verlichting: normen - levensduur case study energie... · nbn en 12464-1 r a : kleurweergaveindex =...

Verlichting : Normen - Levensduur – Case study - 20/09/2016 - Pagina 1

Verlichting: Normen - Levensduur

Case study

20 September 2016

Arnaud Deneyer, Ir

Afdeling Binnenklimaat, Installaties en Energieprestatie

WTCB - Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf


◘ Cursusnota’s maken geen deel uit van de officiële

publicaties van het WTCB en mogen dus niet als

referentie gebruikt worden.

De (zelfs partiële) reproductie of vertaling van deze

nota’s is enkel toegelaten met de toestemming van het

WTCB.


Postulaat

Norm = Ingewikelde formules

Norm = Wetenschappelijke berekeningenNiet vandaag

323/09/2016 NBN EN 12464-1 en NBN 12464-2


Normen in de verlichtingssector

Wegwijs?

423/09/2016 NBN EN 12464-1 en NBN 12464-2


Verlichting

Normen toegericht op :

Toepassing

▪ Hoe kan men een goede verlichting waarborgen ?

Produkt

▪ Bvd : Hoe kan men de elektrische isolatie van de armaturen

waarborgen ?

NBN EN 12464-1

NBN EN 12464-2= Norm toegericht op TOEPASSING

523/09/2016 NBN EN 12464-1 en NBN 12464-2


Normalisatie

Actoren

Werkgebied Wereld Europa België

ToepassingProdukt (Fotometrie)

ISO CEN NBNOperator IBE-BIV

Produkt (elektrische aspecten en veiligheid)

CEI CENELECNBN

Operator CEB-BEC

ToepassingProdukt (Fotometrie)

Theoretische aspecten van het lichtCIE - IBE-BIV

NBN EN 12464-1


23 NBN EN 12464-1 et NBN 7


NBN EN 12464-1 : Binnenwerkplekken

◘ Informatie et aanbeveling over visueel comfort en

verlichtingskwaliteit

◘ Geen aanbeveling en Geen voorschrift voor armaturen

NBN EN 60598-1 ‘Armaturen – Deel 1 : Algemene eisen en

proeven’

IP-index, IK-index,…


NBN EN 12464-1

◘ Per type taak, 4 referentie grootheden


NBN EN 12464-1

◘ Verlichtingssterkte = Hoeveelheid licht in

één punt


NBN EN 12464-1

◘ Uniformiteit


Uniformiteit <0,10

Uniformiteit < 0,10


Uniformiteit ≈ 0,65


NBN EN 12464-1

Uniformeit = Karakterisatie van de

lichtverdeling

Emin/Emoy

Verhouding tussen de minimum verlichtingssterkte en de

gemiddelde verlichtingssterlte – imago van de uniformiteit

Eisen zijn functie van de visuele taak

▪ Tussen 0,4 en 0,7

▪ Kantoor : 0,6


NBN EN 12464-1

◘ Verblinding


NBN EN 12464-1

UGR

Maximale eengemaakte verblindingsgraad

Unified Glare Rating (UGR)

Caracterisatie van de verblindingspotentieel van een

verlichtingsinstallatie

Hoe groter de UGR, hoe groter de verblindingsrisico

▪ UGR < 16 : zéér lage verblindingsrisico

▪ UGR > 28 : onverdragelijke verblinding


NBN EN 12464-1

◘ Kleurweergave-index Ra


NBN EN 12464-1

◘ Ra : Kleurweergaveindex

= het vermogen van die lichtbron om de verschillende kleuren

van het zichtbare spectrum van het verlichte voorwerp weer

te geven.

Cijfer tussen 0 en 100

Objectief : 80

▪ Behalve voor sommige toepassingen.

▫ Bvd : klasslokalen voor kunst en tekeningen

Ra > 90


Ra : 100 Ra : 80


Kleurweergaveindex

◘ Halogenen lampen

Altijd goede waarden

35W/840Tcp = 4000 K

Gasontladingslamp : TL

Meestal : hooge waarde

Te checken


Kleurweergaveindex

◘ Halogenen lampen

Altijd goede waarden

◘ Gasontladingslamp : TL

Te checken

◘ LED Lampen

Altijd te checken !

35W/840Tcp = 4000 K


Kleurweergaveindex


Kleurweergaveindex

◘ Kan gemeten worden

door een spectrale meting van het licht


NBN EN 12464-1

◘ Praktische toepassing : Kantoor


Definitie van de zones

3 zones voor verlichting: Voorbeelden

Opmerking:

Vastleggen en documenteren van de zones bij een ontwerp!

Achtergrond

Werkzone

Werkzone

Werkzone

Achtergrond

Werkzone

Achtergrond

Werkzone 1

Werkzone 2

Onmiddellijk aangrenzende zone

min 0,5m

tot 3,0m


Bron : Philips

Onmiddellijk aangrenzende zone

Werkzone

Bron : ETAP


Source : ETAP


NBN EN 12464-1

◘ Praktische toepassing : Kantoor

te verzekeren verlichtingssterkte


Em

◘ Te verzekeren verlichtingssterkte Initiële verlichtingssterkte x MF (Onderhoudsfactor)

◘ Onderhoudsfactor - MF - CIE 97 : 2006


Onderhoudsfactor

◘ MF = × RSMF

RSMF : de onderhoudsfactor van de wanden van de ruimte

LLMF

LLMF : de onderhoudsfactor van de lichtstroom van de lamp

× LSF

LSF : de levensduurfactor van de lamp

× LMF

LMF : de onderhoudsfactor van de armatuur


Onderhoudsfactor : Standaardwaarden

Voor TL-lampen

Nieks voor LEDs


Onderhoudsfactor

◘ Bepaald voor :

Gloeilampen

▪ 1000 uren

Halogenen lampen

▪ 2000 uren

Gasontladingslampen

▪ 5000 tot 20.000 uren

LED ?

▪ Van 30.000 tot 100.000 uren

▪ Nieuwe indicatoren

▪ LxxByy bij zz uren


Probleem : Levensduur

Invloed van de temperatuur

Max 145 cd/klm Max 90 cd/klm

Bron: Laborelec


Onderhoudsfactor

◘ Lichtstroombehoud(Lx)

◘ Defectverhouding (By)

◘ L80B10 – 50.000 u

◘ L70B30 – 30.000 u

Hoe evolueren de LED ?

(lichtstroom,…)


Concrete toepassing I

E < 500 lx in een punt

Voldoet de installatie aan de norm ?


Concrete toepassing I

◘ Kantoor :

De norm eist : 500 lx

Em = 500 lx

Em = Ei x MF

Ei = Em / MF

Ei = 500 lx / 0,85 = 588 lx

Ei = 588 lx


Op de taak

◘ Uniformiteit : definitie

U = Emin/Em

In dienst

U = Emin/Ei

Eis van EN 12464-1 : U > 0,6

Emin > 353 lx voor alle punten

Ei = 588 lx Gemiddelde waarde

+

Ei = 588 lx

U = Emin/Ei> 0,6

Emin > 0,6 x Ei

Emin > 0,6 x 588 lx

Emin > 412 lx


Voorbeeld

◘ Onmiddelijk aangrenzende zone

Eis van de norm : 300 lx

U > 0,5

Em = 353 lx Gemiddelde waarde

Ei > 176 lx voor alle punten

+


Werkplan

◘ Werkzone

◘ Onmiddellijk aangrenzende zone

◘ Achtergrond

Bepaald in functie van het project

Onmiddellijk aangrenzende zone Werkzone

Achtergrond

Bron : Philips


Objectief

TaakOnmiddelijk

aangrenzende zoneAchtergrond

Verlichtings-sterkte

(Em)

Uniformeit(U

o)


(Em)

Uniformeit

(Uo)


(Em)

Uniformiteit

(Uo)

≥ 750 lx

Fonction de la tâche

500 lx

Uo ≥ 0,40

100 lx

Uo ≥ 0,10

500 lx 300 lx 100 lx

300 lx 200 lx 50 lx

200 lx Etaak 50 lx

150 lx Etaak 50 lx

100 lx Etaak 50 lx

≤ 50 lx Etaak Etaak /2


Is dit genoeg om visueel comfort te verzekeren?

Onmiddelijk aangrenzende zone


Objectief

Onmiddellijk aangrenzende zoneEm = 300 lxU0 ≥ 0,40

WerkzoneEm = 500 lxU0 ≥ 0,60

AchtergrondEm = 100 lxU0 ≥ 0,10

Bron : Philips


Cilindrische VerlichtingssterkteĒz Cylindrische verlichtingssterkte

Belangrijk voor goede visuele communicatie en herkenning van

objecten/personen

Bijvoorbeeld: gezichten

P. Belhumeur – Columbia university


Cilindrische Verlichtingssterkte

◘ Hoe kan men die meten ?

Grootheid die kan berekend worden (Dialux,…)

Aanbevelingen :

Kantoren : 50 lx tot 1,20 m hoog

Scholen – Vergaderzalen : 150 lx bij 1,20 m hoogte en U0≥0,10


Verlichtingssterke op de wanden

◘ Wand :

Gemiddelde verlichtingssterkte 50 lx met U0 ≥ 0,10

◘ Plafond :

Gemiddelde verlichtingssterkte 30 lx met U0 ≥ 0,30

◘ Kantoren, scholen en ziekenhuizen

Wand : Em = 75 lx

Plafond : Em = 50 lx


Objectief

PlafondEm = 50 lxU0 ≥ 0,30

WandEm = 75 lxU0 ≥ 0,10

Bron : Philips


NBN EN 12464-1

◘ Verblinding


UGR

◘ Verblinding

UGR - Unified Glare Rating


NBN EN 12464-1

Verblinding

UGR > 25

UGR > 25

UGR < 16


Lighting refurbishment

◘ Oude Gebouw – Eind van de jaren ‘60

WTCB

Verlichting : Normen - Levensduur – Case study - 20/09/2016 - Pagina 515124/01/2011

Audit CSTC – Eclairage


Inbouwarmaturen 60x60

◘ Verouderde inbouwarmaturen

◘ Modulair verlaagd plafond

Armatuur met T5 lampen Armatuur met T8 lampen Armatuur met T8 lampen En diffusorLight Output Ratio ~ 60%

Energiefficiëntie : 47 lm/W

Bestaande situatie


Retrofitting met inbouwarmaturen 60x60

Steekproef van 6 recente produkten met leds

Energieefficiëntie led modules (04/2014): 120 à 150 lm/W

Energieefficiëntie lichtarmaturen (04/2014):

(met inbegrip optische elementen, driver, enz)

Gemiddeld : 102 lm/W

Min 80 lm/W

Max 117 lm/W

Energieefficiëntie led armaturen meestal beter dan armaturen met TL lampen



Armatuur met TL buizen : “Batwing” profiel in dwarse richting

Armaturen met leds : Sterke variatie van profielen,

tot bijna “ideaal” diffuus

Led oplossingen – Fotometrische impact

Bij retrofitting met led armaturen kunnen de gevraagde verlichtingssterkten niet gehaald worden , zelfs al is de totale lichtstroom gelijkwaardig.

Armatuur met TL-5 Armatuur met leds



3 typologieën in functie van optisch ontwerp

Power-led + reflector

Led oplossingen – Optieken en lichtverdeling

Groep lichtpunten met (zeer) hoge luminantie

Diffuus lichtgevend oppervlakGroep lichtpunten met gemiddelde luminantie

(Power)led + lens

Leds + diffusor


Led oplossingen – Optieken en lichtverdeling

Sterk georiënteerde lichtbundel

Georiënteerde lichtbundel Meer diffuse lichtbundel

45°

Afschermhoek 30°


Product gegevens

# Unit price (relative)

Power max

(W)

LightFlux

(lm)

MaxLight

intensity(cd)

UGR Table values

(-)

Energy Efficiency

(lm/W)

Lumendepreciation @

50.000 h

L1 -13% 35,0 2 800 1 408 24,8 80 L80

L2 +13% 35,4 3 600 1 757 21,4 102 > L87

L3 -25% 35,5 3 400 2 190 21,6 96 L70@ 30000h

L4 +25% 29,0 3 400 1 802 18,4 115 L80 / B50

L5 -10% 37,0 4 000 1 724 19,6 108 L75

L6 +38% 45,0 4 561 2 363 18,9 101 L75

Bron : Catalogus van fabrikanten


S1 : Algemene verlichting : 300 lx + Extra Taak verlichting

S2 : Taak verlichting 500 lx

S3 : Algemene verlichtingssterkte : 500 lx

→ Niet weergehouden

Meerdere scenarios


S1 L3S2 L2

S2 L6 S2 L5 S2 L4S2 L1

6 localen


S1 L3


S2 L1


S2 L2


S2 L4


S2 L5


S2 L6


Resultaten van de berekeningen

# Vermogen(W)

Lichtflux

(lm)

Vermogen/ 500 lx

(W)

EWerkplan

(lx)

EWanden

(lx)

U Werkplan

(-)

UGR

Soft values

(-)

Energy Efficiency

(lm/W)

S1L1 70 5600 5,1 421 67 0,75 - 80

S2L2 71 7200 4,3 503 98 0,82 16 102

S2L3 71 6800 4,3 505 88 0,77 20 96

S2L4 60 6800 3,7 492 83 0,81 14 115

S2L5 74 8000 4,2 509 130 0,84 23 108

S2L6 88 7560 5,7 526 106 0,83 19 101


Lichtspectrum

L3 L4 L1 L5 L6 L2


Kleur -temperatuur

L1 L2 L3 L4 L5 L6

Gegevens Catalogus

3 000 K 3 000 K 3 000 K 3 000 K 4000 K 4 000 K

Meting 3 094 K 3 083 K 3 077 K 3 013 K 4 005 K 4 067 K

Kleurweergave-index

L1 L2 L3 L4 L5 L6

Gegevens Catalogus

> 80 > 80 > 80 > 80 > 80 > 80

Meting 83 82 83 82 84 85


Kleur -temperatuur

L1 L2 L3 L4 L5 L6

Gegevens Catalogus

3 000 K 3 000 K 3 000 K 3 000 K 4000 K 4 000 K

Meting 3 094 K 3 083 K 3 077 K 3 013 K 4 005 K 4 067 K

Kleurweergave-index

L1 L2 L3 L4 L5 L6

Gegevens Catalogus

> 80 > 80 > 80 > 80 > 80 > 80

Meting 83 82 83 82 84 85

UGR L1 L2 L3 L4 L5 L6

Gegevens Catalogus

19,4 16,9 17,1 14,3 17,3 16,2

Meting 23,4 27,1 22,8 25,5 17,4 14,7


◘ Garantie : 5 jaar bijn alle (serieuse) producent

◘ Let op ! 5 jaar is niet automatisch 43.800 branduren

(5 x 8.760 branduren)


Conclusies 1

◘ Verlichtingssterkte :

2 armaturen per lokaal

De oplossing ‘scenario 1’ met de draagbare armaturen is

niet mogelijk (te lage plafonds)

◘ Verblinding :

Verschillen tussen UGR tabellen en metingen

Een situatie te vermijden : Bruto ‘cut off angles’

Geen directe zicht op de LED

2 platen (lagen) voor armaturen met diffusor

Case study WTCB


Conclusies 2

◘ Geïnstalleerde vermogen :

Reductie van een factor 3 met bestaande situatie

5 W/m2 is de target voor kantoren (lokaal)

6,5 W/m2 is de target voor het gebouw (globaal)

◘ Luminous efficacity van de produkten :

> 100 lm/W

◘ Let op met de kleurtemperaturen : → Geen ‘armatuur mix’ (verschillende merken en LED type) in de zelfde

ruimte

4.000 K → Betere IRC, Betere efficiency, Beter voor hogeverlichtingssterkten (cfr Kruithof diagramma)

Case study WTCB


Conclusies 3

◘ Depreciatie van de lichtflux en life time :

Garantie van 5 jaar

Objectief : L80/B70

Voorgestelde aanpak :

▪ Dimming van het armatuur en automatische aanpassing van de

lichtflux in functie van de depreciatie

▪ →Voordelen :

▫ Life time van de armaturen (Junctie LED/LED modules + elektronisch

componenten)

▫ Totale energieverbruik

Case study WTCB


Conclusies 4

Prestaties van producten erg variabel

Informeer en vergelijk!

Lichtverdeling is belangrijk voor visueel comfort

Een goed lichtontwerp (direct/indirecte verlichting)

Beter bepalen van werkoppervlakken

Definieer duidelijk visuele taken en werkzones

Opgepast met verblinding

Test de producten uit! Eenvoudige karakterisatie

methodes kunnen visueel comfort niet verzekeren

Wees waakzaam voor kwaliteit van het licht

Kleurweergave, kleurtemperatuur,…


Snelle evolutie !

Voorbeeld: Armatuur 60x60cm - Ingebouwd

2014

Energetische performantie

Performanties van led

20142015

2015

Gemiddeld 104 lm/W

Maximum ~ 115 lm/W

Minimum ~ 80 lm/W

Gemiddeld 96 lm/W

Maximum ~ 126 lm/W

Minimum ~ 75 lm/W


Normen Antenne Verlichtingwww.normen.be


www.ibe-biv.be

www.ibe-biv.be


www.wtcb.beArtikel NBN EN 12464-1


wtcb.be/go/publicatiesverlichting


Technologische DienstverleningDuurzaam Bouwen en Duurzame Ontwikkeling

in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest

[email protected]\go\td-duurzaambouwen

Dieudonné Lefèvrestraat 171020 Brussel

+32 (0)2 529 81 06 +32 (0)2 653 07 29

Prioritaire thema’s:• Energie en gebouwen• Renovatie, erfgoed en onderhoud van gebouwen • Akoestisch comfort• Toegankelijkheid van gebouwen• Duurzaam materiaalgebruik en afval• Duurzame houtbouw, groene gevels en daken• Binnenluchtkwaliteit en gezondheid• Digital construction• Technology watch

Missie:• Rechtstreekse en multidisciplinaire technologische ondersteuning• Informatieverstrekking en collectieve vorming• Marktverkenning en innovatiestimulering• Steun voor de introductie van onderzoeksprogramma’s en de aanvraag van subsidies

Doelgroep:• Gratis dienstverlening voor alle Brusselse ondernemingen uit de bouwsector

In samenwerking met de Confederatie Bouw Brussel Hoofdstad

Gesubsidieerd door het Brussels Hoofdstedelijk Gewest via InnovIRIS


Met de steun van de Technologische Dienstverlening “Ecobouwen en Duurzame ontwikkeling” in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest gesubsidieerd door het Brussels Instituut voor Onderzoek en Innovatie (InnovIRIS)

Met de steun van de Normen Antenne “Verlichting” gesubsidieerd door de FOD Economie

verlichting: normen - levensduur case study energie... · nbn en 12464-1 r a : kleurweergaveindex =...

Documents