Licht-Handbuch fr den Praktiker
Ihr kompaktes Nachschlagewerk
Kapitel 2
Richtwerte zur Innen- und AuenbeleuchtungAuf Basis der neuen europischen Normen
Kapitel 3
Lichtanwendung
Kapitel 4
Technologie
Kapitel 7
Sicherheitsbeleuchtung
Kapitel 5
Lampen
Kapitel 8
Technik und Tabellen
Kapitel 9
Planungswerkzeuge
Kapitel 6
Lichtsteuerung und Betriebsgerte
Kapitel 1
Lichttechnik
Impressum
Fr Fragen und Anregungen zumLicht-Handbuch fr den Praktiker
Zumtobel Lighting GmbH Schweizer Strasse 30Postfach 726851 Dornbirn, AUSTRIAT +43/(0)5572/[email protected]
11. Auflage: April 2018
Licht-Handbuch fr den Praktiker
Kapitel 1
Lichttechnik
Was ist Licht ? 6 Was sieht unser Auge? 7 Human Centric Lighting 8 Licht wirkt dreifach 8
Grundgren der Lichttechnik 10 Lichtstrom 11 Lichtstrke 11 Beleuchtungsstrke 11 Leuchtdichte 11
Gtemerkmale der Beleuchtung Richtiges Licht klassische und neue Gtemerkmale 12 Beleuchtungsstrke Begriffsbestimmung 12 Blendung Blendungsbegrenzung 14 Das UGR-Verfahren 15 Beleuchtungsstrken auf Decken und Wnden 17 Rumliche Beleuchtung 17 Lichtfarbe 18 Farbwiedergabe 18
Messung der Beleuchtungsstrke 19
Auenbeleuchtung 20
Beleuchtungsarten 22
Beleuchtungskonzepte 24
Energieeffizienz im Gebude 26
1
6
Licht-Handbuch fr den Praktiker
Licht ist jener Teil der elektromagnetischen Strahlung, der von unseren Augen wahr genommen wird. Der Wellenlngen-bereich liegt zwischen 380 und 780 nm. Bei Tag arbeiten die Zapfen und wir sehen Farben, in der Nacht hingegen arbeiten die Stbchen und wir sehen nur Grauwerte.
Was ist die melanopische Wirkung von Licht?Zustzlich befinden sich in der Netzhaut photo sensitive Gan glien zellen. Sie sind fr blaues Licht empfindlich und bewirken die Unter drckung des Schlafhormons Melatonin in der Nacht. Melatonin bewirkt guten Schlaf in der Nacht. Die Unter drckung von Melatonin am Morgen verhilft zu Wach heit am Tag. So hilft richtiges Licht, den circadianen Rhyth mus und damit ein gesundes Wach- und Schlafverhal-ten zu steuern.
Was ist Licht ?
Was ist Licht?
Wellenlnge [m]
10-10
10-5
100
105
Gammastrahlung
Rntgenstrahlung
Ultraviolett
Infrarot
Terahertz
Mikrowellen
Rundfunkwellen
Fernsehen, UKW
Mittelwelle
Licht
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Licht-Handbuch fr den Praktiker
Relative spektrale Hell-Empfindung und melanopische Wirkung
Wellenlnge [nm]
Wirkung in Prozent
460 500380 420 540 580 620 660 700 740 780
100
80
60
40
20
0
Was sieht unser Auge?
Wellenlnge [nm]
Nacht V'( )
TagV( )
Smel( )
Erluterung der drei Kurven:V() = Hellempfindung, Tagsehen mit den ZapfenV'() = Nachtsehen mit den StbchenSmel() = Melatoninunterdrckung mit den photosensitiven Ganglienzellen
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Licht-Handbuch fr den Praktiker
Human Centric Lighting
Human Centric Lighting (HCL) drckt die positive Wirkung von Licht und Beleuchtung auf die Gesundheit, das Wohlbefinden und die Leistungsbereitschaft des Menschen aus und bietet dadurch kurz- wie auch langfristigen Nutzen.
Licht wirkt dreifach
Licht fr die visuellen Funktionen die normgerechte Beleuchtung des Arbeitsbereiches blendfrei und komfortabel
Licht fr das emotionale Empfinden die Architektur untersttzende Beleuchtung stimmungsgebend und gestaltend
Licht mit biologischer Wirkung den circadianen Rhythmus untersttzend aktivierend oder entspannend
Was ist Licht ?
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Licht-Handbuch fr den Praktiker
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Licht-Handbuch fr den Praktiker
Lichtstrom Lichtstrke Beleuchtungsstrke Leuchtdichte
Grundgren der Lichttechnik
Lichtstrom
Leuchtdichte L
Lumen [lm]
[lm/sr*m2]=[cd/m2]
Lichtstrke Beleuchtungsstrke E
Candela [lm/sr]=[cd] Lux [lm/m2]=[lx]
= Raumwinkel, in den der Lichtstrom abgestrahlt wird A = Flche, auf die der Lichtstrom trifft AL cos = gesehene Flche der Lichtquelle = Reflexionsgrad der Flche = 3,14 * = fr diffuse Oberflchen
=
E =
A
L =
AL cosL =
E *
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Licht-Handbuch fr den Praktiker
Lichtstrom
Der Lichtstrom beschreibt die von einer Licht quelle abge gebene Licht menge.
Die Lichtausbeute ist das Verhltnis des Licht stroms zur aufgenommenen elektrischen Leistung (lm/W). Sie ist ein Ma fr die Wirt schaft lich keit einer Lichtquelle.
Lichtstrke
Die Lichtstrke beschreibt die Men ge des Lichts, die in eine bestimmte Richtung ab gestrahlt wird. Sie wird mageblich von licht lenkenden Elementen wie z. B. Reflektoren bestimmt. Die Dar stellung erfolgt ber die Licht strkeverteilungskurve (LVK).
Kurzzeichen: Phi Maeinheit: lm Lumen
Kurzzeichen: Maeinheit: cd Candela
Kurzzeichen: E Maeinheit: lx Lux
Kurzzeichen: L Maeinheit: cd/m2
Beleuchtungsstrke
Die Beleuchtungsstrke beschreibt die Men ge des Licht stroms, die auf eine Flche trifft. Hinweise ber die erforder liche Beleuchtungs strke finden sich in den einschlgigen Normen (z. B. EN 12464 Beleuchtung von Arbeits sttten).
Beleuchtungsstrke: E(lx) = Lichtstrom (lm)
Flche (m2)
Leuchtdichte
Die Leuchtdichte ist die einzige licht technische Grund gre, die vomAuge wahr genommen wird.
Sie beschreibt den Helligkeitseindruck einerseits einer Lichtquelle, andererseits einer Flche und ist dabei stark von deren Reflexionsgrad (Farbe und Oberflche) abhngig.
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Licht-Handbuch fr den Praktiker
Richtiges Licht klassische und neue Gtemerkmale
Beleuchtungsstrke Begriffsbestimmung
Klassische Gtemerkmale ausreichendes Beleuchtungsniveau harmonische Helligkeitsverteilung Begrenzung der Blendung Spiegelungen und Reflexionen vermeiden gute Schattigkeit richtige Lichtfarbe passende Farbwiedergabe
Wartungswert der Beleuchtungsstrke m Ist jener Wert, unter den die Beleuchtungs-strke im Bereich der Seh aufgabe nicht sinken darf.
Bereich der Sehaufgabe Die Beleuchtungs strken sind fr bestimmte Sehaufgaben festgelegt und werden fr jenen Bereich geplant, in dem diese auftre-ten knnen.
Ist die genaue Lage nicht bekannt, wird zur Bestimmung der ganze Raum oder ein fest gelegter Bereich des Arbeitsplatzes heran gezogen.
Der Bereich der Sehaufgabe kann hori-zontal, vertikal oder geneigt sein.
Unmittelbare Umgebung um den Bereich der SehaufgabeHier darf die Beleuchtungs strke um eine Stufe tiefer liegen als im Be reich der Seh auf-gabe (z. B. 300 lx zu 500lx).
Neue Gtemerkmale Vernderung der Lichtsituation individuelle Beeinflussung Energieeffizienz Tageslicht-Integration Licht als raumgestaltendes Element
WartungsfaktorDer Neuwert multipliziert mit dem War tungs-faktor ergibt den Wartungs wert der Beleuch-tungsstrke.
Der Wartungsfaktor kann individuell er mittelt werden und berck sichtigt den Licht strom rckgang in der Anlage durch Ver schmutzung und Alterung der Lampen, Leuchten und Raum oberflchen.
Das Wartungsprogramm (die Intervalle zum Reinigen und Wechseln der Lampen und der Anlage) muss dokumentiert sein. Siehe auch Kapitel 9 Checklisten.
Gleichmigkeit UOZur Erfllung von Sehaufgaben in beleuchte-ten Bereichen sollten keine zu groen Hel-ligkeits unterschiede entstehen und daher eine Gleichmigkeit UO = Emin/ nicht unter-schritten werden.
Gtemerkmale der Beleuchtung
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Licht-Handbuch fr den Praktiker
Wartungswert = Wartungsfaktor x Neuwert
Wartungswert der Beleuchtungsstrke (%)
Betriebszeit (Jahre)
Neuwert
Wartungswert bei 3-jahriger Reinigung
Anlagenwert ohne Wartung
150
1 2 3 4 5
125
100
75
50
25
0
Reflexionsgrade Die Reflexionsgrade der Raum- und Objekt-oberflchen bestimmen nicht nur die Raum-wahrnehmung, sie beeinflussen auch das reflek tierte Licht und somit die Raumhellig-keit. Die Reflexionsgradtafel in der Anlage hilft bei der Bestimmung der Reflexionsgrade.
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Licht-Handbuch fr den Praktiker
Blendung Blendungsbegrenzung
Direktblendung
Reflexblendung
Ursache nicht entblendete Leuchten Flchen mit groer Hellig keit
Auswirkung nachlassende Konzentration Anstieg der Fehlerquote Ermdung
Abhilfe Leuchten mit begrenzten Leucht dichten Jalousien an Fenstern
Ursache spiegelnde Oberflchen falsche Leuchtenanordnung falsche Arbeitsplatzposition
Auswirkung nachlassende Konzentration Anstieg der Fehlerquote Ermdung
Abhilfe Abstimmung von Leuchten und
Ar beits platz(-layout) Begrenzung der Leuchtdichte der Leuchte matte Oberflchen
Gtemerkmale der Beleuchtung
Die Bewertung der Blendung Die Bewertung der Blendung kann fr alle Leuchten, die regelmig im Raum angeord-net werden, mit dem UGR Verfahren durch-gefhrt werden, wie es die Norm EN 12464-1 Beleuchtung von Arbeitssttten in Innen-rumen vorsieht. Kritisch sind allerdings LED-Leuchten mit einzeln wahrnehm baren und sehr hellen Lichtpunkten.
Klassische BildschirmarbeitsplatzleuchtenDie Norm sieht vor, dass die Leucht dichte der Leuchte unter einem Winkel von 65 unter 3000 bzw unter 1500 cd/m2 liegt.
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Licht-Handbuch fr den Praktiker
UGR = 8 log 0,25 Lb L2
(1) (2)
Das UGR-Verfahren
Zur Beurteilung der (psychologischen) Blen-dung wird das vereinheitlichte UGR-Verfahren (unified glare rating) herangezoge