Hållbar belysning: Effektiv användning av ljus

Det senaste decenniet har inneburit stora förändringar inom belysningstekniken. LED-ljuskällor har tagit över alla tillämpningar och i dag tas deras höga effektivitet och låga driftskostnad för givna.

Men de stora förbättringar som LED-ljuskällorna har fört med sig har också lockat belysningsindustrin till en del dåliga vanor. Många har snabbt börjat använda yttäckande belysning och accepterar spill-ljus eftersom ”LED-ljuskällor är så effektiva”. Men nu, när klimatkrisen har placerat hållbarhet högst upp på dagordningen och energipriserna når rekordnivåer, har det blivit uppenbart att vi inte längre har råd med sådan nonchalans.

Det känns som att det är dags att i grunden ompröva den vedertagna inställningen till ljusdesign. Ljusexperterna på ERCO har insett att vi behöver ompröva våra premisser och har studerat frågeställningen en längre tid. Slutsatsen? Vi behöver fokusera mer på ljusets effektivitet i ett visst utrymme.

Effektivitet är ingen garanti för hållbarhet

De som utformar ljuset för ett visst utrymme bör noga överväga var belysningen ska ske och tänka i termer av lux per watt i stället för att fokusera på armaturen och dess lumen per watt.

Det handlar mer specifikt om att uppnå liten bländning, exakt riktad belysning och mer ljus på lodräta ytor i stället för på golvet. Ljuset bör riktas exakt mot den punkt där det behövs och där det är mest effektivt för människans uppfattningsförmåga – och minskas på alla andra platser.

Human Centric Lighting är en planeringsinställning. Människor, deras behov och aktiviteter står i centrum för belysningsplaneringen. Detta innebär att ljuset medvetet används endast där människans uppfattning kräver det. En nyckelfaktor för hållbar belysning.

Energi är en begränsad och dyrbar resurs. Det innebär att ljusplanerarna bör hantera ljuset på ett mer effektivt sätt och bestämma var energin inte ska användas. Det är nämligen där besparingarna kan uppnås. Denna strategi kan innebära en stor minskning av den anslutna lasten. Om strategin genomförs väl kan den medföra en markant sänkning av energianvändningen, eftersom den endast använder ljus där det behövs.

Denna minskning av ljuset på vissa platser uppvägs av en ökad betoning på människocentrerad belysning som utformas för hög visuell komfort. En central del i detta är att fokusen flyttas från golvet till lodräta ytor. För att ett utrymme ska upplevas som ljust måste väggarna belysas, eftersom de befinner sig i synfältet.

”Om 100lx läggs på väggen i stället för på golvet upplevs rummet som tre till fem gångar så ljust – bara genom att ljuset riktas mot en annan yta.”

Hur mycket ljus når faktiskt det område som är relevant för den mänskliga uppfattningen (lx/W)? Belysningsstyrkan är indikatorn för hållbar belysning. ERCOs strålkastare sätter standarden här.

Bättre belysning med hälften så mycket energi

Historiskt sett har väggarna inte prioriterats, men den senaste versionen av den europeiska standarden EN 12464-1 för belysning av arbetsplatser inomhus lägger större vikt på denna strategi.

På t.ex. ett kontor skulle strategin att rikta ljuset mot de punkter där den mänskliga uppfattningsförmågan behöver det innebära att ljuset levereras på skrivborden, om det nu är där ljuset behövs. På ett 100 kvadratmeter stort kontor kan skrivborden ta upp 20 kvadratmeter av utrymmet. Om ljuset endast riktas mot väggarna och skrivborden skulle ungefär hälften av energin sparas jämfört med en jämn, yttäckande belysning. Samtidigt skapas en bättre visuell miljö som människan upplever som ljusare.

Jämförelse mellan belysningslösningar för kontor:
Konventionell ljusplanering jämfört med ljusplanering för zonbelysning

Stora armaturer erbjuder nästan inga alternativ till rasterformationer. Ljusplaneringen tar ingen hänsyn till användarnas synuppgifter. Rummet är fattigt på kontraster och upplevs som ostrukturerat och tröttande. Här är energibehovet stort, eftersom ljuset är avsett att användas på maximal belysningsnivå

Zonbelysning som är anpassad till användarnas behov och arkitekturens framtoning. Den vertikala belysningen förbättrar rumsuppfattningen och erbjuder balanserade kontrastförhållanden för den horisontella arbetsplatsbelysningen. Här uppnås ett ljust rumsintryck trots lägre anslutningseffekt.

Omprövningen av ljusdesignen började med strålkastare, eftersom de framför allt används för att rikta ljuset mot de platser där det behövs. Många strålkastare på marknaden använder en kombination av Chip On Board (CoB) LED-moduler och reflektorer. Denna kombination uppnår ett fördelaktigt förhållande mellan lumen och watt, men skapar en stor, okontrollerad ljuskorona runt strålen. Detta spill-ljus är slöseri med ljuset. En stor del av ljuset från CoB-modulerna träffar inget optiskt system och sprids därför åt alla håll. Dessutom innebär reflektionen att ljusnivån minskar.

ERCOs strålkastare använder i stället linssystem med enkla, högeffektiva chip. Denna lilla, men ljusstarka ljuspunkt är mycket enklare att koncentrera till en smal stråle av effektivt ljus. ERCO monterar chipen i sina egna kretskort innan de kombineras med en anpassad lins.

Denna konstruktion har nominellt lägre lm/W-värden, men ger upp till 20 procent mer ljus på målytan än konkurrenterna. Det betyder att planerare som enbart tittar på lm/W-värdena i en armaturs tekniska datablad missar möjligheten att skapa en hållbar belysning som fokuserar på att leverera mer ljus till målytan och att spara energi.

ERCOs strålkastare är maximalt effektiva tack vare den särskilda belysningstekniken. Parscan InTrack-spotlights ger upp till 50 % mer ljus till målområdet än andra spotlights med jämförbar ansluten belastning. Den bästa förutsättningen för hållbar belysning.

Värdet för lx/W är nyckeln till hög effektivitet

Den senaste generationens Parscan strålkastare från ERCO har visserligen ett förhållande mellan lumen och watt på hela 105lm/W, men det är det extremt höga förhållandet mellan lux och watt som gör strålkastarna så mycket mer effektiva än andra armaturer.

En annan mycket viktig del av denna filosofi är att bländning undviks. Om det finns bländande ljus försämras den visuella kontrasten och då krävs mer ljus för belysningsuppgiften. Bländning är ju per definition onödigt ljus.

Effektivt riktat ljus i kombination med hög visuell komfort kan låta enkelt vid en första anblick, men innebär en radikal förändring. Men med en hotande klimatkris runt hörnet och allt dyrare lumen är en radikal strategi i form av ljusdesign med hög visuell komfort som utgår från människans uppfattningsförmåga precis vad vi behöver.