presentation

ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΣ:
Τρέχουσες τεχνικές και τεχνολογία
Α. Τσαγκρασούλης
Τμ. Αρχιτεκτόνων Μηχανικών, Παν. Θεσσαλίας
ΨΥΧΟΛΟΓΙΚΗ
ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ
ΕΠΙΔΡΑΣΗ
ΣΤΟΝ
ΑΝΘΡΩΠΟ
ΑΙΣΘΗΤΙΚΗ
ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ
ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ
ΕΠΙΔΡΑΣΗ
ΣΤΟ
ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ
ΙΣΟΖΥΓΙΟ
ΦΟΡΤΙΑ
ΑΙΧΜΗΣ
ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ
ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ
ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΕ ΤΙΣ ΕΝΑΛΛΑΓΕΣ ΗΕΡΑΣ-ΝΥΧΤΑΣ (ΚΙΡΚΑΔΙΑΝΟΣ ΡΥΘΜΟΣ)
Brainard et al, “Action spectrum for melatonin regulation in humans: Evidence of a new circadian photoreceptor”, J. of Neuroscience, 2001
Biophilia ypothesis
Photo: A. Roetzel, Deakin University
E.O. Wilson, “Biophilia”, 1984
ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ
Αύξηση ωρών φυσικού φωτισμού 4000+210
ΑΥΞΗΣΗ ΖΗΤΗΣΗΣ – REBOUND EFFECT
Κατά κεφαλή
Κατανάλωση φωτισμού
(103 lmh)
Κόστος φωτισμού σε
GBP 2000
(106 lmh)
The Long Run Demand for Lighting: Elasticities and Rebound Effects in Different Phases of Economic Development Roger Fouquet and Peter J.G. Pearson July 2011
ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΕ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ
WEEE, RoHS,..
Ενεργειακή
στρατηγική
Σχεδιαστικές
πρακτικές
Ψυχοφυσιολογικά
δεδομένα
Πρότυπα για
φωτισμό
Δυνατότητα εκτέλεσης
συγκεκριμένης εργασίας
(π.χ. ανάγνωση)
Οδηγίες για
τεχνολογία
φωτισμού
Πρότυπο για
κατανάλωση
Ενεργειακοί
κανονισμοί
Μείωση ενεργειακής κατανάλωσης
ΤΕΛΙΚΗ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ: ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ
ΖΝΧ
1%
Κλιματισμός
17%
2%
20%
Θέρμανση (ηλ)
2%
10%
52%
Φωτισμός
28%
Αλλα ηλ.
52%
Δημόσια κτήρια γραφείων
Σχέδιο Δρασης Ενεργειακής Απόδοσης, 6/2008, Υπ. Ανάπτυξης
28%



2.23 € /Mlm h
43 € / Mlm h
1.43 € /Mlmh
Σύστημα με λαμπτήρες φθορισμού
M. Fontoynont, “Which Daylight in 2050?”,D&A 12 , by VELUX, 2009
5.28 € /Mlm h
ΥΠΑΡΧΕΙ ‘ΜΑΓΙΚΗ’ ΣΥΝΤΑΓΗ ;
ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ
HVAC
Νεφοσκεπής ~ 110-130 lm/W
Ήλιος
~ 92-115 lm/W
Aιθριος μέχρι ~150 lm/W
Τ8, Τ5
Photo: A. Τσαγκρασούλης, ΠΘ
~100 lm/W
ΑΝΟΙΓΜΑ
•
•
•
•
Θέση
Προσανατολισμός
Μέγεθος
Ιδιότητες (υαλοπίνακες , σκίαση)
ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΣ ΧΕΙΡΙΣΜΟΣ ΔΙΑΧΥΤΟΥ-ΑΜΕΣΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ
ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΣ ΧΕΙΡΙΣΜΟΣ ΔΙΑΧΥΤΟΥ-ΗΛΙΟΥ
Χειρισμός
άμεσου ηλ. φωτισμού
ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΣ ΧΕΙΡΙΣΜΟΣ ΔΙΑΧΥΤΟΥ-ΑΜΕΣΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ
ΧΡΗΣΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ «ΟΥΡΑΝΩΝ» ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥΣ
ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΗΤΟΥ ΟΥΡΑΝΟΥ
EΠΑΡΚΕΙΑ
Eext
Eint
ΠΦΦ=Eint /Eext
ΠΦΦ>=3%
3%>ΠΦΦ>=2%
2%>ΠΦΦ>=1%
1%>ΠΦΦ
Iσχυρή επίδραση
Mέτρια
-»Ασθενής -»Kαμμία
-»-
EN 15193/2007
EΠΑΡΚΕΙΑ-ΟΜΟΙΟΜΟΡΦΙΑ
10
DF %
8
6
4
2
0
ΜΕΓΕΘΟΣ ΑΝΟΙΓΜΑΤΟΣ
ΜΕΓΕΘΟΣ ΑΝΟΙΓΜΑΤΟΣ - KOΡΕΣΜΟΣ
ΜΕΓΕΘΟΣ ΑΝΟΙΓΜΑΤΟΣ
Χωρίς σκίαση
Kwh/m2
Ψύξη
Φωτισμός
WFR %
20 m2, νότιος προσανατολισμός, Aθήνα, 12h ωράριο, εγκατεστημένη ισχύς φωτισμού :15 W/m2 , μια εξωτερική πρόσοψη
ΜΕΓΕΘΟΣ ΑΝΟΙΓΜΑΤΟΣ
Kwh/m2
Με σκίαση (εξωτερικές περσίδες 450)
Ψύξη
Φωτισμός
WFR %
ΜΕΓΕΘΟΣ ΑΝΟΙΓΜΑΤΟΣ
.
Φασματικώς
επιλεκτικοί
υαλοπίνακες
Clear
glazing
Ανακλαστικός
υαλοπίνακας
Α. Tsangrassoulis, A. Roetzel, “Optimized Façade Design using Pattern Searching”, International Sustainability and Building Smart Conference, Oslo, Norway,
2009
Nέο κτήριο τμήματος ΗΜ, ΠΘ, Βόλος
THE BATTLE OF WALL
ASHRAE 189.1
IΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΝΟΙΓΜΑΤΟΣ
UV
VIS
NIR
Διπλός
διαφανής
Διπλός
Low-e
Διπλός Solar
Control
IΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΝΟΙΓΜΑΤΟΣ
Χωρίς dimming
Mε dimming
ΘΕΑ
www.koester-lichtplanung.de
Photo: A. Τσαγκρασούλης
ΘΕΑ
Eσωτερικό
ανακλαστικό Roller
g-value = 0.19
Photo: A. Τσαγκρασούλης
Eξωτερικές
μικροπερσίδες (1.2 mm)
g-value = 0.14
ΘΕΑ – MEΙΩΣΗ ΗΛΙΑΚΩΝ ΚΕΡΔΩΝ
Photo: A. Τσαγκρασούλης
ΘΕΑ- ΜΕΙΩΣΗ ΗΛΙΑΚΩΝ ΚΕΡΔΩΝ
Μονός 3mm
Solar Control
6/12/6
ΘΕΑ
Photo: A. Τσαγκρασούλης
ΤΟ ΖΗΤΗΜΑ ΤΗΣ ΘΑΜΒΩΣΗΣ ΕΙΝΑΙ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟ
Photo: A. Τσαγκρασούλης
ΤΟ ΖΗΤΗΜΑ ΤΗΣ ΘΑΜΒΩΣΗΣ ΕΙΝΑΙ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟ
ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΜΕ HDR
Photo: A. Δράκου, ΤΑΜ, ΠΘ
ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΜΕ HDR
Photo: A. Δράκου, ΤΑΜ, ΠΘ
ΠΕΡΙΜΕΤΡΙΚΗ ΖΩΝΗ, ΖΩΝΗ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ
ΑSHRAE 90.1-2010
20 ,1
ΠΕΡΙΜΕΤΡΙΚΗ ΖΩΝΗ, ΖΩΝΗ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ
EN 15193-2007
20 ,1
ΠΕΡΙΜΕΤΡΙΚΗ ΖΩΝΗ, ΖΩΝΗ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ
ΠΕΡΙΜΕΤΡΙΚΗ ΖΩΝΗ, ΖΩΝΗ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ
20 ,1
BREEAM HEA 1-ΓΡΑΦΕΙΑ
2% + 80% των χώρων
+
Ομοιομορφία >=0.4
/ 0.8% min
ή
Περιορισμός βάθους
+
«επαφή» επ. εργασίας
με ουρανό
EΠΑΡΚΕΙΑ – ΔΥΝΑΜΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ
ΚΛΙΜΑΤΙΚΑ ΑΡΧΕΙΑ ;
EΠΑΡΚΕΙΑ – ΔΥΝΑΜΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ
EΠΑΡΚΕΙΑ – ΔΥΝΑΜΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ
sDA, spatial Daylight Autonomy
sDA300, 50% >55% ή >75%
ASE, Annual Sunlight Exposure
ΑSE1000, 250 <10%
LEED v.4
250
Ειναι > 55% του χώρου;
sDA
Ειναι < 10% του χώρου;
ΑSE
LEED v.4
21/9 9:00
+
21/3 9:00
75% of RO ?
21/9 15:00
+
21/3 15:00
3000 lux
10 m
«ΤΟ ΚΥΝΗΓΙ ΤΟΥ ΧΑΜΕΝΟΥ ΔΙΣΚΟΠΟΤΗΡΟΥ»
500.0
437.6
375.3
312.9
250.5
188.1
125.8
63.4
15 m
Photo: A. Δράκου, TAM, ΠΘ
MEΤΑΦΟΡΑ Φ. ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ
MEΤΑΦΟΡΑ Φ. ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ
MEΤΑΦΟΡΑ Φ. ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ- ΣΚΙΑΣΗ , ΑΝΑΚΑΤΑΝΟΜΗ
Micro Sun shileding Louver, Siteco, www.siteco.com
Static prismatic system, Siteco, www.siteco.com
MEΤΑΦΟΡΑ Φ. ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ – ΑΝΕΙΔΩΛΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
Photo: A. Δράκου, ΤΑΜ, ΠΘ
MEΤΑΦΟΡΑ Φ. ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ
22/12 12:00
21/6 12:00
LightLouver Daylighting system R , www. Lightlouver.com
MEΤΑΦΟΡΑ Φ. ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ
MEΤΑΦΟΡΑ Φ. ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ
R. Canziani, F. Peron, G. Rossi, “Daylight and energy performances of a new type of light pipe “,Energy and Buildings, V.36, I.11, 2004
MEΤΑΦΟΡΑ Φ. ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ
Eρευνητικό θέμα , Κυρλής-Χαραλαμπόπουλος, τμ. Αρχ. Μηχ., ΠΘ
MEΤΑΦΟΡΑ Φ. ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ
Project Universal Fiber Optics, Univ. of Athens
Εγκατεσημένη ισχύς (W/m2)
ΕΓΚΑΤΑΣΤΗΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ ΓΙΑ ΤΕΧΝΗΤΟ ΦΩΤΙΣΜΟ
25 W/m2, ***
20 W/m2, **
16 W/m2, KENAK
15 W/m2, *
ASHRAE 90.1
ΕΓΚΑΤΑΣΤΗΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ - ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ
Εm=569 lux, 11.4 W/m2
ΠΡΟΣΘΕΤΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΕΝ 12464-1:2011
ΛΑΜΠΡΟΤΗΤΑ ΠΗΓΩΝ, ΘΑΜΒΩΣΗ, ΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΕΣ ..
ΣΥΖΕΥΞΗ ΤΕΧΝΗΤΟΥ – ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ
Φυσικός φωτισμός (lux)
500 lux
1 ημέρα
ΙΔΑΝΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ
Ρύθμιση ηλεκτροφωτισμού (%)
Ρύθμιση
Φυσικός
φωτισμός
ΣΥΖΕΥΞΗ ΤΕΧΝΗΤΟΥ – ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ
Ballast με ενσωματωμένη
τη στρατηγική ελέγχου
Λαμπτήρες
Αισθητήρας
ΣΥΣΤΗΜΑ ΡΥΘΜΙΣΗΣ ΦΩΤΕΙΝΗΣ ΡΟΗΣ
Αναλογικό, ψηφιακό
Controller
Ισχύς (% επι της μεγιστης)


Φωτεινή ροή (% επι της μέγιστης)
ΠΩΣ ΑΝΤΙΛΑΜΒΑΝΟΜΑΣΤΕ ΤΗΝ ΜΕΙΩΣΗ ΤΩΝ ΕΠΙΠΕΔΩΝ ΦΩΤΙΣΜΟΥ
1
Μείωση φωτεινής ροής
0.8
0.6
0.6
0.4
0.2
0.22
0.77
0.05
0
0
0.2
0.4
0.6
Αντιλαμβανόμενη φωτεινότητα
0.8
1
ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ (Integral reset)
Σήμα ελέγχου
Πλήρης έναυση (100%)
Ελάχιστη έναυση
Σήμα αισθητήρα
Controller
ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ (Closed loop proportional)
Σήμα ελέγχου
Πλήρης έναυση (100%)
Ελάχιστη έναυση
Σήμα αισθητήρα
Controller

50 lux
6:1
300 lux


100 lux
1:1
100 lux

Aισθητήρας στην
οροφή
Aισθητήρας στην
επιφάνεια εργασίας
Λόγος φωτισμού επιφάνειας
εργασίας/ αισθητήρα
ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ (Integral reset)
Λεπτά
Περιμετρική ζώνη
900
Αισθητήρας επ. εργασίας
700
Αισθητήρας οροφής
Αισθητήρας οροφής
ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΚΑΤΑ ΕΝ 15193
Να σχεδιαστεί το σύστημα φωτισμού
(ισχύς, παρασιτική ισχύς + τυχόν αυτοματισμοί)
Να εκτιμηθεί η ζώνη εκμετάλλευσης ΦΦ (ΖΕΦΦ)
(γεωμετρικός υπολογισμός)
Να υπολογισθεί αν στη ΖΕΦΦ είναι επαρκής ο ΦΦ
(Με τη βοήθεια των παραγόντων φυσικού φωτισμού +
γεωγραφικό πλατος)
Καθορισμός συστήματος αυτοματισμού
Καθορισμός χρήσης και χρόνου λειοτυργίας
(εξαρτάται απο τον χώρο)
LENI (kwh/m2)
ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΚΑΤΑ ΕΝ 15193
Constant illuminance factor (FC) =1
Occupancy dependency factor (FO)=0.9
Daylight dependency factor (FD)=0.23
Εm=500 lux, Tvis=0.6
tD=2250h day, tN=250h night
61W
18% WFR
WL =
Σ {(P *F )*[(t *F *F )+(t *F )]}/1000 (kwh)
n
c
D
O
D
N
O
ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΚΑΤΑ ΕΝ 15193
ΜΟΝΟ ΣΤΗ ΖΕΦΦ
DAYSIM, νότιος
ΣΕ ΟΛΟ ΤΟΝ ΧΩΡΟ
ΖΩΝΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΑ ΕΝ 15193
ΖΕΦΦ
DF %
ΖΩΝΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΑ ΕΝ 15193
Η ΘΕΣΗ ΤΟΥ ΑΙΣΘΗΤΗΡΑ ΕΠΗΡΕΑΖΕΙ ΤΗΝ ΠΙΘΑΝΗ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
ΚΕΝΑΚ
WL=
{(Pn*Fc)*[(tD*FO*FD)+(tN*FO)]}/1000 (kwh)
Οτι είδατε στην παρουσίαση έχει δημιουργηθεί με:
1. Radiance (http://www.radiance-online.org/)
2. DAYSIM (http://daysim.ning.com/)
3. DIALUX (http://www.dial.de/DIAL/)
4. RELUX (http://www.relux.biz/)
5. DAYLIGHT VISUALIZER (http://viz.velux.com/)
6. Energy +
(http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/)
7. HDRscope
( http://courses.washington.edu/hdrscope/)
8. KENAK
( http://portal.tee.gr/portal/page/portal/SCIENTIFIC_WORK/GR_ENERGEIAS/kenak )
Ευχαριστώ πολύ για την προσοχή σας

Download Report