage achtergrondluminantie en nabijheid tot de kijkrichting zijn factoren die verblinding vergroten. In een verlichtingsplan moet de luminantie van het armatuur daarom altijd in relatie worden gebracht met de achtergrondluminantie. Hoe dichter het heldere vlak zich bij het oog (kijkrichting) bevindt, des te groter de kans op storende verblinding. Bij open armaturen, met name voor intensieve lichtbronnen met een grote lichtstroom, is het meestal zo dat de lichtbron zelf of een spiegelbeeld ervan in glanzende reflectoren of werkmateriaal voor een verblindend effect zorgt. Een manier om verblinding bij dergelijke armaturen te verminderen, is het gebruik van matte reflectoren en grotere armaturen. Verblinding kan ook worden verminderd door de helderheid van de wanden en plafonds in de ruimte te vergroten door: Met een deel indirecte verlichting te gaan werken, ofwel het plafond lichter te maken. De armaturen dichter bij de wanden te plaatsen. De wanden afzonderlijk te verlichten of wanden lichter te maken door een andere kleur (hogere reflectiewaardes). Te heldere wanden in relatie tot het taakobject kunnen aanpassingsproblemen opleveren. De helderheid van de vlakken in de ruimte moet dan aangepast worden om een betere luminantieverdeling te realiseren. Verblinding door ramen Ernstige verblinding ontstaat als via een raam naar buiten wordt gekeken in de richting van de zon of als er direct zonlicht op een lichte ondergrond in het normale zichtveld valt. In dergelijke gevallen kan ook de verhoogde warmtestraling als onprettig worden ervaren Een vorm van zonwering is om die reden in de meeste gebouwen noodzakelijk. Het weren van de zon is meestal meegenomen in het ontwerp van het gebouw, maar kan ook met behulp van uitwendige zonwerende maatregelen als zgn. zonwerend glas, dat de zonnestraling tegenhoudt of door luxaflex of gordijnen in het gebouw worden gerealiseerd. Verblinding kan ook optreden als via een raam naar een bewolkte hemel wordt gekeken. Deze vorm van verblinding is normaal gesproken te verminderen door voor lichte vensterwanden te kiezen of door de vensterwanden extra te verlichten met aparte verlichting. Voorbeelden van verblinding via een raam: Verblinding door reflecties. Reflecties in het zichtobject of de directe omgeving ervan verminderen de zichtbaarheid vaak direct. Hoewel een armatuur of ander lichtend oppervlak niet direct verblindend hoeft te zijn, kan er verblinding optreden door spiegeling. Glanzende en spiegelende oppervlakken moeten om die reden worden voorkomen op plaatsen waar verblinding kan optreden. Dit geldt met name voor werkruimtes. Als toch gebruik moet worden gemaakt van glanzende oppervlakken, verdienen lichte vlakken de voorkeur boven donkere. Een voorbeeld hiervan zijn beeldschermen, waarin reflecties in negatieve beeldschermen (donkere achtergrond en lichte tekst) als meer storend worden ervaren dan reflecties in positieve beeldschermen (lichte achtergrond en donkere tekst). Reflecties in spiegelende materialen of verblinding door reflecties kunnen vaak als volgt worden voorkomen: Juiste plaatsing van de armaturen. Kiezen voor armaturen met een lage luminantie en effectieve afscherming. Kiezen voor matte wandbekleding. Kiezen voor grote armaturen. Kiezen voor lichte plafonds en wanden. techniek lichtbronnen nood verlichting decoratief spots industrie opbouw + pendel downlighters inbouw 521
Geschikte luminantieverhouding tussen het taakgebied en de vlakken in de ruimte Lichtplanning Tips voor planning en berekening L med < 500 cd/m² L max < 1500 cd/m² L max < 1000 cd/m² De luminantieverhouding tussen het taakgebied en de wanden moet < 5:1 zijn. De verlichtingssterktes van vlakken in een ruimte moeten in de juiste verhouding staan tot de verlichtingssterkte van het taakgebied om te voldoen aan de gestelde luminantieverhouding in de norm. Zo bestaat bij het gebruik van armaturen met een lage luminantie en downlighters de kans op onderbelichting van de bovenkant van de wand en van het plafond. Luminantieverschillen kunnen worden berekend of gemeten als de relatie tussen verschillende luminanties. De volgende luminantieverhouding wordt normaal gesproken aangeraden voor een werkplek: Taakgebied (binnenste gezichtsveld) directe omgeving (nabije veld) 3:1. Taakgebied (binnenste gezichtsveld) omgeving (nabije wanden binnen het gezichtsveld) 5:1. Taakgebied (binnenste gezichtsveld) perifere vlakken in de ruimte (achtergrond) 10:1. Latere studies duiden er echter op dat de luminantieverhoudingen tussen het taakgebied en het normale gezichtsveld (omgeving = wand/plafond) bij een verlichtingssterkte van het taakgebied van 500 lx 2:1 moeten zijn. Dat als er rekening moet worden gehouden met zowel visuele, emotionele als biologische effecten. In de praktijk houdt dat in dat de verticale verlichtingssterkte in werkruimtes hoger moet zijn dan 250 lx. In het voorstel volgens de herziening van 12464-1 worden er voor het eerst eisen gesteld aan verticale verlichtingssterktes en verlichtingssterktes aan het plafond. Bovendien worden er eisen gesteld aan cilindrische verlichtingssterktes. De eis ten aanzien van de laagste gemiddelde verlichtingssterkte op wanden is in de norm ten minste 50 lx met een gelijkmatigheid min/gemid 0,1. Voor plafonds moeten deze waarden ten minste 30 lx met een gelijkmatigheid min/gemid 0,1 bedragen. In ruimten als bijvoorbeeld kantoren, lesruimten, zorgruimten en communicatieruimten als lobby's, gangen en trappenhuizen moeten wanden en plafond lichter zijn. In deze ruimten wordt een hogere verlichtingssterkte aanbevolen en de belangrijkste vlakken moeten de volgende waarden hebben: Wanden gemiddelde verlichtingssterkte ten minste 75 lx met een gelijkmatigheid 0,1. Plafonds gemiddelde verlichtingssterkte ten minste 50 lx met een gelijkmatigheid 0,1. Voor de totstandkoming van een goed visueel comfort op de werkplek, mag de gemiddelde luminantie van de wanden in de ruimte eigenlijk niet kleiner zijn dan 30 cd/m². Het is gebruikelijk de luminantieverhouding te vertalen naar de relatieve verlichtingssterkte, omdat deze laatste gewoonlijk wordt gebruikt als richt- Bij indirecte verlichting mag de gemiddelde luminantie van het plafond niet hoger zijn dan 500 cd/m². waarde bij de lichtplanning. Hierbij moet echter worden opgemerkt dat de huidige lichtberekeningsprogramma s de mogelijkheid bieden om de luminantie van verschillende vlakken in de ruimte te berekenen en te tonen. Onderstaande tabel geeft een idee van de aanbevolen relatieve verlichtingssterkte op een standaard werkplek. Luminantieverhouding van het plafond bij indirecte verlichting Bij indirecte verlichting mag de gemiddelde luminantie van het plafond niet hoger zijn dan 500 cd/m². Voor bepaalde plafonddelen is een maximale luminantie van 1500 cd/m² toegestaan. Luminantieovergangen mogen op het plafond echter niet te abrupt zijn daar dit als storend en ongelijkmatig wordt ervaren. De gelijkmatige luminantie (L min /L gem ) mag niet lager zijn dan 1:10. Bij achtergrondverlichting op wanden moet de maximale luminantie worden beperkt tot 1000 cd/m². Studies tonen echter aan dat bij een horizontale verlichtingssterkte op het taakgebied van 500 lx een verlichtingssterkte aan het plafond van 250 500 lx als aangenaam wordt ervaren. Zodoende moet de verhouding tussen plafond en taakgebied op 1:1 of 1:2 liggen. Tegelijkertijd laten studies zien dat aan een 50 50 lichtverdeling vanuit het armatuur vaak de voorkeur wordt gegeven. Hiermee wordt bedoeld een armatuur met 50 % direct en 50 % indirect licht. Luminantiebeperkingen voor armaturen die in het beeldscherm kunnen reflecteren toepassing van NEN-EN12464-1. Beeldschermen met een hoge luminantie Oppervlakte ruimte Aanbevolen reflectiegebied Beeldschermen met een hoge luminantie L > 200 cd/m 2 Relatieve verlichtingssterkte Beeldschermen met een gemiddelde luminantie L < 200 cd/m 2 Typ A positieve polariteit en normale eisen aan 3000 cd/m 2 1500 cd/m 2 kleur detaileigenschappen van getoonde informatie, bijvoorbeeld in kantoren, lesruimten enz. Typ B negatieve polariteit en/of hogere eisen aan kleur detaileigenschappen van getoonde informatie, bijvoorbeeld bij CAD-werk en de inspectie van kleuren, enz. 1500 cd/m 2 1000 cd/m 2 Opm: beeldschermen met een hoge luminantie (Screen High State Luminance zie ook ISO 9241-302) beschrijft de maximale luminantie van het witte vlak op het beeldscherm, normaliter verkrijgbaar bij de beeldschermfabrikant. Uitleg: in het voorstel voor de nieuwe norm worden volgens bovenstaande tabel hogere luminantieniveaus geaccepteerd voor armaturen in ruimten met beeldschermen met een hoge luminantie (heldere beeldschermen met een achtergrondluminantie hoger dan 200 cd/m 2 ). Om achter de luminantie van een beeldscherm in het witte gedeelte te komen, moet je uitgaan van de waarden die door de leveranciers worden aangegeven. Plafond 0,7 0,9 0,2 0,9 Wanden 0,5 0,8 0,2 0,6 Raamwanden > 0,6 0,3 0,6¹) Werkplek 0,2 0,7 1,0 Vloer 0,2 0,4 ¹) Waarden gelden bij daglicht zonder daglicht mag de relatieve verlichtingssterkte niet > 0,2 zijn, mits de raamwanden geen lichte gordijnen hebben. 522
Tips voor planning en berekening Eisen aan cilindrische verlichtingssterkte Een goede visuele communicatie en herkenning vereisen dat er voldoende licht op voorwerpen, en vooral op de gezichten van mensen valt. Daarom moeten het oppervlak en de ruimte waar mensen zich bewegen of werken voldoende zijn verlicht. Aan deze wens kan worden voldaan door voldoende niveaus voor de gemiddelde cilindrische verlichtingssterkte te realiseren. Voor binnenruimten moet de gemiddelde cilindrische verlichtingssterkte, berekend 1,2 m boven de vloer, ten minste 50 lx bedragen en de gelijkmatigheid min/gemid 0,1. Voor ruimten waar de eis aan visuele communicatie van extra belang is, bijvoorbeeld in kantoren en leslokalen, mag de gehandhaafde gemiddelde cilindrische verlichtingssterkte niet lager zijn dan 150 lx, met een gelijkmatigheid min/gemid 0,1. Modellering Modellering is de balans tussen diffuus en gericht licht. Met deze eigenschap van het licht ziet een verlicht voorwerp er natuurlijk uit, zodat het noch te vlak, noch te hard of scherp wordt verlicht. Het algemene aanzien van een interieur wordt versterkt als structurele kenmerken daarvan, evenals mensen en voorwerpen in het vertrek, zo worden verlicht dat vorm en textuur duidelijk en prettig naar voren komen. Daarvan is sprake als het licht voornamelijk van één kant komt. De schaduwen die noodzakelijk zijn voor een goede modellering ontstaan dan zonder verwarring te creëren. De verlichting mag normaliter niet te zeer gericht zijn omdat deze dan scherpe en harde schaduwen kan veroorzaken. Te diffuus mag echter ook niet, omdat de voorwerpen en het vertrek dan als te saai en te vlak worden ervaren en het moeilijk wordt het vertrek en de details te onderscheiden. Om een goed resultaat voor modellering te bewerkstelligen, moet de verhouding tussen de cilindrische en horizontale verlichtingssterkte in het referentievlak worden gecontroleerd. Een waarde tussen 0,3 en 0,6 geeft een ruwe indicatie voor een goede modellering. De waarden voor de cilindrische en horizontale verlichtingssterktes moeten in dezelfde meetpunten berekend en gecontroleerd worden. Eisen voor een goede kleurweergave Voor de visuele beleving en het kunnen uitvoeren van een visuele taak, en om optimaal kleuren te kunnen beoordelen, is het van groot belang dat de kleuren van oppervlakken, voorwerpen en de menselijke huid in de betreffende omgeving op een natuurlijke en correcte wijze worden weergegeven. Dat heeft ook invloed op de veiligheid en op ons welbevinden. Eisen aan niveaus voor kleurweergave, de zogenaamde Ra-index, staan voor elk type werktaak volgens EN 12464-1 vermeld in de tabel voor verlichtingseisen. Variatie van de lichtintensiteit en kleurtemperatuur gedurende de dag Uit onderzoek weten we dat het licht ons niet alleen visueel, maar ook biologisch en emotioneel beïnvloedt. Licht is belangrijk voor onze gezondheid, welzijn en beïnvloedt onze alertheid. Het kan ook zorgen voor veranderingen in onze biologische klok en onze mentale gesteldheid en deze stimuleren. Als de lichtomstandigheden in de loop van de tijd met betrekking tot intensiteit, verlichtingsniveaus, verdeling, omgevingslicht en kleurtemperatuur variëren, kan dat een positieve stimulans betekenen voor de alertheid en het welzijn van mensen. De aanbevolen niveaus voor deze variaties zijn onderhevig aan evaluatie. Aantal berekeningspunten Er moet een raster met berekeningspunten gecreëerd worden om de gemiddelde verlichtingssterkte en de gelijkmatigheid van de verlichtingssterkte binnen het taakgebied, het randgebied en het perifere gebied te berekenen en te kunnen controleren. Het laagste aantal berekeningspunten dat moet worden gebruikt, moet volgens de hieronder aangegeven formule worden berekend. Denk erom dat de afstand en positie van de berekeningspunten niet mag samenvallen met de afstand tussen de armaturen in de ruimte. Een raster dat qua vorm op een ruit of vierkant lijkt, verdient de voorkeur en de verhouding tussen afstand in lengte en breedte van het raster moet tussen 0,5 en 2 liggen. Voor de maximale afstand tussen de berekeningspunten in het raster geldt de volgende formule: p = 0,2 5 log d Waarbij p < 10 is d de lange zijde van het oppervlak is. p de maximale afstand tussen de berekeningspunten is. Een strook van 0,5 meter vanaf iedere gevel kan in de berekening worden uitgezonderd, behalve als er binnen deze zone een taakgebied voorkomt. Op soortgelijke wijze wordt ook de grootte van het raster voor wanden en plafonds berekend en ook hier mag een strook van 0,5 m vanaf de respectievelijke buitenranden worden uitgezonderd. Hieronder is een lijst met voorbeelden van de maximale afstand tussen berekeningspunten volgens bovenstaande formule, op basis van de grootte en lengte van het taakgebied. Lengte van het vlak Maximale afstand tussen berekeningspunten 0,40 m 0,15 m of minstens 3 punten 0,60 m 0,20 m of minstens 3 punten 1,00 m 0,20 m of minstens 5 punten 2,00 m 0,30 m of minstens 6 punten 5,00 m 0,60 m of minstens 8 punten 10,00 m 1,00 m of minstens 10 punten 25,00 m 2,00 m of minstens 12 punten 50,00 m 3,00 m of minstens 17 punten 100,00 m 5,00 m of minstens 20 punten techniek lichtbronnen nood verlichting decoratief spots industrie opbouw + pendel downlighters inbouw 523
Tips voor planning en berekening Voorbeelden van het aantal berekeningspunten ter controle van verlichtingssterktes en gelijkmatigheid in klaslokalen en op kantoorwerkplekken Taakgebied in een standaard klaslokaal zonder werkplekken bij wanden. Aanvulling met apart taakgebied in de zone bij de wand. Taakgebied en randgebied worden gecontroleerd. Stroomschema voor lichtplanning Stroomschema voor lichtplanning 1. Analyse van de te plannen ruimte Bepaal de werkzaamheden en verschillende visuele taken die plaats kunnen vinden op verschillende tijdstippen van de dag. Bepaal de verlichtingseisen t.a.v. veiligheid, behoeften, visuele beleving en sfeer. Onderzoek de eisen t.a.v. noodverlichting. Bepaal de eisen t.a.v. max. energieverbruik (W/m²), milieu en onderhoud van de verlichtingsinstallatie. 2. Analyse van de uitgangspunten Bepaal geldende voorschriften, normen en speciale eisen en/of wensen van klant en/of gebruiker. Bepaal de uitgangspunten voor de verlichting van de ruimte, de soort werkzaamheden, taakgebieden etc. Onderzoek de uitgangspunten bepaald door de ruimte, het interieur, het soort beeldschermen en het daglicht (plaatsing ramen). Bepaal de economische uitgangspunten voor de installatie en de eisen aan onderhoud van de installatie. 3. Planning in grote lijnen Onderzoek de combinatie van kunst- en daglicht en de noodzaak om daglicht af te schermen (reflecties). Onderzoek welke lichtbronnen, armaturen en verlichtingssystemen het best voldoen aan de gestelde doelen en voorwaarden. Onderzoek de bedienings- en regelmogelijkheden van de verlichting voor meer comfort en lager energieverbruik. Stem de verlichting af op het interieur (kleurstelling en design en kleur meubels etc.). 4. Planning in detail Beoordeel de mogelijke verlichtingsoplossingen op lichttechnische, visuele en economische aspecten. Bepaal de optimale behoudfactor met het oog op het onderhoud. Voer een financiële beoordeling uit door de kosten gedurende de gehele levensduur (investering, bedrijfs- en onderhoudskosten) te berekenen. Stem het gekozen verlichtings af op andere installaties, kleurstelling, inrichting en de gekozen installatie. Besteed aandacht aan het verlichten van details zoals accessoires voor meer sfeer. 5. Documentatie Uitvoeren als hieronder, met aanvullingen volgens de wensen van de klant. Lichtberekeningen en evt. visualisaties om opdrachtgever te tonen dat voldaan is aan eisen en wensen. Verantwoord de uitgangspunten van de berekening en het onderhoudsschema van de installatie. Gedefinieerd taakgebied van 0,6 m in een standaard kantoor met een randgebied als een strook rondom het taakgebied (minstens 0,5 m breed). Daarnaast een perifeer gebied als een strook rondom het randgebied (minstens 3 m), maar waar het perifere gebied de wand raakt, wordt het gebied van de perifere omgeving begrensd door een zone van 0,5 m vanaf de wanden van het vertrek. 524
Tips voor planning en berekening Interpretatie van de resultaten 1. Kijk kritisch Om verblinding te voorkomen controleer de luminantieverhoudingen in de ruimte. 2. De onderhoudsfactor Deze moet zorgvuldig gekozen worden met oog op een uitvoerbaar onderhoudsschema. Let op! De onderhoudsfactor beïnvloedt het energieverbruik van de verlichtingsinstallatie. 3. Uitgangspunten berekening Zijn de uitgangspunten voor de verlichtingsberekening gecontroleerd? Is de grootte van het taakgebied en de directe omgeving bepaald? Is het berekeningsgebied voor het perifere gebied bepaald? Zijn de reflectiewaarden van vlakken in de ruimte juist vastgesteld? Is de gemiddelde luminantie van het armatuur gecontroleerd in ruimtes met beeldschermwerk? 4. Eis aan gelijkmatigheid Bij de berekening van de gelijkmatigheid van de verlichtingssterkte, d.w.z. de verhouding tussen de laagste verlichtingssterkte en de gemiddelde verlichtingssterkte in het taakgebied, het randgebied en voor het perifere gebied, is het van belang de afstand tussen de berekeningspunten te laten zien. Onder normale arbeidsomstandigheden in kantoren geldt een max. afstand tussen de berekeningspunten van 0,2 0,3 m. 5. Verlichtingssterktes Te grote verschillen in verlichtingssterktes en luminanties binnen het normale gezichtsveld kunnen visuele problemen veroorzaken. Daarom moeten de schalen voor veranderingen in verlichtingssterktes en luminanties die worden aangegeven in norm EN 12464-1, worden gebruikt. 6. Grenswaarden voor armatuurluminanties bij beeldschermwerk Controleer of de gemiddelde luminantie van het armatuur niet hoger is dan de grenswaarde conform EN 12464-1. 7. Genormaliseerde verblindingsgraad (UGR). Controleer indien nodig of de gemiddelde verblindingsgraad van de installatie voldoet aan de in de norm gegeven waarden. 8. Energiezuinigheid Worden de, door de energie autoriteit, aanbevolen grenswaarden voor het energieverbruik van verlichting in ruimten (LENI-getal) nageleefd? Controle verlichtingsinstallatie 1. Omvang installatie Wat moet worden beoordeeld? Verlichting, noodverlichting, daglicht, werking en bediening, onderhoudsschema, vermogen enz? 2. Uitgangspunten Geldt voor de controle van een nieuwe installatie welke uitgangspunten golden bij de planning? Beoordeling van de bestaande installatie (bij renovatie)? Beoordeling met of zonder daglicht? Zijn de meetwaarden nieuwe waarden of bedrijfswaarden? 3. Controle d.m.v. lichtmeting Verlichtingssterktes gemiddelde waarde/gelijkmatigheid voor taakgebied, directe omgeving alsmede de laagste verlichtingssterkte in het perifere gebied. Gemiddelde luminantie armatuur. Bereken indien nodig de UGR-verblindingsgraad. Luminantieverhouding van de ruimte. Afschermhoek van armaturen. Kleurweergave en kleurtemperatuur van armaturen. Voer een visuele beoordeling uit. Controleer evt. de werking. Controleer voorafgaand aan de lichtmeting de kalibratie, de inbrandtijd en de betreffende bedrijfsomstandigheden. nood verlichting decoratief spots industrie opbouw + pendel downlighters inbouw techniek lichtbronnen 525
Tips bij de planning en berekening Energiezuinigheid in verlichtingsinstallaties Een verlichtingsinstallatie moet voldoen aan de verlichtingseisen voor die ruimte zonder energie te verspillen en zonder afbreuk te doen aan een goed lichtcomfort. Dit vraagt deskundige planning van geschikte verlichtingssystemen, apparatuur, sturing, controle en het gebruik van daglicht. Een maatstaf voor de effectiviteit van een verlichtingsinstallatie is het geïnstalleerde vermogen in W/m², dat nodig is om aan de gestelde eisen te voldoen. Naast een laag geïnstalleerd vermogen moet het energiegebruik in een installatie worden beperkt, met behulp van verschillende regelsystemen, zodat de verlichting kan worden afgestemd op de behoeften en daarmee zo efficiënt mogelijk kan worden gebruikt. Een betere manier om de energiezuinigheid van een verlichtingsinstallatie te beoordelen, is het inschatten van het jaarlijkse energieverbruik per vierkante meter (kwh/m²/jaar). Deze methode wordt beschreven in norm EN 15193, die is gekoppeld aan de Energierichtlijn, zie pag. 511 514. Meer exacte berekeningen kunnen worden uitgevoerd in DIALux of soortgelijke rekenprogramma's. Hierbij kan rekening worden gehouden met reductiefactoren voor sturing, afhankelijk van aan-/afwezigheid, daglichtregeling en constante lichtregeling. De onderhoudsfactor en het energieverbruik In de huidige norm heeft de planner een grotere verantwoordelijkheid voor de installatie. De onderhoudsfactor van de installatie is rechtstreeks van invloed op het energieverbruik. Voor een hoge onderhoudsfactor moet sterk de nadruk worden gelegd op de keuze van de lichtbronnen, de armaturen en de verlichtingssystemen. De keuze van T5-armaturen heeft de beste voorwaarden voor een hoge onderhoudsfactor. De onderhoudsfactor vormt de basis voor het vaststellen van het onderhoudsschema van de verlichtingsinstallatie. Relatief vermogen (%) 120 100 80 60 40 20 18% 43% 0 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 De behoudfactor Algemene adviezen Om te zorgen dat het energiegebruik van de verlichtingsinstallatie laag is, dient u rekening te houden met het volgende: Keuze van lichtbronnen met een optimale lichtopbrengst. Energiezuinige verlichtingssystemen waarvan het geïnstalleerd verlichtingsvermogen naar wens kan worden aangepast. Effectieve lichtarmaturen met een geschikte lichtverdeling en goede afscherming. Effectieve benutting van het daglicht. Effectieve benutting van kunstmatig en natuurlijk licht door een lichte kleurstelling van de ruimte. Sturing van de verlichting door aanwezigheidsdetectie. Mogelijkheid tot individuele aanpassing (schakelaars etc.). Lichtregeling. Goed gepland onderhoud van verlichtingsinstallaties om een hoge behoudfactor te verkrijgen. Voorbeelden van geïnstalleerd verlichtingsvermogen Type installatie Geïnstalleerd verlichtingsvermogen Vereiste verlichtingssterkte in gebruik (lx) Opm. Gangen 5 10 W/m² 100 lx Gangen 10 W/m² 200 lx Algemene publieke ruimtes 10 12 W/m² 300 lx Kantoren 10 12 W/m² 300 lx *) Kantoren 10 15 W/m² 500 lx *) Kantoren 15 30 W/m² 1000 lx *) *) Vereiste verlichtingssterkte op de werkplekken volgens de geldende Nederlandse norm NEN-EN 12464-1. De laagste waarde gaat gewoonlijk uit van een verlichtings dat zich concentreert op het taakgebied. 526
Tips bij de planning en berekening Tabel 5.1 Geheugensteuntje om de onderhoudsfactor te bepalen De onderhoudsfactor van de verlichtingsinstallatie voor een open armatuur met een reinigingsinterval van 3 jaar en met een schone omgeving De lichtafname van de Voorbeelden van lichtbronnen Lichtafnamefactor lichtbron na 10.000 u 10 % Rechte fluorescentielampen met sperlaag voor lage lichtafname en 0.85 hogedruknatriumlampen 10 25 % Overige fluorescentielampen, compact fluorescentielampen en kwiklampen, 0.80 LED's 25 % Metaalhalogeenlampen 0.70 Beoordeling van verlichtingssystemen Visueel-ergonomische aspecten t.a.v. de vormgeving van de werkplek zijn van belang voor een stimulerende werksituatie. Voor het onderzoeken en beoordelen van een ruimte met een geïnstalleerd verlichtings bestaat een goede methode, de zgn. visuele beoordeling, die simpelweg gebaseerd is op een beschrijving van wat er in de ruimte te zien is. Beoordeel de ruimte, het verlichtings, de kleuren en de vormgeving visueel. Deze factoren beïnvloeden elkaar en kunnen moeilijk afzonderlijk worden beoordeeld. De kleuren in de ruimte mogen niet zijn vervormd en u moet uw visuele taken zonder verblinding of reflecties kunnen uitvoeren. De visuele kwaliteit van een ruimte bepaalt voor een belangrijk deel uw gezondheid en prestatievermogen. Daarom is het van belang om niet blind te vertrouwen op computerberekeningen. Probeer met de tabel een visuele beoordeling te maken van uw eigen werkplek, zie tabel hiernaast. Tabel 5.2 Deel van de onderhoudsfactor die gevormd wordt door de De lichtafname van de lichtbron na 10.000 u Voorbeelden van lichtbronnen Lichtafnamefactor 10 % Rechte fluorescentielampen met sperlaag voor lage lichtafname en 0.90 hogedruknatriumlampen 10 25 % Overige fluorescentielampen, compact fluorescentielampen en kwiklampen, 0.85 LED's 25 % Metaalhalogeenlampen 0.75 Tabel 5.3 Deel van de onderhoudsfactor corresponderend met het vies worden van armaturen, rekening houdend met type armatuur, omgeving en reinigingsinterval Aantal jaren tussen het reinigen van de groep 2.0 3.0 4.0 5.0 Armatuurtype Omgeving Omgeving Omgeving Omgeving Schoon Vuil Schoon Vuil Schoon Vuil Schoon Vuil Open armatuur 0.96 0.85 0.94 0.77 0.92 0.72 0.9 0.66 Gesloten armatuur 0.98 0.87 0.96 0.84 0.94 0.78 0.92 0.71 Armatuur met indirecte verlichting 0.91 0.68 0.84 0.54 0.77 0.40 0.71 0.29 Voor het berekenen van een onderhoudsfactor moeten tegelijkertijd de tabellen 5.2 en 5.3 worden gebruikt. Normale formule voor onderhoudsfactor = LLMF LSF LMF RSMF (zie de toelichting op de bladzijde voor Grootheden, eenheden en hun betekenis) Voorbeeld 1 Gesloten armatuur voor fluorescentielampen Schone omgeving 2 jaar tussen het reinigen van de groep, Onderhoudsfactor = 0,90 0,98 Totale onderhoudsfactor 0,88 Voorbeeld 2 Open armatuur voor kwik Vuile omgeving 3 jaar tussen het reinigen van de groep, Onderhoudsfactor = 0,85 0,77 Totale onderhoudsfactor 0,65 Tabel 5.2 is een aanpassing van CIE 97:2005 2nd Edition aan Zweedse omstandigheden. Als er andere factoren worden toegepast, moet worden aangegeven hoe deze zijn berekend. Neem voor meer exacte informatie over factoren voor armatuur en lichtbron contact op met uw leverancier Begrippen Beschrijving Beoordeling Lichtniveau is de ruimte licht of donker? licht donker Lichtverdeling hoe is het licht in de ruimte verdeeld? gelijkmatig gevarieerd Lichtkleur wordt de lichtkleur als warm of koud warm koud ervaren? Kleur hoe worden kleuren en voorwerpen natuurlijk verwrongen ervaren? Verblinding verblinding is hinderlijk? niet merkbaar hinderlijk Schaduwen zacht of hard? zacht hard Reflecties intensief of diffuus? diffuus intensief techniek lichtbronnen nood verlichting decoratief spots industrie opbouw + pendel downlighters inbouw 527
Licht en gezondheid Het licht of de straling van het licht beïnvloedt niet alleen ons gezichtsvermogen, maar ook de waakzaamheid, het welbevinden en de prestaties van ons hele lichaam en geest. Ons dag- en nachtritme en de opeenvolging van jaargetijden zijn genetisch verankerd, maar worden in zekere mate ook gestuurd door onze omgeving en dan vooral door het licht. Zenuwbanen van het netvlies van het oog geven signalen af naar cellen in de hersenen om te stoppen met het uitscheiden van het hormoon melatonine, dat ons dag- en nachtritme lijkt te sturen. Verstoringen van het dag- en nachtritme door gebrek aan daglicht tijdens de winter worden gezien als de voornaamste reden van aan het jaargetijde gerelateerde depressiviteit. Effecten van het licht op de mens Nieuw onderzoek heeft uitgewezen dat het licht ook van invloed is op een nieuwe, derde receptor naast de al eerder bekende kegels en staafjes. Dat was de ontbrekende schakel in de relatie tussen enerzijds onze gezondheid en ons welbevinden en anderzijds het licht. Deze receptor beïnvloedt een aantal hormonen in de hersenen, bijvoorbeeld bij de uitscheiding van het slaaphormoon melatonine, dat bij lage lichtniveaus of in het donker wordt geproduceerd. Bij hoge lichtniveaus daarentegen wordt het stresshormoon cortisol geproduceerd. Wij richten ons al 150 jaar lang op de visuele effecten van het licht, maar met de ontdekking van de nieuwe receptor moeten we nu tevens rekening houden met de biologische en emotionele effecten op de mens. onze biologische klok veranderen. Zo kunnen we bijvoorbeeld 's morgens in de donkere tijd van het jaar dankzij een hoger omgevingslicht tot meer activiteiten en dus hogere prestaties komen. Hoe beïnvloedt dit de lichtplanning? De ontdekking dat bepaalde delen van de lichtstraling ook ons welbevinden beïnvloeden, zal in de toekomst de vormgeving en waardering van verlichting in ruimtes beïnvloeden. We zullen ons vermoedelijk in hogere mate dan nu op het verlichten van de ons omgevende gebieden gaan richten, maar ook het licht en de lichtkleur in de tijd zullen gaan variëren. Dit wordt vooral belangrijk in ruimtes waar geen daglicht aanwezig is. In de medische zorg wordt licht al lang gebruikt voor het medisch behandelen van huidziektes en het verminderen van de effecten van SAD (aan het jaargetijde gerelateerde depressiviteit). In de toekomst zal de planning van het licht meer gericht zijn op visuele, biologische en emotionele aspecten. Visuele Biologische Hogere eisen aan de lichtplanning Voor meer kennis van de wijze waarop het licht in onze omgeving ons welbevinden beïnvloedt, hebben Tommy Govén en Thorbjörn Laike van Fagerhult samen met het instituut voor architectuur en bebouwde omgeving van de Universiteit van Lund een onderzoek in de praktijk inzake deze materie uitgevoerd. Dit onderzoek toont duidelijk aan dat het lichaam in hoge mate wordt beïnvloed door het omgevingslicht, normaliter ± 30 in de horizontale zichtlijn. De meest positieve effecten met betrekking tot de waakzaamheid, het welbevinden en de prestaties van de mens worden verkregen bij ca. 100 cd/m² op wanden, bij een horizontale verlichtingsterkte van 500 lx. 100 cd/m² lijkt echter een optimaal niveau voor het verticale omgevingslicht en dat geeft aanleiding om na te denken over de huidige verlichtingsniveaus in kantoren die doorgaans drie tot vier maal lager liggen (20 30 cd/m²). Dit onderzoek heeft ook aangetoond dat wij met het omgevingslicht de stresshormonen in het lichaam en de waakzaamheid in relatief korte tijd beïnvloeden. Daarom kunnen we met een algoritmische lichtregeling Methodology of the test L av 1 = 20 cd/m 2 L av 2 = 100 cd/m 2 L av 3 = 350 cd/m 2 Eh = 500 lx constant value De studie toont duidelijk aan dat het lichaam in hoge mate wordt beïnvloed door het omgevingslicht, normaliter ± 30 in de horizontale zichtlijn. De meest positieve effecten met betrekking tot de waakzaamheid, het welbevinden en de prestaties van de mens worden verkregen bij ca. 100 cd/m² op wanden, bij een horizontale verlichtingsterkte van 500 lx. Ervaring (waarde) Emotionele In de toekomst zal de planning van het licht meer gericht zijn op visuele, biologische en emotionele aspecten. Om toekomstige verlichtingssystemen te ontwikkelen op basis van energie-efficiëntie en een hoge mate van visuele, biologische en emotionele lichtkwaliteit, investeert Fagerhult, samen met de Universiteit van Lund, veel middelen in lichtonderzoek dat zich richt op de mens. Er wordt op dit moment onderzoek gedaan in de volgende gebieden: Het belang van nieuwe lichtbronnen voor alertheid, welzijn en prestaties LED's ten op zichte van T5-fluorescentielampen. Een beoordeling van de beleving van en het gebruik door medewerkers van de diverse types moderne regelsystemen voor een energiezuiniger gebruik van verlichting. Buitenverlichting met LED's in woonwijken: gevolgen voor energieverbruik en lichtbeleving alsook de ervaren veiligheid en toegankelijkheid. Ontwikkeling van een holistische methode ter beoordeling van huidige en toekomstige verlichtingsinstallaties. Pickhurst Junior School Fagerhult en de Universiteit van Lund hebben samen een studie uitgevoerd waarin de visuele, biologische en gevoelsmatige aspecten van het omgevingslicht zijn onderzocht. Deze studie heeft ook rekening gehouden met de verlichtingskwaliteit in relatie tot regelsystemen en verminderd energieverbruik. In juli 2011 verschijnt een eindrapport in combinatie met de 27e bijeenkomst van de CEI. Maar de belangrijkste trends zijn nu al af te lezen. Extra omgevingslicht heeft een positief effect op het welzijn van de leerlingen, terwijl tegelijkertijd hun studieresultaten kunnen verbeteren. De studie laat ook zien dat het gebruik van lichtregeling essentieel is en aanzienlijke energiebesparingen levert, terwijl de verlichtingskwaliteit in het klaslokaal kan worden verbeterd. 528
VBE- en AQ-index Menselijke index voor de lichtbeleving van de ruimte en de totale kwaliteitsindex van de verlichting Visueel Biologisch Totale lichtbeleving (VBE) De parameters voor de VBE-index worden weergegeven in een driehoek. Elke parameter wordt afgezet op een beoordelingsschaal van 1 5, waarin 3 staat voor het gemiddelde. De totale VBE-index kan daarom maximaal 15 bedragen. Hoe hoger de totale index, ofwel het vullen van de driehoek, des te beter de totale lichtbeleving. Voor werkplekken het taakgebied bijvoorbeeld hebben de visuele aspecten de grootste betekenis. VBE-index Emotioneel Uit onderzoek weten we tegenwoordig dat het licht ons niet alleen visueel, maar ook niet-visueel beïnvloedt. Traditioneel wordt de verlichtingskwaliteit in een ruimte meestal uitsluitend visueel beschreven door de verlichtingssterkte in het taakgebied en de directe omgeving aan te geven. Onderzoek wijst uit dat het omgevingslicht, de verlichting van wanden en plafond, ons in hoge mate biologisch en emotioneel beïnvloedt (niet-visueel). Het niveau van het omgevingslicht heeft grote betekenis voor onze waakzaamheid en daarmee voor ons vermogen om over langere tijd te presteren. De VBE-index is een model dat een manier beschrijft om de lichtbeleving in een ruimte visueel, biologisch en emotioneel te interpreteren. Het doel van de VBE-index is de subjectieve lichtbeleving te beschrijven waar alle parameters van belang zijn en verschillend gewogen kunnen worden, al naar gelang het type ruimte en activiteit. Het model beoogt een steun en communicatietool te zijn in de dialoog tussen de klant en de lichtplanner en kan worden gebruik voor diverse types omgeving, bijvoorbeeld een werk-, restaurant- en zorgomgeving. De sjabloon kan ook worden gebruikt als basis voor een beoordeling van bestaande installaties. Het model voor de beoordeling van de kwaliteit van de verlichtingsoplossing met de mens in het centrum is gebaseerd op een subjectieve beoordeling van de visuele, biologische en emotionele aspecten, waarin rekening wordt gehouden met de totale lichtbeleving van een verlichtingsoplossing. De verschillende onderdelen worden individueel beoordeeld en de som geeft een totale VBE-index door gebruik te maken van bepaalde veronderstelde parameters en deze te beoordelen. Hoe groter de overeenstemming met de betreffende parameters, des te hoger de totaalscore van de VBE. i Aspecten voor de VBE-index De visuele aspecten omvatten de meer traditionele beoordelingsgronden als de zichtbaarheid van het voorwerp, het kijkcomfort, het contrast en de verblinding over langere tijd. De biologische aspecten betreffen in eerste instantie onze biologische klok de afscheiding van endocriene hormonen door het lichaam en de invloed daarvan op onze waakzaamheid, ons welbevinden en onze prestaties in de loop van de dag en gedurende de verschillende seizoenen. Onderzoek laat zien dat het lichaam voornamelijk wordt beïnvloed door het niveau van het omgevingslicht en de spectrale samenstelling daarvan. De emotionele aspecten zijn het meest subjectief hoe ervaren wij in zijn algemeenheid het licht in de ruimte, de kleuren van de omgeving en de kleur, de dynamiek en het comfort van het licht over langere tijd. AQ-index Energiezuinigheid Lichtregeling Aanbevolen onderhoud Productefficiëntie De criteria voor de AQ-index worden weergegeven in een vijfhoek (pentagoon). Elk criterium wordt beoordeeld volgens een beoordelingsschaal van 1 5. Hoe hoger de totale index, ofwel het vullen van de vijfhoek, des te beter de oplossing voor de ruimte. De Lighting Concept Tool laat zien hoe de AQ-index verandert als je wandverlichting en lichtregeling toevoegt. Er worden hogere eisen gesteld aan een efficiënter gebruik van energie, zowel uit oogpunt van financiën als milieuvriendelijkheid. De behoefte om de totale lichtkwaliteit in een ruimte te kunnen beoordelen, zowel met betrekking tot de lichtbeleving als de exploitatiekosten, heeft tot het model voor de AQ-index geleid. De AQ-index (Application Quality Index) is een model dat een manier beschrijft om de lichtbeleving te interpreteren, samen met parameters die het energieverbruik en de exploitatiekosten voor een specifieke ruimte laten zien. Voorbeelden van ruimten in een kantoorpand zijn kantoorruimten en de bijbehorende gangen. De kwaliteitsindex van de verlichtingsoplossing is gebaseerd op vijf verschillende parameters, die de totale kwaliteit van de verlichtingsinstallatie voor een specifieke ruimte willen laten zien. Eén parameter is de totale lichtbeleving. De bedrijfseconomische parameters houden rekening met energiegebruik, productefficiëntie, lichtregeling en het aanbevolen onderhoud van de verlichting in de ruimte. De beoordeling van alle parameters is gebaseerd op de verschillende criteria die in tabelvorm worden weergegeven. De uiteindelijke presentatie, die plaatsvindt in de vijfhoek, moet worden gezien als een beoordeling van oplossingen in de ruimte de lichtbeleving van de ruimte in combinatie met het energiegebruik en de exploitatiekosten van die ruimte. De beoordeling wordt normaliter in de ontwerpfase uitgevoerd door de lichtplanner, maar ook iemand die een bestaande installatie inspecteert kan dat doen. Een link naar de Fagerhult Lighting Concept Tool vindt u op onze website. i Parameters voor de beoordeling van de totale AQ-index Lichtbeleving is gebaseerd op de totale VBE-index, d.w.z. een subjectieve beoordeling van de visuele, biologische en emotionele parameters in de ruimte. Energiezuinigheid beschrijft het energiegebruik en is beoordeeld aan de hand van het volgens EN 15193 berekende LENI-getal voor de ruimte. De berekende LENI-index beschrijft het energiegebruik van de ruimte, uitgedrukt in kwh/m², jaar. Productefficiëntie voor armaturen inclusief lichtbronnen wordt aangegeven als een LLE-index voor alle armaturen in de ruimte. De berekende LLE-waarde uitgedrukt in lm/w. Lichtregeling beschrijft het type regel dat in de ruimte wordt gebruikt. Aanbevolen onderhoud is het door de lichtplanner aanbevolen interval voor onderhoud van de verlichting in de ruimte met betrekking tot reiniging, service en vervanging van lichtbronnen. techniek lichtbronnen nood verlichting decoratief spots industrie opbouw + pendel downlighters inbouw 529