Ocena instalacji oświetleniowej w budynku - zakres systemy oświetlenia dziennego, moŝliwości sterowania systemem oświetleniowym, przedsięwzięcia zmniejszające zuŝycie energii na oświetlenie Oświetlenie zuŝycie energii elektrycznej na oświetlenie: 20 50% budynki uŝyteczności publicznej 10% budynki mieszkalne oświetlenie elektryczne (podstawowe) oświetlenie awaryjne obliczanie zapotrzebowania energii na oświetlenie moŝliwe do uzyskania oszczędności en. el.: typowo zmniejszenie zuŝycia o połowę w szczególnych przypadkach 3 10 razy Instalacja oświetleniowa powinna spełniać wymagania oświetleniowe dla danej przestrzeni bez marnotrawienia energii. Konieczne jest zastosowanie odpowiedniego systemu oświetlenia, sprzętu, sterowania oraz wykorzystania dostępnego światła dziennego. Sposoby projektowania oświetlenia ogólne miejscowe złoŝone bezpośrednie pośrednie bezpośrednio-pośrednie PN-EN 12464-1:2006 Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 1
Oświetlenie awaryjne Wymagania oświetleniowe PN-EN 12464-1:2006 Światło i oświetlenie miejsc pracy Cz. 1 Miejsca pracy we wnętrzach Wymagania oświetleniowe nakazane natęŝenie oświetlenia olśnienia oddawanie barw zalecane rozkład luminancji kierunkowość światła barwa postrzegana migotanie i efekt stroboskopowy światło dzienne PN-EN 12464-1:2006 Widmo promieniowania elektromagnetycznego Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 2
Światłość (I) NatęŜenie źródła światła w danym kierunku kandela (cd) stanowi ona 1/60 część natęŝenia światła wysyłanego w kierunku prostopadłym przez ciało doskonale czarne o powierzchni 1 cm 2 w temperaturze krzepnięcia platyny Światłość (I) Wielkość podstawowa - zaleŝy od kierunku - nie zaleŝy od odległości od źródła Strumień światła (Φ) NatęŜenie oświetlenia (E) lumen (lm) strumień światła wysyłany w kąt bryłowy 1sr przez punktowe źródło światła o światłości 1cd lux (lx) natęŝenie oświetlenia wytworzonego przez strumień świetlny 1 lm na powierzchni 1m 2 Φ A Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 3
Luminancja (jasność) (L) Charakteryzuje świecenie w danym kierunku źródełświatła i oświetlonych przez nie przedmiotów nit = cd/m 2 Powierzchnia obserwowana, A NatęŜenie oświetlenia zaleŝy od: rodzaju pomieszczenia charakteru pracy lub działalności: - stopnia trudności pracy - obserwowanych przedmiotów (wielkość, barwa, kontrast z otoczeniem) - czasu I Ogólna zasada: NatęŜenie oświetlenia nie powinno być mniejsze niŝ 200lux w miejscach stałego pobytu PN-EN 12464-1:2006 Stopniowanie poziomów natęŝenia oświetlenia Typowe wartości E dla większości pomieszczeń 200 2000 lx 20 30 50 75 100 150 200 300 500 750 1000 1500 2000 lx współczynnik 1,5 Projektant oświetlenia moŝe zwiększyć poziom natęŝenia o co najmniej jeden stopień (wg skali wartości natęŝeń oświetlenia) w następujących sytuacjach, odbiegających od warunków normalnych, gdy: wykonywana praca wzrokowa jest skrajnie trudna, naprawianie popełnionych błędów jest bardzo kosztowne, zwiększona dokładność lub wyŝsza wydajność ma szczególnie duŝe znaczenie, zdolność widzenia jest gorsza niŝ normalna, przedmioty pracy wzrokowej mają wyjątkowo małe rozmiary lub małą wartość kontrastu, określone czynności mają być wykonywane w wyjątkowo długim czasie. PN-EN 12464-1:2006 Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 4
Wymagane eksploatacyjne natęŝenie oświetlenia moŝe być zmniejszone, gdy: szczegóły zadania mają niezwykle duŝe wymiary lub duŝy kontrast, zadanie wykonywane jest w niezwykle krótkim czasie, NatęŜenie oświetlenia średnie wartości eksploatacyjne natęŝenia oświetlenia (E m ) na polu pracy i na polu bezpośredniego otoczenia 0,5m Obszar bezpośredniego otoczenia 0,5m 0,5m Zadanie wzrokowe (pole pracy) 0,5m PN-EN 12464-1:2006 Równomierność oświetlenia Równomierność oświetlenia (d) na danej płaszczyźnie wyznacza się jako iloraz najmniejszej zmierzonej wartości natęŝenia oświetlenia występującej na danej płaszczyźnie (E min ) do średniego natęŝenia oświetlenia na tej płaszczyźnie (E śr ): gdzie: d = E min /E śr E śr = (E 1 + E 2 +...+ E n ) / n; n - liczba punktów pomiarowych; E 1 E n - wyniki pomiarów w kolejnych punktach pomiarowych. d 0,7 obszar zadania wzrokowego Luminancja Stosunek luminancji Kontrast L BR = L 1 2 L1 L2 C = = BR 1 L 2 BR nie powinien przekroczyć: 3 - pomiędzy obszarem zadania wzrokowego a obszarem bezpośredniego otoczenia 10 - pomiędzy obszarem zadania wzrokowego a dalszym otoczeniem 20 - pomiędzy oknem a otoczeniem 40 - Ŝadnym miejscu w polu widzenia d 0,5 obszar bezpośredniego otoczenia PN-EN 12464-1:2006 Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 5
Olśnienie taki przebieg procesu widzenia, przy którym występuje odczucie niewygody lub zmniejszenie zdolności rozpoznawania przedmiotów czy jedno i drugie, w wyniku niewłaściwego rozkładu luminancji lub niewłaściwego zakresu luminancji albo nadmiernych kontrastów w przestrzeni lub w czasie Olśnienie ze względu na skutki: przeszkadzające - zdolność widzenia zmniejszona na bardzo krótki, ale zauwaŝalny czas i bez wywoływania uczucia przykrości. przykre - wywołuje uczucie przykrości, niewygody, rozdraŝnienia oraz wpływające na brak koncentracji bez zmniejszenia zdolności widzenia. oślepiające - olśnienie tak silne, Ŝe przez pewien zauwaŝalny czas Ŝaden przedmiot nie moŝe być spostrzeŝony. Jest to skrajny przypadek olśnienia przeszkadzającego Olśnienie ze względu na powstawanie: olśnienie bezpośrednie, jaskrawy przedmiot występujący w tym samym (lub prawie tym samym kierunku) co przedmiot obserwowany olśnienie pośrednie, jaskrawy przedmiot występujący w innym kierunku niŝ przedmiot obserwowany olśnienie odbiciowe, kierunkowe odbicia jaskrawych przedmiotów Olśnienie Ujednolicony wskaźnik olśnienia (UGR ) 0,25 UGR = 8 log 10 ( Σ L 2 ω ) L b L b - luminancja tła (cd/m2) L luminancja świecących części kaŝdej oprawy w kierunku oka obserwatora ω kąt bryłowy (sr) p wskaźnik połoŝenia rozwaŝanej oprawy (wskaźnik Guth a) uwzględnia połoŝenie opraw względem linii widzenia p 2 PN-EN 12464-1:2006 Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 6
Olśnienie ocena olśnień powodowanych przez oprawy oświetleniowe na podstawie danych z projektu UGR < 10 brak olśnienia 10 ledwo odczuwalne, na granicy odczuwania 16 mało odczuwalne (tolerowalne) 22 powodujące niewygodę 28 dopiero co odczuwane nieznośne olśnienie Ograniczanie olśnienia i obniŝanie kontrastów - właściwy sposób rozmieszczenia opraw i miejsc pracy - stosowanie matowych powierzchni - ograniczanie luminancji opraw - powiększanie pól świecących opraw - stosowanie jasnych sufitów i ścian szczególnie dla stanowisk pracy wyposaŝonych w monitory ekranowe PN-EN 12464-1:2006 Oprawy oświetleniowe Oprawa oświetleniowa urządzenie słuŝące do rozsyłania, filtrowania lub przekształcania strumienia świetlnego jednego lub więcej źródeł światła, zawierające, oprócz źródła światła, wszystkie elementy niezbędne do mocowania, ochrony źródła światła i przyłączania go do sieci zasilającej oraz układ stabilizacyjno zapłonowy, jeŝeli jest potrzebny oprawy skupiające, np. źródło punktowe z odbłyśnikiem skupiającym oprawy rozpraszające o duŝej luminancji (L > 14 000 cd/m 2 ), np. źródło punktowe z odbłyśnikiem rozpraszającym, nieprzeświecalnym, bez klosza rozpraszającego oprawy rozpraszające o średniej luminancji (L < 14 000 cd/m 2 ), np. źródło liniowe z odbłyśnikiem rozpraszającym, nieprzeświecalnym, z kloszem rozpraszającym lub bez klosza rozpraszającego Oprawy oświetleniowe W zaleŝności od sposobu kierowania strumieniem światła rozróŝnia się pięć klas oświetleniowych: 1. Oprawy do oświetlenia bezpośredniego, zapewniające silne oświetlenie płaszczyzn poziomych, słabe zaś płaszczyzn pionowych. Równomierność oświetlenia jest niewielka, co sprzyja powstawaniu ostrych i głębokich cieni. 2. Oprawy do oświetlenia przewaŝnie bezpośredniego, zapewniające nieco łagodniejsze kontrasty i słabsze odbłyski niŝ oprawy, ale tylko wtedy, gdy sufit i górne partie ścian są jasne. W przeciwnym wypadku lub gdy strop jest oszklony stosowanie tych opraw jest niewskazane, ze względu na duŝe straty światła. Opraw tego typu nie naleŝy stosować, jeśli chodzi o dobre oświetlenie płaszczyzn pionowych. 3. Oprawy do oświetlenia rozproszonego, wytwarzające łagodne cienie i prawie równomierne oświetlenie, zbudowane są zazwyczaj w postaci kuli mlecznej lub klosza ze szkła rozpraszającego światło we wszystkich kierunkach. Ze względu na słabość wytwarzanych kontrastów świetlnych i ograniczenie moŝliwości powstawania odbłysków, oprawy tej klasy moŝna zalecać dla pomieszczeń pracy o jasnych sufitach i ścianach. Oprawy te nie nadają się więc dla większości przemysłowych pomieszczeń pracy, mogą natomiast znaleźć zastosowanie przy oświetlaniu biur, kreślarni, świetlic itp. Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 7
Oprawy oświetleniowe W zaleŝności od sposobu kierowania strumieniem światła rozróŝnia się pięć klas oświetleniowych: 4. Oprawy do oświetlenia przewaŝnie pośredniego, wytwarzające bardzo miękkie i słabe cienie oraz prawie równomierne oświetlenie płaszczyzn poziomych i pionowych. Oprawy takie stosuje się w pomieszczeniach o białym suficie i bardzo jasnych ścianach, w których cienistość jest niepoŝądana. MoŜna je stosować w świetlicach, czytelniach, kreślarniach itp. 5. Oprawy do oświetlenia pośredniego, kierujące światło lamp całkowicie na sufit, wytwarzają oświetlenie całkowicie bezcieniste i równomierne zarówno na płaszczyznach poziomych, jak i pionowych. Oświetlenie za pomocą tych opraw stosuje się w pomieszczeniach o białych sufitach, przede wszystkim w lokalach reprezentacyjnych, klubach, salach posiedzeń itp. Oprawy oświetleniowe klasa oprawy klasa (rodzaj) oświetlenia strumień świetlny półprzestrzenny (% strumienia całkowitego) równomierność oświetlenia dolny górny cienistość oświetlenia I bezpośrednie 90-100 10-0 mała duŝa II przewaŝnie bezpośrednie III mieszane 40-60 60-40 60-90 40-10 średnia średnia umiarkowanie duŝa mała IV przewaŝnie pośrednie 10-40 90-60 duŝa bardzo mała V pośrednie 0-10 100-90 bardzo duŝa brak cieni Oprawy oświetleniowe Kąt ochrony (δ) jest to kąt płaski wyznaczony w pionowej płaszczyźnie przechodzącej przez środek świetlny oprawy, określający strefę, w której przedziałach oko obserwatora jest chronione przed bezpośrednim promieniowaniem źródła światła Oprawy oświetleniowe Kąty ochrony (δ) Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 8
Olśnienie przeszkadzające (oślepiające) Kąty ochrony opraw oświetleniowych Luminancja źródła Min. kąty* Źródła światła i oprawy oświetleniowe Krzywa światłości (η z ) - rozkład światłości oprawy dla charakterystycznych płaszczyzn przekroju danej oprawy: - wzdłuŝny (C90) i poprzeczny (C0) przekrój osiowy oprawy - dla opraw wydłuŝonych (np. do świetlówek) - jedna krzywa dla opraw obrotowosymetrycznych (np. do Ŝarówek, niektórych lamp wysokopręŝnych) 20 50 50 500 >500 15 20 30 * nie mają zastosowania dla oświetlenia pośredniego oraz gdy oprawa lokowana poniŝej poziomu oczu Oddawanie barw Wskaźnik oddawania barw (R a ) miara stopnia zgodności wraŝenia barwy przedmiotu oświetlonego danym źródłem światła z wraŝeniem barwy tego samego przedmiotu oświetlonego odniesieniowym źródłem światła w określonych warunkach śarówki wolframowe i halogenowe 90 Świetlówki tradycyjne 50 98 Rtęciowe wysokopręŝne 50 69 Sodowe <39 (25 80) Temperatura barwowa temperatura ciała doskonale czarnego, w której wysyła ono promieniowanie w tej samej chromatyczności co rozpatrywane promieniowanie Jest to obiektywna miara wraŝenia barwy danego źródła światła temperatura barwowa 2 700 K - barwa bardzo ciepłobiała (Ŝarówkowa) temperatura barwowa 3 000 K - barwa ciepłobiała temperatura barwowa 4 000 K - barwa biała temperatura barwowa 5 000 K - barwa chłodnobiała temperatura barwowa 6 500 K - barwa dzienna R a > 80 Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 9
Barwa postrzegana Barwa postrzegana Lampy metalohalogenkowe Świetlówki Lampy rtęciowe śarówki Sodowe Płomień Kierunkowość światła zbyt kierunkowe powoduje ostre cienie pomaga uwydatniać szczegóły Tętnienie i migotanie światła Zmiany strumienia świetlnego w rytm zmian prądu przemiennego, od wartości minimalnej do maksymalnej związane z zasilaniem prądem przemiennym o częstotliwości sieciowej. Migotanie - odczucie niestabilności wraŝenia wzrokowego (luminancja lub rozkład widmowy zmieniają się w czasie. W przypadku migającego okresowo oświetlenia moŝe dojść do powstania efektu stroboskopowego. PN-EN 12464-1:2006 Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 10
Elektryczne źródła światła: śarowe źródła światła Lampy indukcyjne rtęciowe fluorescencyjne Lampy niskociśnieniowe sodowe ksenonowe Lampy wyładowcze Lampy wysokopręŝne rtęciowe metalohalogenkowe sodowe Podstawowe parametry źródeł światła Moc znamionowa [W]- wartość mocy lampy danego typu deklarowana przez wytwórcę lub odpowiedzialnego sprzedawcę przy zachowaniu określonych warunków pracy lampy. Moc znamionowa jest zwykle oznaczana na lampie Trwałość absolutna czas świecenia do chwili wygaśnięcia wskutek uszkodzenia Trwałość uŝyteczna - czas świecenia źródła światła do chwili, kiedy wartość jego strumienia świetlnego zmniejszy się o 20 30% w stosunku do wartości początkowej Skuteczność świetlna [lm/w] Źródła światła Efektywność przetwarzania energii elektrycznej na świetlną Stosunek strumienia świetlnego emitowanego (w lumenach [lm]) do mocy elektrycznej pobieranej przez źródło światła (mierzonej w watach [W]) Czas zapłonu - czas potrzebny na utworzenie się w lampie wyładowczej statecznego wyładowania łukowego, przy czym lampa pracuje w określonych warunkach, a czas zapłonu liczy się od chwili zasilenia lampy Statecznik to urządzenie włączone między obwodem zasilającym a jedną lub kilkoma lampami wyładowczymi, które słuŝy głównie do ograniczenia prądu lampy (lamp) do wymaganej wartości Zapłonnik jest urządzeniem słuŝącym do zapłonu lamp wyładowczych poprzez podgrzanie elektrod lub przepięcie w obwodzie ze statecznikiem Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 11
śarówki tradycyjne ZALETY: produkcja Ŝarówek o dowolnym napięciu znamionowym i dowolnej mocy znamionowej; zaświeca się od razu po włączeniu do sieci; bardzo dobre oddawanie barw nie wymaga dodatkowego stosowania przyrządów zapłonowych i statecznika. WADY: wraŝliwość na wartość napięcia zasilającego; krótka trwałość (około 1000 h); niska skuteczność świetlna (8 21 lm/w); duŝa energochłonność śarówki halogenowe śarówki halogenowe w porównaniu z Ŝarówkami tradycyjnymi charakteryzuje: większa skuteczność świetlna (18-33 lm/w); mniejsze wymiary; wyŝsza trwałość (znamionowa trwałość Ŝarówek halogenowych do ogólnych celów oświetleniowych wynosi 2000 h); wyŝsza i niezmienna temperatura barwowa (3000-3400 K, barwy oświetlanych przedmiotów są bardziej nasycone); mały spadek strumienia świetlnego w okresie eksploatacji. śarówki Świetlówki liniowe ZALETY : wysoka skuteczność świetlna (55-104 lm/w) wysoka trwałość (8000-15000h) bardzo dobre oddawanie barw szeroki zakres temperatur barwowych (2300-6800 K). WADY : znaczne tętnienie światła; strumieńświetlny maleje w niskiej temperaturze Skuteczność świetlna w zaleŝności od temperatury Ŝarnika Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 12
Świetlówki kompaktowe Świetlówka kompaktowa ze zintegrowanym układem zapłonowym Świetlówki kompaktowe - mieszkania, małe pomieszczenia biurowe, handlowe - lampy przenośne - oświetlenie awaryjne ZALETY: brak efektu stroboskopowego; mogą być stosowane w większości standartowych opraw oświetleniowych. Świetlówki liniowe - pomieszczenia biurowe, handlowe - audytoria i czytelnie, - magazyny i hale przemysłowe o nieduŝej wysokości Lampy matalohalogenkowe WADY: moŝliwości zmiany barwy światła w miarę eksploatacji. lampy te mogą pracować tylko w pozycji określonej przez producenta ZALETY wysoka skutecznośćświetlna (do 100 lm/w) bardzo dobre oddawanie barw Lampy ksenonowe ZALETY: barwa światła jest zbliŝona do światła dziennego, co umoŝliwia bardzo dobre rozróŝnianie barw odmiana lamp metalohalogenkowych Pełny strumieńświetlny uzyskuje się po około 3 minutach po włączeniu, a powtórny zapłon po 10 minutach Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 13
Lampy sodowe wysokopręŝne WADY: moc dostarczana do lampy moŝe ulec zmianie wskutek zmiany napięcia zasilającego lampy ZALETY: są mało wraŝliwe na wahania temperatury otoczenia wysoka trwałość (20000 30000 h) Lampy sodowe niskopręŝne WADY: dająświatło monochromatyczne ZALETY wysoka skutecznośćświetlna, od 100 lm/w do nawet 200 lm/w Ze wszystkich źródeł światła lampy sodowe mają największą skuteczność świetlną Rozgrzew lampy zimnej trwa od 2 do 5 minut. Czas powtórnego zapłonu lampy nagrzanej po krótkotrwałym zaniku napięcia wynosi do 6 minut Pełny strumieńświetlny uzyskuje się po 7 15 minutach. Ponowny zapłon po zgaszeniu w zaleŝności od typu natychmiast lub po 2 minutach Lampy sodowe -głównie oświetlenie zewnętrzne: drogi, mosty i wiadukty, tunele, lotniska, iluminacje budynków z cegły i piaskowca. Lampy o skorygowanej barwie - pomieszczenia handlowe - przejścia i dworce - hale przemysłowe i sportowe Lampy rtęciowe wysokopręŝne WADY: wpływ temperatury otoczenia na czas zapłonu; mały współczynnik oddawania barw; występowanie efektu stroboskopowego. ZALETY: niska cena w porównaniu z innymi wysokociśnieniowymi lampami wyładowczymi; wysoka niezawodność i trwałość w porównaniu z Ŝarówkami (6000-20000 h); znaczna skutecznośćświetlna (60 lm/w) Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 14
Lampy indukcyjne ZALETY: - emitują niewielką ilość ciepła. - zapłon w sposób bezmigotliwy, a po zaniku napięcia zasilania, ponowny zapłon jest natychmiastowy. - trwałość nie zaleŝy od częstości włączeń i uzaleŝniona jest od trwałości układu elektronicznego - działanie niezaleŝnie od temperatury WADY: - wysoka cena lampy - kosztowny zasilacz Dioda elektroluminescencyjna LED (light emitting diode) ZALETY - duŝa wytrzymałość - energooszczędność - Ŝywotność (do 100,000 godzin!!) - niewielkie oddawanie ciepła - odporność na wibracje oraz warunki atmosferyczne - wszechstronne zastosowania Zestawienie podstawowych parametrów źródeł światła Źródła światła Zakres mocy [W] Skuteczność świetlna [lm/w] Trwałość [h] Temp. barwowa [K] Ra Czas zaświecania l. zimnej l. nagrzanej śarówki zwykłe 15-2000.8-21 1000 2700-3000 100 śarówki halogenowe 10-2000 18-33 2000 3000-3400 100 0 Świetlówki kompaktowe 5-55 5.25 50-87 8000-12000 2300-6800 80 Świetlówki liniowe 4-140 10-65 55-104 8000-15000 2300-6800 98 0,5-3,0 s Lampy indukcyjne 55-165 64-74 do 100000 2700-4000 >80 0,1-1,0 s L. rtęciowo- Ŝarowe 100-1000 16-34 1000-3000 4000 65 0 3-6 min Rtęciówki 6000- wysokopręŝne 50-1000 do 60 20000 4300 <50 3-5 min 6-10 min Lampy metalohalogen. 20-2000 100 3000-20000 3000-5000 95 3-5 min 6-10 min Sodówki niskopręŝne 10-200 100-200 10000 około 1800 <35 7-12 min 0 Sodówki wysokopręŝne 35-1000 40-150 do 30000 2000-2150 do 65 2-5 min 2-6 min PN-EN 15193:2007 Energetyczne właściwości uŝytkowe budynków Wymagania energetyczne dotyczące oświetlenia (oryg.) Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 15
Metody wyznaczania zuŝycia en. el. na oświetlenie Obliczenia M. złoŝona M. szybka Dane przetworzone roczne miesięczne godzinowe Dane roczne Pomiar w dowolnym okresie Pomiary zuŝycia energii na oświetlenie Pomiary powinny być wykonane jedną z metod: - liczniki energii w poszczególnych obwodach elektrycznych - lokalne liczniki energii zintegrowane z kontrolerami w systemie oświetlenia - system zarządzania oświetleniem w budynku obliczający zuŝycie energii i przekazujący te informacje do systemu zarządzania budynkiem (BMS) - system zarządzania oświetleniem rejestruje czas włączonego oświetlenia, ustawienie ściemniacza i odniesienie tych danych do informacji o zainstalowanej mocy elektrycznej oświetlenia PN-EN 15193:2007 PN-EN 15193:2007 Obliczanie całkowitej energii na oświetlenie Obliczanie całkowitej energii na oświetlenie W t = W L,t + W P,t, [kwh] W L,t moc zuŝywana przez świecące źródła światła konieczna do spełnienia wymagań oświetleniowych, [kwh] W P,t moc pasoŝytnicza zuŝywana przez system kontroli oświetlenia w trybie standby oraz przez system oświetlenia awaryjnego w trybie standby i w czasie czasie ładowania baterii zasilające oprawy, [kwh] Uwagi: - W t moŝe być określone dla róŝnych przedziałów czasowych - dla istniejących budynków W L,t i W P,t mogą być dokładniej wyznaczone przez bezpośredni pomiar PN-EN 15193:2007 W L,t = Σ{(P n F c ) [(t D F o F D )+(t N F o )]}/1000, [kwh] P n moc wszystkich zainstalowanych opraw oświetleniowych [W] F c współczynnik uwzględniający regulację prowadzącą do utrzymania natęŝenia oświetlenia na wymaganym poziomie F D współczynnik uwzględniający wykorzystanie światła dziennego w oświetleniu F o współczynnik uwzględniający nieobecności uŝytkowników w miejscu pracy t D czas uŝytkowania oświetlenia w ciągu dnia [h] t N czas uŝytkowania oświetlenia w nocy [h] PN-EN 15193:2007 Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 16
Obliczanie całkowitej energii na oświetlenie LENI Lighting Energy Numeric Indicator W P,t = Σ{{P pc [(t y (t D + t N )]} + (P em t e )}/1000, [kwh] LENI = W/A, [kwh/(m 2 rok)] P pc moc uŝywana przez system kontroli w czasie gdy oświetlenie jest wyłączone [w] P em moc uŝywana do ładowania baterii opraw oświetlenia awaryjnego [W] t y liczba godzin w roku, przyjmuje się 8760 h t e czas ładowania baterii opraw oświetlenia awaryjnego [h] W całkowita ilość energii uŝyta na oświetlenie, [kwh/rok] A całkowita uŝyteczna powierzchnia podłogi, [m 2 ] Pozwala porównać zuŝycie energii na oświetlenie w budynkach pełniących podobne funkcje lub w budynku referencyjnym t D czas uŝytkowania oświetlenia w ciągu dnia [h] t N czas uŝytkowania oświetlenia w nocy [h] PN-EN 15193:2007 PN-EN 15193:2007 Metoda szybka W t = W L,t + W P,t, [kwh] t = 1 rok - obliczenia za pomocą m. szybkiej te zazwyczaj dają wyŝsze wartości LENI niŝ metody złoŝone - dopuszcza stosowanie uproszczone wyznaczanie t D, t N, F C, F D, F O Annex E, F, G (jeŝeli uregulowania wewnętrzne nie stanowią inaczej) ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 6 listopada 2008 r. w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielna całość techniczno-uŝytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej PN-EN 15193:2007 Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 17
Zapotrzebowanie na energię końcową na potrzeby oświetlenia E K, L = E L, j A f, [kwh/rok] E L, j roczne jednostkowe zapotrzebowanie na energię uŝytkową do oświetlenia [kwh/m 2 rok] A f powierzchnia uŝytkowa [m 2 ] Roczne jednostkowe zapotrzebowanie na energię uŝytkową do oświetlenia E L,j = P N F C /1000 [(t D F o F D )+(t N F o )], [kwh/m 2 rok] P N moc wszystkich zainstalowanych opraw oświetleniowych [W/m 2 ] F c współczynnik uwzględniający regulację prowadzącą do utrzymania natęŝenia oświetlenia na wymaganym poziomie F D współczynnik uwzględniający wykorzystanie światła dziennego w oświetleniu F o współczynnik uwzględniający nieobecności uŝytkowników w miejscu pracy t D czas uŝytkowania oświetlenia w ciągu dnia [h] t N czas uŝytkowania oświetlenia w nocy [h] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r Średnia waŝona moc jednostkowa oświetlenia budynku ocenianego P N =[Σ P j A fj )]/ Σ A f [W/m 2 ] P j moc jednostkowa opraw oświetleniowych w j-tym pomieszczeniu [W/m 2 ] A fj powierzchnia uŝytkowa j-tego pomieszczenia Biura Szkoły Szpitale Hotele Restauracje Dworce, lotniska Obiekty sportowe Obiekty handlowe Fabryki t D 2250 1800 3000 3000 1250 2000 2000 3000 2500 t N 250 200 2000 2000 1250 2000 2000 2000 1500 t o 2500 2000 5000 5000 2500 4000 4000 5000 4000 Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r/ PN-EN 15193:2007 Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 18
Typ kontroli F D Typ kontroli F O Biura, dworce, lotniska, muzea, fabryki Restauracje, obiekty handlowe Szkoły, szpitale ręczna Regulacja światła (czujnik oświetlenia, ściemniacz) ręczna ręczna 1,0 0,9 1,0 1,0 Biura, szkoły Restauracje, obiekty handlowe i sportowe hotele ręczna automatyczna ręczna ręczna 1,0 0,9 1,0 0,7 Regulacja światła (czujnik oświetlenia, ściemniacz) 0,8 załoŝenie: przynajmniej 60% mocy oświetleniowej objętej danym typem kontroli Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r/ PN-EN 15193:2007 szpitale ręczna (część z automatyczną kontrolą) 0,8 załoŝenie: automatyczna kontrola z przynajmniej jednym czujnikiem obecności w pomieszczeniu; przy duŝych pomieszczeń przynajmniej jeden na 30m 2 Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r/ PN-EN 15193:2007 Współczynnik utrzymania - MF Zalecane natęŝenia oświetlenia dla kaŝdego zadania są eksploatacyjnymi natęŝeniami oświetlenia. Wartość współczynnika utrzymania zaleŝy od charakterystyk eksploatacyjnych lamp i urządzeń zasilających, opraw oświetleniowych, środowiska, a takŝe od systemu konserwacji oświetlenia. 0,8 0,9 typowo gdy zastosowano regulację natęŝenia oświetlenia 1 przy braku regulacji PN-EN 12464-1:2006 wartość względna [%] F C = (1+ MF)/2 120 100 80 60 40 20 natęŝenie oświetlenia MF (współczynnik utrzymania) moc 0 0 3000 6000 czas [h] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r/ PN-EN 15193:2007 Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 19
Roczne jednostkowe zapotrzebowanie na energię pierwotną do oświetlenia wbudowanego Jednostkowa moc oświetlenia wbudowanego i zuŝycia energii pierwotnej oświetlenia referencyjnego Q P,L = w el E K,L + w el E el, pom, L, [kwh/rok] E K,L roczne zapotrzebowanie na energię końcową przez oświetlenie wbudowane [kwh/rok] L.p. 1 Rodzaj budynku lub lokalu Biura Maksymalna wartość jednostkowej mocy oświetlenia P N,Ref [W/m 2 ] 20 E K,L, Ref [kwh/m 2 rok)] 45 EP L, Ref [kwh/m 2 rok)] 135 E el, pom, L roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną do napendu urządzeń pomocniczych systemu oświetlenia wbudowanego [kwh/rok] w el współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej na dostarczenie nośnika energii (Tab.1, zał. 5) 2 3 4 Szkoły Szpitale Restauracje 20 25 25 40 80 60 120 240 180 5 Sportowo-rekreacyjne 20 50 150 6 Handlowo-usługowe 25 75 225 Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. Wartości mocy jednostkowej oświetlenia w budynku ROZPORZADZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 6 listopada 2008 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie2) Typ budynku Biura Szkoły Szpitale Restauracje Handlowousługowe Sportoworekreacyjne Moc jednostkowa oświetlenia, W/m 2 Klasa kryteriów projektowania A 15 15 15 10 10 15 B 20 20 25 25 20 25 C 25 25 35 35 30 35 Dz.U. Nr 75, poz. 690, z 2002 r. oraz Nr 109, poz. 1156 z 2004 r. (zm. rozp. z dnia 6.11.2008) Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 20
Roczne jednostkowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną do oświetlenia wbudowanego Oświetlenie awaryjne EP L = 2,7 P N t o /1000, [kwh/m 2 rok] P N moc elektryczna referencyjna [W/m 2 ], wg załoŝeń projektowych t o czas uŝytkowania oświetlenia [h/rok], wg załoŝeń projektowych PN-EN 1838:2005 Zastosowania oświetlenia. Oświetlenie awaryjne Dz.U. Nr 75, poz. 690, z 2002 r. oraz Nr 109, poz. 1156 z 2004 r. (zm. rozp. z dnia 6.11.2008) Oświetlenie awaryjne Systemy oświetlenia awaryjnego Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 21
Oświetlenie awaryjne Oświetlenie awaryjne. Wymagania Oprawy oświetleniowe powinny być umieszczane: - obowiązkowo przy wyjściach ewakuacyjnych i znakach bezpieczeństwa -przy kaŝdych drzwiach wyjściowych przeznaczonych do wyjścia ewakuacyjnego - w pobliŝu schodów, tak aby kaŝdy stopień był oświetlony bezpośrednio - w pobliŝu kaŝdej zmiany poziomu - przy zmianie kierunku, skrzyŝowaniu korytarzy - na zewnątrz i w pobliŝu kaŝdego wyjścia końcowego - w pobliŝu kaŝdego punktu pierwszej pomocy - w pobliŝu kaŝdego urządzenia przeciwpoŝarowego i przycisku alarmowego droga ewakuacyjna strefa otwarta Oświetlenie dzienne Oświetlenie dzienne Na promieniowanie dochodzące do wybranego punktu Ziemi wpływa wiele czynników: Pomieszczenie przeznaczone na pobyt ludzi powinno mieć zapewnione oświetlenie dzienne, ale są dopuszczone wyjątki pora roku (zmiana odległości od Słońca) pora dnia (zmiana grubości warstwy atmosferycznej, przez która przechodzi promieniowanie optyczne) szerokość geograficzna (róŝny kąt padania promieniowania na powierzchnie poziomą) stan atmosfery (niebo czyste, zamglenie, zachmurzenie) stosunek powierzchni okien, liczonej w świetle ościeŝnic, do powierzchni podłogi powinien wynosić co najmniej 1:8, natomiast w innym pomieszczeniu, w którym oświetlenie dzienne jest wymagane ze względów na przeznaczenie - co najmniej 1:12 Dz.U. Nr 75, poz. 690, z 2002 r. oraz Nr 109, poz. 1156 z 2004 r. (zm. rozp. z dnia 6.11.2008) Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 22
Oświetlenie dzienne Pomieszczenia przeznaczone do zbiorowego przebywania dzieci w Ŝłobku, przedszkolu i szkole, z wyjątkiem pracowni chemicznej, fizycznej i plastycznej, powinny mieć zapewniony czas nasłonecznienia co najmniej 3 godziny w dniach równonocy (21 marca i 21 września) w godzinach 8 00-16 00, natomiast pokoje mieszkalne - w godzinach 7 00_ 17 00. Światło dzienne Aby oświetlenie dzienne spełniało ono dobrze swoje zadanie, wymiary otworów oświetleniowych i ich rozmieszczenie powinny być tak dobrane, aby: - zapewnić wystarczające natęŝenie oświetlenia na stanowisku pracy; - uzyskać poŝądany kierunek padania światła; - zapobiec nadmiernemu przedostawaniu się bezpośredniego promieniowania słonecznego do wnętrza; - uzyskać poŝądany kontakt wzrokowy pracowników z otaczającą przyrodą. Dz.U. Nr 75, poz. 690, z 2002 r. oraz Nr 109, poz. 1156 z 2004 r. (zm. rozp. z dnia 6.11.2008) Oświetlenie dzienne Oświetlenie dzienne górne - świetliki - oświetlenie boczne światło pada przez okna umieszczone w ścianach, przy czym parapety okienne znajdują się na wysokości nie większej niŝ 1,2m od podłogi, a szerokośćścian między oknami jest nie większa niŝ 2,5 m; - oświetlenie górne światło pada przez otwory oświetleniowe umieszczone w konstrukcji dachowej, zwane świetlikami; - oświetlenie wysokoboczne -światło pada przez okna z parapetami znajdującymi się na wysokości większej niŝ 1,2 m od podłogi; - oświetlenie mieszane stanowi róŝne kombinacje powyŝszych systemów - trójkątne - trapezowe - latarniowe - wklęsłe - pilaste - mansadrowe Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 23
Oświetlenie dzienne Współczynnik oświetlenia dziennego (e) e = E wew /E zew PN-B-02380:1971 Oświetlenie wnętrz światłem dziennym Warunki ogólne norma wycofana bez zastąpienia! Kategoria Oświetlenie górne Oświetlenie boczne I szczególnie dokładna 10 3,5 4 II b. dokładna 7 2 3 III dokładna 5 1,5 2 IV mało dokładna 3 1 1,2 V zgrubna 2 0,5 0,8 VI nadzór ogólny 1 0,25 0,2 (%) Oświetlenie dzienne Urządzenia, systemy, rozwiązania Oświetlenie dzienne Urządzenia, systemy, rozwiązania Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 24
Oświetlenie dzienne Urządzenia, systemy, rozwiązania Oświetlenie dzienne Urządzenia, systemy, rozwiązania Wymiana Ŝarówek na bardziej oszczędne Przedsięwzięcia zmniejszające zuŝycie energii na oświetlenie Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 25
Ściemniacze zainstalowanie indywidualne ściemniaczy na stanowiskach pracy mogą pomóc zaoszczędzić do 40% energii PN-EN 15193:2007 Sterowanie oświetleniem wyłączanie ściemnianie Systemy sterowania oświetleniem Systemy sterowania oświetleniem sterownik oprawy oświetleniowe - czujniki ruchu - czujnik natęŝenia oświetlenia - odbiorniki podczerwieni (zdalne sterowanie za pomocą pilota) czujnik odbiornik podczerwieni www.philips.oprawy.pl Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 26
Systemy sterowania oświetleniem zdalne sterowanie i strefowanie Systemy sterowania oświetleniem czujniki światła www.philips.oprawy.pl www.philips.oprawy.pl Systemy sterowania oświetleniem Systemy sterowania oświetleniem czujniki światła skierowany na płaszczyznę roboczą (pomiar o. dziennego i elektrycznego łącznie) skierowany na okno (pomiar światła dziennego) umieszczony na dachu (pomiar światła dziennego) Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 27
Systemy sterowania oświetleniem przykładowa lokalizacja czujnika oświetlenia Systemy sterowania oświetleniem czujniki ruchu h= max. 3,5m min. 0,75*h 1,5*h 1,5*h nie moŝna stosować z oświetleniem pośrednim sufitu! nasufitowy czujnik ruchu naleŝy unikać tradycyjnych naściennych uniwersalnych czujników ze wzgl. na strefy matrwe Rodzaje kontroli oświetlenia PN-EN 15232:2007 Energetyczne właściwości uŝytkowe budynków. Wpływ na automatyzację i sterowanie budynków oraz zarządzanie budynkami (oryg.) ze względu na: - obecność uŝytkownika - wykorzystanie światła naturalnego (oświetlenie dzienne) Kontrola systemem Ŝaluzji ze względu na: - ochronę przed przegrzewaniem pomieszczenia - uniknięcie występowania olśnienia PN-EN 15232:2007 Ocena instalacji oświetleniowej w budynku Joanna Ferdyn-Grygierek, Jan Kaczmarczyk 28