38 LJUSKULTUR 3 / 10 Hur kan en effektivare energianvändning kombineras med bibehållen – eller ännu hellre förbättrad – belysningskvalitet? Det var det övergivande temat för en konferens arrangerad av den internationella belysningskommissionen cie, som hölls i Wien under några intensiva dagar i mars. Belysningskvalitet och energieffektivitet RAPPORT FRåN CIE:S KONFERENS I WIEN 14–17 MARS 2010 TEXT KARIN FRIDELL ANTER JORDENS ”LJUSNEDSKRäPNING”. Astronomen Ferdinando Patat varnade i sitt föredrag för att ljuset från jorden sprids i atmo- sfären så att vi inte längre kan se stjärnorna. GLöDLAMPANS UPPFINNARE Thomas Alva Edison (1847–1931) öppnade konferensen med att konstatera att hans skapelse nu kommer att ersättas av andra ljuskällor.
Transcript
ARKITEKTUR
38 LJUSKULTUR 3 / 10
Hur kan en effektivare energianvändning
kombineras med bibehållen – eller ännu
hellre förbättrad – belysningskvalitet?
Det var det övergivande temat för en
konferens arrangerad av den internationella
belysningskommissionen cie, som hölls
i Wien under några intensiva dagar i mars.
Belysningskvalitet och energieffektivitet
RappoRt fRån CIE:s konfEREns I WIEn 14–17 maRs 2010
TExT KARIn FRIdELL AnTER
joRdEns ”ljusnEdskRäpnIng”.astronomen ferdinando patat varnade i sitt föredrag för att ljuset från jorden sprids i atmosfären så att vi inte längre kan se stjärnorna.
glödlampans uppfInnaRE thomas alva Edison (1847–1931) öppnade konferensen med att konstatera att hans skapelse nu kommer att ersättas av andra ljuskällor.
LJUSKULTUR 3 / 10 39
mäSSoR och KongRESSER
Utgångspunkten för konferensen var att vi behöver spara energi,
för att bromsa växthuseffekten och bidra till en hållbar utveckling. Ungefär en femtedel av världens elektriska energi går åt till belysning. För belysningsanläggningar är det endast 10 procent av den totala en-ergiåtgången som är knuten till pro-duktion, transport och återvinning. Resten, alltså 90 procent är den energi som går åt för att använda anläggningen. Ur energisynpunkt är det alltså mycket effektivt att byta ut gamla anläggningar mot nya, som drar mindre energi. De traditionella glödlamporna håller på att fasas ut, och markna-den översvämmas av nya produkter som ska ge oss ljus till en bråkdel av glödlampornas energianvändning. Framför allt handlar det om led,
ljusemitterande dioder. För många av föredragshållarna representerade led en ljusnande framtid. Deras ljusutbyte ökar för varje år av pro-duktutveckling och vit led beräk-nas inom tre år kunna ge 110–130 lumen/watt. Detta är mångdubbelt mer än för glödlampan (ca 15 lm/w) men inte så mycket mer än för t5-lysrör och metallhalogenlampor (ca 100 lm/w). Men belysningskvalitet kan inte översättas med ljusutbyte eller ut-tryckas i lumen/watt. T.Q. Khanh från Darmstadts tekniska universitet påpekade att lux/watt skulle kunna vara ett bättre mått för att kvantifi-era belysningens energieffektivitet, eftersom det anger hur mycket elek-tricitet som går åt för att uppfylla fastställda krav på belysningens standard.
fotoBIologIska aspEktER– samBandEt mEllan ljus oCh hälsaLjuset hjälper oss inte bara att se, det påverkar också till exempel vår dygnsrytm, vår rumsupplevelse och vår koncentrationsförmåga. Här finns ännu så länge ganska få tillför-litliga forskningsresultat, och med de nya ljuskällorna kan man inte heller förlita sig på erfarenheten hos vana tekniker och designers. Myck-et av diskussionen kom därför att handla om hur vi alls kan beskriva kvalitet när det gäller belysning. Led och andra energieffektiva ljuskällor är ofta rika på kortvågig stålning – ”blått ljus” – och vissa forskningsresultat tyder på att detta har positiva effekter för balansering-en av de hormoner som stödjer vår dygnsrytm. Men David Sliney, dok-
phoEnIx fIRE danCERs. I en fascinerande dansuppvisning hade phoenix fire dancers omskapat forna tiders eldkonst till att utnyttja lEdteknikens stora konstnärliga potential.
40 LJUSKULTUR 3 / 10
mäSSoR och KongRESSER
tor i biofysik, påpekade i en av kon-ferensens viktigaste föreläsningar att verkligheten inte är fullt så enkel. Vi människor är utvecklade för ett liv i dagsljus, som innehåller alla våglängder och som fluktuerar kraf-tigt mellan dygnets olika timmar. De ämnen i vårt öga som påverkas av de korta våglängderna och blir därmed tillfälligt utslitna, och behö-ver långvågigt – ”varmt” – ljus för att återfå sin funktion att påverka hormonbalansen. Vår dygnsrytm styrs alltså både av det varma dags-ljuset under morgnar och kvällar och det kalla dagsljuset mitt på dagen. Det finns också andra frågetecken kring de biologiska effekterna hos sådant ljus som avviker från de naturliga ljuskällornas kontinuerliga spektrum och ständiga variation. Det handlar till exempel om pupill-ens storlek och om ögonlockens skyddande funktion, som kan få oönskade effekter om man försöker designa sina ljuskällor utifrån några få kända värden. Våra ögon och hjärnor anpassar sig hela tiden till ljussituationen, och våra biologiska reaktioner på ljuset beror inte bara på våglängdsfördelningen utan även på en komplicerad samverkan med exponeringstiden, den rumsliga för-delningen och ljuskällans intensitet – och förmodligen flera, ännu okän-da faktorer. Slineys slutsats är: Akta er för att lita till enkla mätvärden! Andra föredragshållare ansåg dock att det finns en vetenskaplig samsyn om åtminstone vissa av belysningens biologiska effekter. I Tyskland pågår ett förarbete kring en standard kring dessa frågor, nå-got som ledde till en livlig diskussion där många menade att vi ännu inte
RådhusEt, byggt på 1880talet, hör till de av Wiens byggnader som fått en mera uppseendeväckande fasadfärgsättning.
• „blue mode“: för en exakt och entydig detektorprogrammering med blå LED, utan aktivering av anslutna
förbrukare
• Avskärmning av störningskällor genom känslighetsanpassning via DIP-brytare
• Upp ti l l 70% energibes
paring
• Minimal egenförbrukning
• Made in Germany
• Modern design
• Monteringsvänliga och e
nkla
att programmera
ESYLUX ...helt enkel
t bättre!
blu
e m
od
e
DE NYA NÄRVARO- OCH RÖRELSEDETEKTORERNAPD-C/MD-C• Kompakta – diskreta och lätta att anpassa• Funktionella – mångsidiga och trots det mycket lätthanterliga• Innovativa – effektiva och energisnåla vad gäller egenförbrukning
vet tillräckligt mycket för att låsa fast en standard. András Tóth från eu-kommissionen i Bryssel redo-gjorde för eu:s regleringsarbete. Där väger man samman analyser av en-ergieffektivitet med livscykelanalyser och krav på funktionalitet och for-mulerar krav på tydlig märkning av produkter, men man går inte specifikt in på ljuskällornas spektralfördelning.
nya sätt att angE fäRgåtERgIvnIngEn annan fråga som blivit aktuell genom de nya ljuskällorna är färg-återgivningen. För ljuskällor med kontinuerligt spektrum – exempelvis solen eller glödlampan – har vi en enastående förmåga att uppfatta färger som konstanta även om både strålningsintensiteten och färgtempe-raturen varierar kraftigt. Får vi bara tid på oss att adaptera till situationen
känner vi igen färgerna hos världen och de föremål vi har omkring oss, oavsett belysning. För ljuskällor med diskontinuerligt spektrum – t ex lysrör – fungerar inte denna färgkonstans, och det finns risk att föremålens färger förändras kraftigt mellan olika ljuskällor. Det veder-tagna måttet på ljuskällans färgåter-givning är Ra-index, som bygger på hur väl ett fåtal utvalda färger åter-ges i förhållande till ett standardise-rat dagsljus. Ra-index har ofta kriti-serats för att vara ett alltför trubbigt mått på färgåtergivning, och i och med utvecklingen av nya ljuskällor har man också försökt hitta andra metoder. På konferensen visades bl.a. försök att utgå från minnesfär-ger av kända objekt och från upp-fattningen av de unika kulörtonerna. Peter van der Burgt från Philips Lighting visade en metod som byg-
ger på hela 215 färger av olika ku-lörton och nyans. För var och en av dem visas färgförändringen mellan en referensljuskälla och den aktuella ljuskällan i form av en vektor – en liten pil. Till skillnad från Ra-index visar svärmen av vektorer både vilka färger som förändras mycket eller lite och på vilket sätt de förändras. Pekar pilen inåt mot cirkeln mitt förlorar färgen i kulörthet och pekar den utåt blir färgen starkare i den aktuella belysningen. Kulörtonför-ändringar visas genom pilens rikt-ning i förhållande till färgcirkeln.
opERahusEt (ovan), byggt 1869 och hofBuRg (t h), denna del från sent 1800tal, hör till de många magnifika byggnader där fasadbelysningen lyfter fram arkitketurens kvalitet utan att överdriva.
E L F Ö R L A G E Twww.elforlaget.se
Elförlaget är för dig som arbetar i el- och teleteknikbranschen. Hos oss hittar du all kunskap och erfarenhet du behöver, samlad i ett förlag och i en webbshop. Med böcker, standarder och produkter som hjälper dig i jobbet. Så ta vara på kraften redan nu och gå in på www.elforlaget.se Välkommen!
En cirkel med sådana vektorer ger alltså mycket god information om ljuskällans färgåtergivningsförmåga. Men i jämförelse med Ra-index är metoden svår att ta till sig. Den går inte att uttrycka med ett enkelt tal-värde och den grafiska bilden kräver också en viss eftertanke för att kun-na förstås. Därför experimenterar man nu med enklare grafiska presentationer, vilket med nödvändighet betyder att inte all information kan förmedlas. En möjlighet är att koncentrera sig på färgförändringens storlek och bortse från dess riktning. Ju större det svarta fältet i figuren är, desto sämre är färgåtergivningen inom detta kulörtonområde. En annan möjlighet är att visa förändringen i kulörthet. För de kulörtoner där det färgade området sticker utanför cirkeln förstärks färgerna under den aktuella ljus-källan, och för de kulörtoner där man ser ett vart fält blir färgerna svagare. Vilken av dessa symboler ger den bästa informationen om ljuskällans färgåtergivning? Peter van der Burgt överlät åt sina åhörare att fundera vidare på den frågan.
skymnIngssEEndE oCh utomhusBElysnIngMånga av konferensbidragen handlade om utomhusbelysning, och konferensen innehöll också en kvällsrundtur i Wien. Stadens myn-digheter bedriver ett ambitiöst arbete med att planera stadens belysning och väga ihop olika aspekter. Belys-ningen ska bidra till säkerhet och orientering, den ska samverka este-tiskt med arkitekturen, den ska mar-
unIqa toWER. på kontorshuset uniqa tower (arkitekter neumann & partner) från 2004 är hela fasaden en ständigt föränderlig lEdskärm.
phIlIps nya modEll föR REdovIsnIng av fäRgåtERgIvnIng. alla tre figurerna beskriver samma ljuskälla, en lysrörslampa med Ra=65.
fig 1: de vektorer som visar hur 215 färger förändras i förhållande till referensljuskällan. fig 2: En bild av färgförändringens storlek för olika kulörtoner, oavsett typ av förändring.
fig 3: En bild av kulörthetsändringen – gula och blå färger blir alltså starkare under denna ljuskälla medan gröna och röda färger minskar i styrka.
LJUSKULTUR 3 / 10 45
mäSSoR och KongRESSER
kera det som är viktigt av sociala, konstnärliga och historiska skäl. Allt detta ska ske inom en balanserad helhet och med rimliga kostnader och energiåtgång. För planering av utomhusbelys-ning kan man inte använda de gängse beräkningsmetoderna, eftersom de bygger på synsinnets känslighet i dagsljus och andra relativt höga ljus-nivåer (fotopiskt seende). Cie har därför formulerat ett nytt system för mesopisk fotometri, anpassad till ögats funktion i övergången mellan fotopiskt dagseende och skotopiskt mörkerseende. Vid fotopiskt seende fungerar flera olika receptortyper i näthinnan, och tapparna gör det möjligt att särskilja olika färger. Det lilla ljus som finns vid mörkerseende registreras endast av näthinnans icke färgkänsliga receptorer (stavarna), och det mesopiska seendet är alltså ett flytande mellanläge mellan dessa situationer. Teresa Goodman är ordförande för cie:s tekniska kommitté tc2:65 som arbetar med dessa frågor. I sitt föredrag visade hon hur man vägt ihop olika funktioner för att komma fram till metoder att jämföra olika ljuskällors egenskaper vid mesopiskt seende. Utgångspunkten har varit att måtten ska spegla det vi ser, men nå-gon fullständig överensstämmelse mellan måtten och det vi ser är var-ken teoretiskt eller praktiskt möjlig. Seendet är så komplext att det inte låter sig fångas i formler. Professor Axel Stockmar tog upp svårigheterna att mäta energieffekti-viteten hos anläggningar för utom-husbelysning, där det bland annat handlar om att åstadkomma en opti-
mal avvägning mellan naturligt och artificiellt ljus. Christoph Schiller be-rättade om ett konkret tillämpnings-projekt i en medelstor tysk stad. I samband med att befintlig belysning (högtryckskvicksilver och lysrör) skulle bytas ut mot led valde man ut några testgator, där man gjorde mätningar och attitydundersökning-ar före och efter bytet. Förutsätt-ningen var att man skulle använda befintliga stolpar, med ett inbördes avstånd på 40–45 meter. Det visade sig att de existerande anläggningarna inte alls levde upp till gällande belysningskrav för den-na typ av gator, inte ens när de blivit rengjorda och man bytt ut alla trasi-ga lampor. Efter byte till led kunde man åstadkomma både högre ljus-nivåer och lägre energiåtgång. Men innebar detta att ljuset upplevdes som bättre av de kringboende? Den frågan kvarstår att besvara, eftersom den planerade intervjuundersökningen ännu inte var färdig.
äR myCkEt ljus dEtsamma som BRa ljus?Många föredragshållare framhöll som en fördel att led och andra nya ljuskällor kan ge oss mera ljus med mindre energiförbrukning. För fat-tiga människor i utvecklingsländer kan den nya tekniken ge möjligheten att alls få tillgång till elektrisk belys-ning. Många är idag hänvisade till fotogenlampor som är brandfarliga och ger negativ miljöpåverkan. Dessutom är de dyra i drift, så alter-nativet är ofta att helt vara utan be-lysning. Det är lätt att inse att billig elektrisk belysning då kan medföra stora förbättringar i den enskildes
Lägger du vikt i komfort, energieffektivitet och form?
Vi kan belysning!Solar Light belysningskatalog är din hjälp på vägen. Oavsett om ett projekt är inomhus eller utomhus hittar du allt som man behöver i Solar Light.
Beställ din Solar Light katalog idag och låt dig inspireras. Kontakta oss för dina kommande belysningsprojekt. [email protected]
En belysningskatalog – många möjligheter
Interiör – Exteriör – Industri – LED belysning Downlight – Spotlight – Nödbelysning
Interiör – Exteriör Industri – LED belysning Downlight – Spotlight – Nödbelysning
livskvalitet – men för att få till en hållbar utveckling är det viktigt att man även i utvecklingsländerna sat-ser på bra ljus och inte bara ser till energieffektiviteten. S. Chakraborty berättade om den indiska standardi-seringskommissionens arbete med att formulera krav på led och att utbilda belysningsplanerare. Tyvärr, påpekade han, har Indien ännu ing-en ordentlig utbildning i ljusdesign för arkitekter – ett problem som de-las med många andra länder. När ljuset är billigt finns risken att man använder det alltför mycket. En effekt av detta kan bli, att den totala energiåtgången inte minskar så som den skulle kunna göra. Dessutom ökar risken att man slarvar med hur ljuset används, och slentrianmässigt öser på med starkt ljus även där – eller när – det skulle vara bättre med mörker. Astronomen Ferdinando Patat varnade i sitt föredrag för att ljuset från jorden sprids i atmosfären så att vi inte längre kan se stjärnorna
– eller ens observera dem med de mest avancerade teleskop.
pREsEntatIonER av svEnsk foRsknIngKonferensen arrangerades av den internationella belysningskommissi-onen cie och samlade ca 300 delta-gare från ett 40-tal länder. Enligt arrangörerna var bredden större än vid tidigare cie-konferenser. Delta-gare och föredragshållare kom från olika grenar av industrin och den akademiska världen, och även från beslutsfattande och standardiserings-organisationer och internationella samordningsorgan. Från Sverige deltog ett tiotal personer varav fyra presenterade sina forskningsresultat. Professor Anders Liljefors ifråga-satte de vetenskapliga grunderna för v-lambdakurvan (Vλ), den teoretiska modell för ögats känslighet som lig-ger till grund för alla belysningstek-nologins begrepp och beräkningar. Kurvan bygger på den kunskap som
fanns tillgänglig för hundra år sedan. Sedan dess har det gjorts banbryt-ande upptäckter om seendet, något som t o m belönats med Nobelpris, men v-lamdakurvan har inte revi-derats. Monica Säter redogjorde för sitt pågående doktorsarbete vid Tekniska högskolan i Jönköping. Hon under-strök dagsljusets betydelse för vår produktion av de hormoner som styr dygnsrytm och hälsa. Tommy Govén, tillsammans med forskare i Lund och London, presenterade delresultat från en studie om hur klassrumsfönstrens storlek och placering påverkar prestation och välbefinnande hos skolbarn. Karin Fridell Anter berättade om forsk-ningsprojektet syn-tes som hon och Ulf Klarén nyligen har påbörjat vid Konstfacks Perceptionsstudio. Projektet arbetar med den rumsliga samverkan mellan färg och ljus, något som knappast nämndes av övriga föredragshållare.
EC
OLU
X®
PRO
DU
KTK
ATA
LOG
/MA
GA
ZINE V
ÅR
EN
2010
W H E N L I G H T M A T T E R S
Ecolux våren 2010
NyheterVårens nyheter lyser upp
Belyst från sin rätta miljöReferenser från skola, kontoroch industrilokal
FörsäljningskårenDetta visste ni inte
om våra säljare
Inspirerande möten... som handlar om ljus,
själen och vin
Vår nya katalog har kommit!
Nu med Magazine, fylld av läsvärda artiklar.Beställ ditt eget ex idag på www.ecolux.se
