VAKTIJDSCHRIFT VOOR INFRASTRUCTUUR VAN HET ONDERWIJS & CWS-PATRIMONIUM - NR 10 - OKTOBER - NOVEMBER 2014 - E 7 Made by Renoscripto REPORTAGE Bell Gothic Std -39 witruim Afgiftekantoor Gent X - P2A9282 Velux Daylight Visualizer 2
Ronde Tafel: duurzame en efficiënte verlichting in schoolgebouwen en zorginstellingen Tot 70% van het elektriciteitsverbruik. Zoveel maakt het verbruik van de verlichting uit in onze scholen en de zorgsector. Een doordacht concept kan dus economisch en ecologisch een flinke slok op de borrel schelen. Maar er is ook een belangrijk sociaal aspect. Zowel leerlingen en docenten als verplegend en onderwijzend personeel hebben baat bij een verlichting die hen optimaal ondersteunt. Die visuele prestaties en concentratievermogen verhoogt. Die bijdraagt tot gezondheid en welzijn. Een mooi thema dus voor een interessante Ronde Tafel met enkele experten uit de sector. RONDE TAFEL 40
Duurzame verlichting heeft een positieve impact op de concentratie, het bioritme, de gezondheid. Zeker bij zieken, kinderen en ouderen. Duurzame verlichting? Duurzame verlichting geeft antwoord op verschillende hete hangijzers. Door het energieverbruik te verminderen en ervoor te zorgen dat de verlichting langer meegaat, zorg je zowel economisch als ecologisch voor een belangrijke winst. Hiernaast is er ook een belangrijk sociaal aspect. Duurzame verlichting moet het welzijn verbeteren. Een goede verlichting kan namelijk een positieve impact hebben op de concentratie, het bioritme en de gezondheid. Zeker bij zieken, kinderen en ouderen. Bij duurzaamheid speelt ook de levenscyclus van de materialen een rol. Worden er grondstoffen gebruikt die de ecologische footprint tot een minimum beperken? Zijn ze na vervanging recycleerbaar? In een ideaal scenario kan je de hele verlichting toetsen aan een LCA (levenscyclusanalyse) als onderdeel van een heel brede evaluatiemethode, zoals BREAAM, LEED of DGNB. Het is vooral de bouwheer met de architect als ondersteuning die een weloverwogen keuze moet maken welk niveau hij nastreeft op het vlak van duurzaamheid, rekening houdend met de verschillende parameters. Wie rekening houdt met al deze aspecten van duurzaamheid, kan niet anders dan in zijn ontwerp zoveel mogelijk ge- 41 RONDE TAFEL
bruik te maken van daglicht. Daglicht dient beschouwd te worden als primaire lichtbron in een gebouwconcept. Voordelen van daglicht Daglicht moet steeds de primaire lichtbron zijn in elk gebouwconcept van scholen en zorginstellingen. Een studie van het World Green Building Council wees uit dat in schoolgebouwen waar voldoende daglicht aanwezig is, studenten 5 tot 14% hoger op testen scoren en 20 tot 26% sneller leren. Ook in zorginstellingen heeft daglicht een positief effect op patiënten gaande van 22% minder gebruik van pijnstillers bij herstellen van een operatie tot verminderen van de tijd van een ziekenhuisopname. Dit werd vastgesteld in de studie The effect of sunlight on postoperative analgesic medication use, a prospective study of patients undergoing spinal surgery. En in de studie Dying in the Dark ondervonden de onderzoekers dat een zonnige ziekenhuiskamer het sterftecijfer onder patiënten herstellende van een hartaanval bijna halveert. Kunstlicht moet dus steeds aanzien worden als een aanvulling op daglicht. Een goede verlichtingsinstallatie bestaat daarbij niet alleen uit goede verlichtingstoestellen, maar maakt ook gebruik van lichtregelsystemen. Deze hebben als doel om in alle omstandigheden een hoog visueel en gebruikscomfort te verzekeren, en dit op een zo energiezuinig mogelijke manier. Zo realiseer je meteen het laatste aspect van duurzame verlichting: comfort en gebruiksvriendelijkheid. Kunstlicht in scholen In de meeste scholen hebben klassen veel potentieel op vlak van daglichtinval. Het komt slechts zelden voor dat bij gebruik van klassen op elk moment kunstverlichting nodig is, zeker omdat klassen vooral overdag gebruikt worden. Meestal vindt de daglichttoetreding plaats vanaf één zijkant. De sturing kan er, bijvoorbeeld, in zones worden ingedeeld door rijen verlichtingstoestellen parallel aan de ramen apart schakelbaar te maken. De rij die het dichtst bij het raam hangt kan dan worden uitgeschakeld als er voldoende daglicht is. Belangrijk hierbij is dat de leerkrachten regelmatig bewust gemaakt worden van het besparingspotentieel van daglicht. Maar er zijn ook andere oplossingen mogelijk. Zo kan er, bijvoorbeeld, een dimbaar daglichtregelsysteem geïnstalleerd worden. Wat de kunstverlichting automatisch terugdimt naar het gewenste lichtniveau op de lessenaars van de leerlingen. Verschillende onderwijsvormen vragen vaak een veranderlijke indeling van de klas. De ene keer is het een gewone theorieles, de andere keer worden de lessenaars samengeschoven voor een groepswerk en bij een klassikale bespreking worden de lessenaars soms in een U-vorm gezet. Het is dan ook van groot belang dat in elk van deze situaties de lessenaars op een goede manier verlicht worden. Hiertoe dient gezorgd te worden dat het gehele klaslokaal gelijkmatig (uniform) verlicht wordt. De verlichting in de bordzone kan best afzonderlijk stuurbaar zijn, zeker nu klassen vaak standaard worden uitgerust met een beamer. Door de bordverlichting apart van de rest van de verlichtingsinstallatie bedienbaar te maken, kan deze naar wens in- en uitgeschakeld worden. Terwijl de lessenaars op elk moment voldoende verlicht worden om lees- of schrijftaken uit te voeren. Licht in de zorg Terwijl bij scholen de nadruk ligt op functioneel gebruik, komt hier bij zorginstellingen nog een dimensie bij. Net zoals bij scholen zijn voldoende licht en energiezuinigheid belangrijke aandachtspunten. Maar ook een juiste kleurtemperatuur kiezen kan van belang zijn. Patiënten willen verblijven in een omgeving waar ze zich op hun gemak voelen, net zoals ze dat thuis doen. Dit zou zelfs impact kunnen hebben op het genezingsproces! Lampen met een lage kleurtemperatuur stralen warm licht uit, wat geassocieerd wordt met huiselijkheid en gezelligheid. Licht heeft dus niet alleen consequenties voor het visueel comfort, maar beïnvloedt ook emotioneel en biologisch door zijn invloed op het energieniveau, de concentratie en de gemoedsstemming. Door warm, dynamisch licht en een zachte ambiance voelt de omgeving veel minder klinisch en veel menselijker aan. Hoe meer ontspannen de patiënten, des te beter de kwaliteit en efficiëntie van hun behandeling. RONDE TAFEL 42
De verlichtingsbehoeften van patiënten en medisch personeel verschillen daarbij wel. Voor patiënten moet licht kalmerend en ontspannend werken. Door warm, dynamisch licht en een zachte ambiance voelt de omgeving veel minder klinisch en veel menselijker aan. Hoe meer ontspannen de patiënten, des te beter de kwaliteit en efficiëntie van hun behandeling. In onderzoeks- en operatieruimten worden dan weer andere eisen gesteld. Het gewenste lichtniveau ligt er veel hoger dan in de kamers. Kouder licht (hogere kleurtemperatuur) krijgt er de voorkeur, omdat dit bevorderend werkt voor de concentratie. Energieverbruik Het overstappen naar energiezuinige verlichting bestaat uit twee stappen: enerzijds het opwaarderen van verlichtingstoestellen (geheel van lamp(en) en armatuur). Extra besparen kan je door het selecteren van de juiste lichtregelsystemen. Deelnemers Ronde Tafel Wij danken alle deelnemers aan het rondetafelgesprek. Indien je vragen of opmerkingen hebt, kan je hen steeds contacteren via onderstaande gegevens: BEG Luxomat: Michel Vandenabeele, Sales Engineer & Werner Michiels, Sales Engineer, luxomat@beg-belgium.be KU Leuven - Technologiecampus Gent: Ruben Delvaeye, Projectingenieur TETRA-onderzoek, ruben.delvaeye@kuleuven.be Licence to Build Architects & Engineers: Geert Van Wesemael, ir-architect-zaakvoerder, geert.vanwezemael@licencetobuild.be Studiebureau Technum: Jorn De Potter, Projectleider Building & Industrial Sites, jorn.depotter@technum-tracetebel.be Tridonic: Rafaël Pauwels, Sales Director Benelux, pauwels.tridonic@skynet.be Tronixx Belgium: Ignace De Bie, Sales Director, info@tronixxbelgium.com Velux: Sabine Pauquay, Public Affairs Manager, sabine.pauquay@velux.com, Jeroen Geuens, architect, jeroen.geuens@velux.com Een goed verlichtingsontwerp, met aandacht voor lichtkwaliteit en visueel comfort, houdt rekening met een aantal vereisten. Na visueel comfort is energieverbruik het meest belangrijke aspect. In België is veel schoolverlichting gebaseerd op verouderde technologieën. Een doorsnee schoolgebouw met 26 klaslokalen waarin oudere, minder energiezuinige verlichtingstechnologie wordt gebruikt, kan jaarlijks 32.500 kg CO2 en 6.500 euro besparen door over te stappen op de nieuwste verlichtingstechnologie. Voor een verlichtingssysteem van 15 jaar betekent dit een besparing van 97.500 euro. Ook in de zorg kunnen dergelijke resultaten worden bereikt. Verlichtingssterkte Ondanks het belang van het energieverbruik moet er uiteraard steeds voldoende licht aanwezig zijn. Een te lage waarde is vermoeiend voor de ogen, te hoge waarden kunnen dan weer verblindend en hinderlijk zijn. Voor een klaslokaal ligt de aanbevolen verlichtingssterkte tussen 300 en 500 lux. Voor lessenaars in een lagere of secundaire school wordt door de norm 43 RONDE TAFEL
The flexible solution Energie besparen met B.E.G. B.E.G., opgericht in Lindlar (Duitsland) in 1975 is aanvankelijk begonnen met de productie van noodverlichting. In 1986 werden de activiteiten uitgebreid met de ontwikkeling en productie van bewegings- en aanwezigheidsmelders onder de merknaam LUXOMAT. Gezien de hoge kwaliteitsnorm, de innovatieve techniek en de uitstekende prijs-kwaliteitsverhouding is B.E.G. uitgegroeid tot een internationale onderneming met een uitstekende reputatie. B.E.G. beschikt tevens over een breed gamma aan KNX-producten, diverse actoren, systeemcomponenten, gateways en IP-interfaces, alsook schemerschakelaars, tijdschakelklokken en LED-stralers. Zo bieden wij voor elke toepassing individuele en flexibele oplossingen op het gebied van energiebesparing, dit voor zowel nieuwe als bestaande gebouwen. Bewegings- en aanwezigheidsmelders Halogeen- en LED stralers KNX SMARTHOME Schemerschakelaars Tijdschakelklokken MEMBER ISO 14001 MEMBER B.E.G. Belgium bvba Cleydaellaan 12 2630 Aartselaar 03/887 8100 luxomat@beg-belgium.be www.beg-luxomat.be
NBN EN 12464-1 een richtwaarde voor de verlichtingssterkte van 300 lux opgegeven (dit wordt in de praktijk wel regelmatig als te laag bevonden). Terwijl in een school voor volwassenen en voor avondonderwijs een verlichtingssterkte van 500 lux wordt voorgeschreven. Wanneer je een brede school bouwt of renoveert, ben je dus eigenlijk verplicht om een gemiddelde praktijkverlichtingssterkte van 500 lux aan te houden. Deze gemiddelde praktijkverlichtingssterkte is de gemiddelde verlichtingssterkte op het werkvlak op het einde van de levensduur van de installatie. Deze is lager dan de gemiddelde verlichtingssterkte bij installatie, doordat armaturen en muren vervuilen en doordat lampen verouderen of zelfs stuk gaan. Wanneer een verlichtingsinstallatie met een gemiddelde praktijkverlichtingssterkte van bijvoorbeeld 500 lux in gebruik genomen wordt, betekent dit dat het gemiddelde lichtniveau initieel geen 500 lux, maar 580 à 620 lux was (behoudsfactor van 0,8 à 0,85). Mensen leggen vaak een grenzeloze verbeelding aan de dag wanneer het erom gaat een automatisch systeem te dwarsbomen. Het systeem moet daarom ofwel onzichtbaar zijn, ofwel worden begrepen en aanvaard door alle gebruikers. Uniformiteit en kleurtemperatuur Een andere parameter is de uniformiteit van het licht: het is niet omdat het gemiddelde lichtniveau hoog genoeg is, dat elke plaats voldoende verlicht is. Afwisselend kijken naar plaatsen met een hoge en een lage helderheid dwingt onze ogen tot voortdurend aanpassen. Dit is onnodig belastend en niet bevorderlijk voor de concentratie en het leerproces. Maak dus de juiste keuze op het vlak van verlichtingstoestellen en schik ze op zo n manier dat het werkvlak voldoende uniform verlicht is. Hou ook rekening met andere factoren die de lichtverdeling in de ruimte beïnvloeden. Zoals de reflectiefactor van muren, plafonds en meubilair. Hoe hoger de reflectiefactoren, hoe meer licht gereflecteerd wordt, hoe hoger het lichtniveau. Voor plafonds raden we het gebruik van materialen met een reflectiefactor van 70 tot 80 % aan, voor muren 50 tot 60 %. Eveneens belangrijk is de kleurtemperatuur van het licht. Er bestaan lichtbronnen die warm-wit licht uitstralen of eerder koud-wit licht. Warm-wit licht heeft een ontspannende uitwerking; koud licht is concentratiebevorderend. Voor schoolgebouwen worden best lampen gebruikt met een kleurweergave-index hoger dan 80 en met een kleurtemperatuur tussen 2.500 K en 5.000 K, gaande van warm-wit tot neutraal wit. In de zorgsector kies je in de kamers beter voor lichtbronnen die warm-wit licht uitstralen, terwijl koud-wit licht de voorkeur krijgt in de onderzoeks- en operatieruimten. LED vs TL Het meest voorkomende type functionele binnenverlichting is vooralsnog TL-verlichting. LED verlichting is de laatste jaren zo geëvolueerd dat het qua energieverbruik een volwaardig alternatief is geworden voor TL-verlichting. Qua levensduur overtreft ze de TL-verlichting zelfs. Het grootste nadeel is (voorlopig nog) de hogere kostprijs. Omwille van het initiële kostenplaatje en de langere terugverdientijd merken we dat scholen nog vaak kiezen voor TL-verlichting, terwijl LED in de zorgsector al vrij ingeburgerd is. In de toekomst zal de prijs voor LED s dalen en de efficiëntie stijgen. Er wordt dan ook verwacht dat haar aandeel in de functionele verlichting verder in sneltempo zal stijgen. Let op bij de berekening van de terugverdientijd. Bij scholen reken je best op een gebruik van een 7-tal uur per dag. Hou hierbij ook rekening met vakantieperiodes en weekends. Meestal kom je voor een klaslokaal aan een maximaal aantal branduren van de verlichting van ongeveer 1.300 uur per jaar. Brede scholen die ook s avonds, in het weekend en tijdens de vakantieperiodes worden bezet, hebben uiteraard een hoger aantal branduren én dus ook een kortere terugverdientijd. Bij de meeste zorginstellingen werkt de verlichting het hele jaar door. De terugverdientijd is hier doorgaans dan ook korter dan bij scholen. Belangrijk is dat je steeds bewust kiest voor A-merken. Er is nog steeds te veel goedkope rommel op de markt verkrijgbaar. Een vergiftigd geschenk echter, want dit materiaal gaat veel minder lang mee waardoor je uiteindelijk meer betaalt. Lichtregelsystemen Naast type verlichtingsarmatuur, kan je extra besparen door het kiezen van het juiste lichtregelsysteem. Dergelijke lichtregelsystemen regelen de intelligente verlichting van een lokaal, verdieping en zelfs volledig gebouw. Er bestaan verschillende soorten met erg uiteenlopende oplossingen. Een systeem met daglichtregeling regelt de hoeveelheid kunstlicht via een lichtsensor, in functie van 45 RONDE TAFEL
WINGMAN SLINGSHOT THE O COPTER
het beschikbare daglicht. Wanneer een lokaal voorzien is van grote ramen, kan zo heel wat energie bespaard worden. Er bestaan verschillende soorten sensoren en bedieningsmechanismen: meting van de verlichtingssterkte op het werkoppervlak, meting van de lichtsterkte aan het raam,... De sensoren zijn ofwel rechtstreeks met het lichttoestel verbonden ofwel met een centrale bedieningseenheid in of buiten het lokaal. In de praktijk blijkt dat voor scholen, systemen die het aanwezige daglicht meten boven het werkvlak het efficiëntst zijn. In lokalen met grote of middelgrote ramen kan het - zowel voor energiegebruik als voor visueel comfort - voordelig zijn de lichtflux van de armaturen in de buurt van ramen, te laten meer te laten variëren met behulp van een dergelijke regeling. Aan- en afwezigheidsdetectie Een regeling in functie van de bezetting van het lokaal & het aanwezige daglicht. Het betekent dat het licht enkel brandt wanneer iemand in het lokaal aanwezig is en bij onvoldoende daglicht. Aanwezigheidsdetectiesystemen garanderen dat de verlichting automatisch aangaat wanneer iemand het lokaal betreedt en aan blijft, zolang het lokaal bezet is. En dit enkel wanneer er onvoldoende daglicht aanwezig is. De uitschakeling gebeurt in alle gevallen automatisch bij het verlaten van de laatste persoon, aanwezig in het lokaal. Bij Afwezigheidsdetectiesystemen zal het licht nooit automatisch inschakelen. Hier dien je je aanwezigheid te bevestigen door middel van een drukknop aan de ingang van het lokaal. De uitschakeling gebeurt ook hier altijd automatisch, maar kan ook manueel uitgeschakeld worden via dezelfde drukknop. Om een hoger visueel comfort te verwezenlijken en een storend aan- en uitschakelen te vermijden, kies je best voor dimbare oplossingen waarbij het kunstlicht wordt geregeld in functie van het aanwezige daglicht. Zo realiseer je een extra besparing. Aan- en afwezigheidsdetectie Een regeling in functie van de bezetting van het lokaal garandeert dat de verlichting niet nodeloos hangt te branden wanneer niemand in het lokaal aanwezig is. Bij aanwezigheidsdetectie schakelt de verlichting automatisch aan wanneer iemand het lokaal binnenkomt en schakelt deze terug uit wanneer gedurende een bepaalde nalooptijd geen beweging meer in het lokaal werd opgemerkt. Afwezigheidsdetectiesystemen schakelen de verlichting ook automatisch uit wanneer gedurende een bepaalde periode niemand in het lokaal aanwezig is. Bij dit type systemen is het bij binnenkomst echter de gebruiker die beslist of de verlichting wordt aangestoken. De verlichting begint nooit automatisch te branden bij binnenkomst, maar moet steeds manueel aangezet worden. In klaslokalen wordt het aangeraden om steeds voor afwezigheidsdetectie te kiezen. Onafhankelijk van de keuze voor aanof afwezigheidsdetectie, wordt best altijd de mogelijkheid tot manuele override voorzien. De gebruiker moet namelijk op elk moment zelf kunnen beslissen of hij al dan niet wil dat de verlichting brandt. Om visueel comfort te garanderen en een storend aan- en uitschakelen te vermijden, kies je in zorgcentra best voor oplossingen waarbij de kunstverlichting bij afwezigheid in eerste instantie naar het minimale dimniveau gaat en pas na langdurige afwezigheid helemaal uitschakelt. Opsplitsing in zones Door opsplitsing in zones heb je de mogelijkheid om het licht slechts in een bepaald deel van de ruimte aan te steken. Dit omdat slechts een deel ervan wordt gebruikt of omdat in een bepaald deel voldoende daglicht beschikbaar is. Voor optimaal gebruik van de verlichtingsinstallatie is het belangrijk dat de gebruikers van de ruimten op het bestaan en de werking ervan wordt gewezen. De bediening wordt best zo eenvoudig mogelijk gehouden, met correcte markering van de schakelaars en/of drukknoppen. Tijdgestuurde regeling Voor lokalen met een vaste en regelmatige bezetting bestaat de mogelijkheid om een tijdgestuurde regeling toe te passen die de volledige lichtinstallatie uitschakelt in periodes van leegstand, zoals tijdens weekends, vakanties, nachten,... Je kan er ook voor kiezen om in bepaalde delen te werken met een nachtprogramma, waarbij je, bijvoorbeeld, één op drie armaturen laat branden. Zo blijven alle gemeenschappelijke zones ook buiten de werkuren minimaal verlicht. Belangrijk is dat bij de tijdgestuurde regeling steeds de mogelijkheid tot manuele override wordt voorzien: aanwezigen moeten de verlichting steeds opnieuw kunnen inschakelen indien ze dit wensen, ongeacht of de avond valt, het 47 RONDE TAFEL
weekend begint of het vakantie is. Het uitschakelen van de verlichting gebeurt best ook niet abrupt maar geleidelijk. Aandachtspunten Bij een klaslokaal raden we een eenvoudige combinatie van verschillende systemen aan. Zo is het interessant om de lichtinstallatie op te splitsen in zones (bordzone - lessenaarszone) en dit te combineren met afwezigheidsdetectie en/ of een systeem dat rekening houdt met de inval van daglicht. De armaturen aan raamzijde worden dan gedimd in functie van de beschikbare hoeveelheid daglicht. Opleiding na oplevering Architecten, fabrikanten en/of installateurs wachten na oplevering trouwens een belangrijke taak. Presteren de geïnstalleerde systemen wel zoals verwacht? Er moet niet alleen een goed systeem geïnstalleerd worden, het systeem moet ook goed geïnstalleerd worden. Het spreekt voor zich dat een daglichtregelsysteem dat niet of nauwelijks reageert op de invallende hoeveelheid daglicht, weinig of geen meerwaarde biedt. Ook belangrijk: snappen de gebruikers het systeem en kunnen ze ermee werken? Een lichtregelsysteem heeft alleen een grote meerwaarde als het volledig door de gebruikers geaccepteerd wordt. Mensen leggen vaak een grenzeloze verbeelding aan de dag wanneer het erom gaat een automatisch systeem te dwarsbomen. Het systeem moet daarom ofwel onzichtbaar zijn, ofwel worden begrepen en aanvaard door alle gebruikers. Onderhoud Het is cruciaal dat verlichtingsinstallaties en de ruimten waarin deze geïnstalleerd worden, regelmatig worden gereinigd. Stof op de lampen en de optiek zorgt ervoor dat het rendement van de armaturen daalt. Een periodieke reiniging - jaarlijks of tweejaarlijks - zorgt voor een winst van 10% van de lichtoutput ten opzichte van een vervuilde armatuur. En dit zonder extra energieverbruik. De verlichting van de bordzone is best afzonderlijk stuurbaar, zeker nu klassen vaak standaard zijn uitgerust met een beamer. Functionele zonwering We streven dus naar zoveel mogelijk daglicht, maar ook hier zijn grenzen voor. Een te grote inval van daglicht kan zorgen voor verblinding. Daarnaast brengt de zon ook warmte binnen. Dit kan in de zomermaanden leiden tot oververhitting. Deze negatieve effecten kunnen eenvoudig opgevangen worden door het voorzien van een efficiënte zonwering. Buitenzonwering is zowel thermisch als optisch doeltreffender dan binnenzonwering. Het houdt de zonnestralen tegen nog vooraleer die zich doorheen het glas een weg banen. Binnenzonwering schermt pas af nadat de zonnestralen al door het raam naar binnen zijn gekomen: de warmte zit op dit moment reeds in het gebouw. Buitenzonwering houdt 85 à 90% van de warmte-energie tegen, binnenzonwering maar 35 à 65%. De keuze van het type zonweringsysteem moet weloverwogen zijn. Het belangrijkste punt is de zontoetredingsfactor. Hoe lager deze is, hoe beter. Echt functionele zonwering houdt de warmte dus tegen maar brengt tegelijk zoveel mogelijk zonlicht op een gecontroleerde manier binnen. Een dergelijk zonweringsysteem werkt best geautomatiseerd. Een manuele ingreep komt immers bijna altijd te laat. Zowel bij het sluiten als het openen. De reactie van het systeem moet echter in balans zijn. Het mag geen constant openen en sluiten worden, aangezien dit storend werkt. In functie hiervan wordt een bepaalde hysteresis voorzien tussen openen en sluiten van de zonwering. Om de relatie tussen toepassing van zonwering en gebruik van daglicht in een school te optimaliseren, laat je het zonweringsysteem tussen twee lesuren door steeds automatisch openen (tenzij dit in strijd is met de thermische eisen). Zonwerende beglazing Zonwerend glas is een type beglazing dat wordt voorzien van een zonwerende coating. Zo voorkom je dat een gebouw s zomers teveel opwarmt, terwijl je tegelijkertijd wel geniet van binnenvallend zonlicht. Ook hier zijn de belangrijkste termen om het juiste glas te selecteren lichttransmissie en zontoetredingsfactor. De eerste geeft het lichtpercentage aan dat de beglazing doorlaat, terwijl de tweede het toegelaten percentage zonnewarmte toont. Belangrijk om weten is dat zonwerend glas de zonnewarmte buiten houdt. Altijd. Dus ook op koude dagen. Hierom is het systeem geen aanrader voor passiefhuizen of lage-energiewoningen die net rekenen op de warmtewinsten. Hoewel zonwerend glas dus goedkoper is kan het tot op dit moment niet op tegen een degelijke functionele buitenzonwering. RONDE TAFEL 48
Promotiedag Duurzame Verlichting 2014 Op 8 mei 2014 werd voor de achtste keer de Promotiedag Duurzame Verlichting georganiseerd door Energik vzw en Groen Licht Vlaanderen (Laboratorium voor Lichttechnologie van KU Leuven - Technologiecampus Gent). De Gentse Ghelamco Arena werd in functie hiervan omgetoverd van voetbaltempel tot heimat van de verlichting. Edu & Care woonde deze boeiende studiedag bij. Twee van de aangekondigde sessies wekten voornamelijk onze interesse. Zo pakte verlichtingsproducent Trilux uit met een project in Geel. Woon- en zorgcentrum Wedbos werd er ingrijpend gerenoveerd op vlak van gangverlichting. Maar we keken vooral uit naar de voorstelling van het TETRA-project rond daglicht en daglichtregeling van KU Leuven - Technologiecampus Gent. Aan de hand van een aantal praktijkgerichte cases wordt in dit project onderzocht hoeveel energie scholen kunnen besparen door te investeren in lichtregelsystemen die inspelen op daglicht en welke parameters dit besparingspotentieel vooral beïnvloeden. 58
TETRA-project Verschillende studies tonen aan dat daglicht een meer dan positief effect heeft op het welzijn van leerlingen en leerkrachten: zowel de concentratie, het (visueel) comfort als de gezondheid in het algemeen worden positief beïnvloed door gebruik te maken van daglicht. Daarnaast blijkt uit studies dat het verbruik voor verlichting in te renoveren scholen tot 70 % kan uitmaken van het totale elektriciteitsverbruik. Door de daglichttoetreding te optimaliseren en door te kiezen voor energiezuinige verlichtingsinstallaties met een daglichtregelsysteem, kan het comfort van leerlingen en leerkrachten dus verhoogd worden en kan er tegelijkertijd veel energie bespaard worden. Maar hoeveel is veel? Groen Licht Vlaanderen Het consortium Groen Licht Vlaanderen is een Vlaams innovatie samenwerkingsverband dat sinds 2011 financiële ondersteuning krijgt via IWT voor het uitvoeren van het traject Groen Licht Vlaanderen 2020, de verlichtingssector in transitie. Dit innovatieproject biedt de mogelijkheid om de kennis rond de actuele thema s in de verlichting uit te diepen, te implementeren en te demonstreren om hierbij de bedrijven technisch te ondersteunen in hun innovatiezoektocht. Uitvoerders van het project zijn KU Leuven, WTCB, Tecnolec en Universiteit Hasselt. Met die vraagstelling startte KU Leuven - Technologiecampus Gent begin 2013 een TETRA-project op met de steun van IWT en een 20-tal bedrijven en koepelverenigingen. Met dit onderzoek wil de universiteit niet alleen nagaan hoeveel energie kan bespaard worden door het voorzien van een daglichtregelsysteem. Ook de invloed van bepaalde parameters op het besparingspotentieel wordt nagaan. De bevindingen worden gebundeld in een document rond daglicht, kunstlicht en lichtregeling. Dit document zal zowel basisinformatie als ontwerprichtlijnen bevatten en is op die manier bruikbaar voor zowel gebouwbeheerders, architecten als studiebureaus. Ook wil KU Leuven - Technologiecampus Gent kort bekijken met welke nauwkeurigheid de beschikbare softwaretools het aanwezige daglicht en de potentiële energiebesparing berekenen. Theorielokalen in praktijkonderzoek Monitoring is de belangrijkste pijler van dit onderzoek. Hoe kan namelijk beter bepaald worden hoeveel energie er kan bespaard worden dan door het in de praktijk te meten? Er werd gezocht naar een 10-tal scholen die één of meerdere theorieklaslokalen ter beschikking wilden stellen voor het onderzoek. Die vonden we via de bij het TETRA-project betrokken bedrijven, AGIOn (Agentschap voor Infrastructuur in het Onderwijs), GO! onderwijs van de Vlaamse Gemeenschap, en door rechtstreeks contact op te nemen met de schoolgemeenschappen, vertelt Ruben Delvaeye, één van de projectuitvoerders van het TETRA-project. Van het monitoringssysteem moest zo weinig mogelijk zichtbaar zijn, zodat de klassen na installatie van het systeem gewoon terug in gebruik zouden kunnen genomen worden en zodat leerkrachten en leerlingen het klaslokaal zouden gebruiken zoals ze dit altijd doen. Bij de selectie van de klaslokalen hielden we enkele selectiecriteria voor ogen. De klaslokalen moesten voldoende van elkaar verschillen, zodat de resultaten van het onderzoek een waarheidsgetrouw beeld zouden geven voor niet één, maar voor verschillende types klaslokalen. In functie hiervan werden klaslokalen geselecteerd die verschilden naar oriëntatie, type zonwering, geometrie van de ramen en de ruimte, Er werden zowel nieuwbouw- als renovatiecases geselecteerd. Om het onderzoek een stukje af te bakenen, werd gekozen om enkel theorieklaslokalen uit het secundair onderwijs te selecteren. Deze moesten een hoge bezettingsgraad hebben: niet alleen het energieverbruik (uitgedrukt in kw) beïnvloedt het besparingspotentieel (en dus de terugverdientijd), maar ook het aantal gebruiksuren van de verlichting (uitgedrukt in h)! Minder voor de hand liggend, maar toch ontzettend belangrijk was het engagement dat de school toonde om aan het onderzoek mee te werken: het onderzoek mocht niet stuklopen op moeilijke communicatie tussen de verschillende partijen. Bij voorkeur was het klaslokaal reeds uitgerust met een daglichtregelsysteem, maar dit was geen beperkende factor. We kregen een heel grote respons op onze vraag naar klaslokalen, gaat Ruben verder. Zo n 50 scholen toonden spontaan interesse. We kozen er uiteindelijk zes uit om een langdurige monitoring uit te voeren. Dit zijn het Heilig-Hart & College uit Halle, het Sint-Niklaasinstituut uit Zwevegem, SVI à Paulo uit Gijzegem, de Vrije Middenschool uit Zonhoven, KSO Glorieux uit Ronse, en het Don Bosco Technisch Instituut uit Haacht. Op deze laatste school werd niet één, maar drie klaslokalen geselecteerd. Daarnaast werden nog enkele lokalen van onze Technologiecampus in Gent bij het pro- 59
ject betrokken: een lokaal dat gebruikt werd als eerste testcase en twee lokalen uit het nieuwe testgebouw, gebouwd volgens de passiefhuisstandaard. Dimbare daglichtregelsystemen De lokalen waar nog geen daglichtregelsysteem en afwezigheidsdetectie aanwezig waren, werden hiermee uitgerust. De fabrikanten die bij het TETRA-project betrokken zijn, stelden een verlichtingsontwerp en geschikte lichtregelsystemen voor. Er werd hen gevraagd geen exotische installaties voor te stellen, maar een ontwerp te maken voor een typische uitrusting van een school die een gemiddeld budget ter beschikking heeft. Er werd voor gekozen om tijdens dit project geen schakelende, maar enkel dimbare daglichtregelsystemen te bekijken. Dimmende systemen zouden voor de gebruiker minder storend zijn dan schakelende systemen. Bovendien is hun besparingspotentieel een stuk groter omdat er continu kan bij geregeld worden in functie van de aanwezige hoeveelheid daglicht, in plaats van steeds een drempelwaarde van het daglichtniveau te moeten overschrijden, aldus Ruben. Het is wel zo dat er een meerkost is van dimbare systemen ten opzichte van schakelende systemen. Beide types systemen hebben elk hun voor- en nadelen. Belangrijk is dat de noden en omstandigheden project per project bekeken worden en op die manier tot de best mogelijke oplossing gekomen wordt. In het TETRA-project worden vier types daglichtregelsystemen onder de loep genomen, meteen ook de meest voorkomende types op de Belgische markt. Het gaat om de types daglichtsensor per armatuur, centrale daglichtsensor, veelal gecombineerd met aan-/afwezigheidsdetectie, masterarmatuur met daglichtsensor, uitbreidbaar met sensorarmatuur en naar buitengerichte daglichtsensor. De eerste drie types kunnen onder de categorie closed loop geplaatst worden, het laatste type is vanzelfsprekend een open loop-systeem. Invloedsfactoren op het besparingspotentieel Het onderzoek houdt rekening met alle mogelijke invloedsparameters. Heel wat elementen kunnen de resultaten immers beïnvloeden. Ten eerste het gebouw zelf en zijn omgeving: de locatie van het gebouw en eventuele nabijgelegen obstructies (bijvoorbeeld bomen of andere gebouwen), de geometrie van de ruimte en de reflectiecoëfficiënten van plafond, muren en vloer. Ook de oriëntatie en de grootte van de ramen spelen natuurlijk mee, net zoals de lichttransmissiefactor van de beglazing. Elk van deze parameters beïnvloeden de inval en verdeling van het daglicht in de ruimte. Ook de zonwering moet uiteraard in rekening gebracht worden. Naast het gebouw beïnvloeden ook de geïnstalleerde verlichting en lichtregelsystemen het besparingspotentieel: wat is het geïnstalleerd vermogen van de verlichting, hoeveel van de armatuurrijen worden er gedimd, welk type daglichtregelsysteem werd er geïnstalleerd? Daaraan is ook de afstelling van het daglichtregelsysteem gekoppeld. Uit de resultaten van het TETRA-project blijkt dat de afstelling een zeer belangrijke invloed heeft. De afstelling van het systeem gebeurt bij elke fabrikant op een andere manier en het is van primordiaal belang dat er aan deze afstelling en de systematische controle ervan de nodige aandacht geschonken wordt. Tot slot heeft ook de gebruiker zelf invloed op het besparingspotentieel. Behalve de bezettingsduur, is ook de bezettingsperiode van belang. Zo schijnt de zon heel intens en lang in de zomerperiode, net wanneer alle scholen gesloten zijn. Ook het gedrag van de gebruiker is van groot belang: wordt de verlichting en de zonwering bewust geregeld in functie van de aanwezige hoeveelheid daglicht, of gaat systematisch de kunstverlichting aan en de gordijnen toe bij de start van de les? Uit verschillende studies is gebleken dat alleen nog maar het Binnen de dimbare daglichtregelsystemen kunnen uiteraard nog verschillende types onderscheiden worden. Zowel open loop als closed loop daglichtregelsystemen werden toegepast. Een open loop-systeem past het dimniveau van de kunstverlichting aan enkel en alleen op basis van een meting van de invallende daglichthoeveelheid. Een closed loopsysteem daarentegen steunt op feedback: de daglichtsensor is typisch gericht naar het taakoppervlak (de lessenaars) en meet het geheel van dag- en kunstlicht. Zo is er een constante wisselwerking tussen input en output. Trilux optimaliseert gangverlichting in WZC Wedbos Woon- en zorgcentrum Wedbos in Geel koos er na een grondige analyse voor om zijn gangverlichting vroegtijdig te renoveren. Met een overschakeling naar de huidige generatie LED armaturen kon er immers stevig worden bespaard op de energiefactuur, en was meteen de problematiek met aanwezigheidssensoren opgelost. De verlichtingrenovatie werd toevertrouwd aan Trilux. De Lichtbehoefte in een woon- en zorgcentrum is erg specifiek, ook in de gangen, vertelt Jan Van Riel, Sales Manager Competence Center Trilux, tijdens zijn infosessie. Een goede analyse van de bestaande noden, behoeften en wensen is specialistenwerk. Initieel zocht de bouwheer een oplossing voor de integratie van aanwezigheidssensoren. Bij spaarlampen (compact-fluorescentielampen) zorgt dit immers voor grote problemen. De levensduur van de lampen stort in elkaar van 10.000 naar pakweg 4.000 branduren, afhankelijk van het aantal schakelingen per dag. Goede LED armaturen hebben hier geen last van. LED s kunnen op verschillende manieren elektronisch worden aangestuurd. Bovendien kan je meteen levensduur, lichtopbrengst en kleureigenschappen optimaliseren. www.trilux.com/bx/ 60
Energik Energik werd in 1983 opgericht als technologiegroep binnen het Vlaams Economisch Verbond. De sinds 2004 zelfstandige vzw promoot technologieën voor een rationeel energieverbruik en duurzaam energie- en milieubeheer. Voor dit doel zorgt Energik voor doelgerichte informatieverspreiding bij zowel producenten als gebruikers. Met betrekking tot nieuwe technologieën, marktmogelijkheden, wetgeving en subsidieregelingen. Bovendien treedt het op als contactplatform voor Vlaamse bedrijven en de overheid. inlichten van de gebruiker over het besparingspotentieel reeds veel invloed kan hebben op zijn gedrag. Belangrijk is dat deze inlichting regelmatig herhaald wordt, zoniet vervalt hij in zijn oude gewoontes. Uiteraard zal de energiebesparing van jaar tot jaar verschillen, zelfs als alle bovenstaande parameters gelijk blijven. Het spreekt voor zich dat we geen vat hebben op de weersomstandigheden en dus op het verschil in daglichtinval bij zomer/winter, zonnige/bewolkte dag,... Om met al deze parameters rekening te kunnen houden, moeten deze gemeten worden. Alle statische parameters, zoals de oriëntatie, de grootte van de ramen en de reflectiecoëfficiënten, kunnen op voorhand bepaald worden. Het zijn de dynamische parameters, zoals het dimniveau van de verschillende armatuurrijen, aanwezigheid in het klaslokaal, het gebruik van de beamer en de stand van de zonwering die langdurig gemonitord worden. Resultaten De resultaten uit de monitoringcampagne zijn we nog volop aan het verwerken en worden eerst voorgelegd aan de bedrijven en koepelverenigingen die bij het TETRA-project betrokken zijn. Hiervoor is het voor het brede publiek dus nog afwachten tot de afsluitende studiedag van het TETRA-project die begin december plaatsheeft. Wel kunnen we reeds enkele bredere conclusies trekken betreffende daglichttoetreding en daglichtregeling Een eerste belangrijke conclusie moet zijn dat mensen de voorkeur geven aan daglicht boven kunstlicht én dat deze lichtbron nog eens gratis is ook. Vooraleer te spreken over kunstverlichting en performante lichtregelsystemen, moet er dus voor gezorgd worden voor een goed daglichtontwerp. Dit houdt onder andere in dat er veel daglicht in een gebouw naar binnen gebracht wordt, maar ook dat dit evenwichtig verspreid wordt over de ruimte. Bij een goed daglichtontwerp wordt bovendien een zicht naar buiten voorzien voor iedere gebruiker van de ruimte. Het ontwerp staat of valt daarbij met toepassing van enkele cruciale principes. Zo wordt de inval van direct zonlicht best vermeden. In functie hiervan wordt doorgaans aangeraden om te bouwen volgens de Noord-Zuid oriëntatie. Om verblinding te vermijden, dient zonwering geïntegreerd te worden. Een goed daglichtontwerp betekent echter geen maximale raamoppervlakte, aangezien dit tot s zomers tot oververhitting en s winters tot hoge warmteverliezen kan leiden. De kunst bestaat erin tot een ontwerp te komen dat zowel op visueel als op thermisch vlak verdedigbaar is. Naar welk daglichtniveau uiteindelijk moet gestreefd worden, durft wel eens te verschillen naargelang de gebruikte bron. Wij geloven dat er minstens moet gestreefd worden naar een gemiddelde daglichtfactor van 2%, bij voorkeur 3% (of hoger). Een te hoge waarde moet echter ook vermeden worden, aangezien hierdoor een risico op verblinding zou kunnen ontstaan. Al is een cijfer uiteraard niet alleszeggend... Er moet, zoals reeds eerder aangehaald, getracht worden het daglicht zo gelijkmatig mogelijk te verdelen over de ruimte. Dit kan bijvoorbeeld door een correcte keuze te maken voor de reflectiecoëfficiënten van de wanden en door de diepte van lokalen te beperken wanneer enkel verticale daglichtopeningen voorzien worden. Het is namelijk zo dat de daglichtinval vermindert naarmate er dieper in de ruimte gegaan wordt. Een vuistregel hierbij is dat er op daglichtinval kan gerekend worden tot op een diepte van ongeveer twee keer de lateihoogte van het raam vanaf het vloerniveau. Door met lichtplanken en met horizontale daglichtopeningen te werken, kan een diepere daglichtinval en een betere daglichtverdeling bekomen worden. Implementatie van daglichtregelsystemen Er zijn echter momenten waarop daglicht alleen niet volstaat, bijvoorbeeld op bewolkte dagen of s avonds. In functie hiervan moet ook een performante kunstverlichtingsinstallatie voorzien worden, al dan niet uitgerust met een daglichtregelsysteem. Of dergelijk systeem al dan niet rendabel is, hangt onder meer af van de energiebesparing die ermee kan gerealiseerd worden. Simulatiesoftware zoals DIALux en DAYSIM bieden de mogelijkheid om een inschatting te maken van deze besparing. Hoewel de simulatie van de daglichtinval op zich een redelijk goede weergave is van de werkelijkheid, is de nauwkeurigheid van dergelijke tools lager wanneer het op de bepaling van de energiebesparing aankomt. Zo rolt er uit de software één getal voor de energiebesparing met een daglichtregelsysteem in een bepaalde ruimte, terwijl uit de monitoringscampagne blijkt dat er door toepassing van verschillende types daglichtregelsystemen in 3 gelijkaardige klaslokalen nogal uiteenlopende cijfers voor het besparingspotentieel kunnen bekomen worden (case Don Bosco Technisch Instituut uit Haacht). Ook het besparingspotentieel van één bepaald daglichtregelsysteem kan zelfs nog verschillen, afhankelijk van hoe het systeem werd afgeregeld. Zo werd in een bepaalde monitoringscase initieel een energiebesparing van maximaal slechts 10% op maandbasis gerealiseerd, daar waar dit na herafregeling tot 40% bedroeg. De afstelling van het daglichtregelsysteem blijkt dus een heel belangrijke invloed te hebben op het besparingspotentieel van het systeem 61