In de bepaling van het E-peil voor niet-residentiële of EPN-projecten blijkt het verlichtingssysteem vaak een grote impact te hebben op het E-peil.

De gemiddelde impact van een verlichtingsinstallatie bij niet-residentiële gebouwen blijkt rond de 38% van het totale theoretische energieverbruik te liggen (bron: WTCB). Hierdoor kan met een gedetailleerde berekening van de verlichting en een correcte invoer van installatiekenmerken een grote reductie op het E-peil bekomen worden.

 

Het is bijna onvermijdelijk geworden om de verlichting niet in detail in te voeren in de EPB-software om aan de eis voor het E-peil te voldoen. Anderzijds is er vóór de aanbestedingsfase zelden informatie beschikbaar over de verlichtingsinstallatie of de armaturen die geplaatst zullen worden.

 

We beschrijven in dit artikel de ingave van een eenvoudige case studie in een eerste EPB-berekening van een project. Hierbij worden de verschillende aandachtspunten bij het ingeven van verlichting in een nieuwbouw project aangehaald.

 

Beschrijving case studie

 

We beschouwen een module uit een schoolgebouw met één leslokaal. De module beslaat 8m x 8m x 3,7m en heeft aan de oost-zijde een gordijngevel en aan de west-zijde een opake deur. Ter voorbeeld beschouwen we alle gevels als grenzend aan de buitenomgeving.

Figuur 1: 3D-zicht op de module (zuid- en oost-georiënteerde gevels)

Figuur 2: 3D-zicht op de module (noord- en west-georiënteerde gevels)

Onderstaande tabel (Fig. 3) geeft de invoerparameters voor het project weer. Niet opgegeven waardes werden verondersteld als waarde bij ontstentenis in de EPB-software 3G.

Figuur 3: tabel met aannames voor de bepaling van het K- en E-peil.

Voorbeeld ingave verlichting bij nieuwbouw

 

Methode 1: verlichting en hulpvariabele L waarde bij onstentenis

 

In de EPB-software kan er gekozen worden om de verlichting niet in detail in te voeren en te werken met waardes bij ontstentenis. Het specifieke vermogen voor alle lokalen wordt dan genomen op 20 W/m² en een gemiddeld verlichtingsniveau van 500 Lux.

Wanneer hiervoor gekozen wordt in de berekening van de case studie, komen de resultaten zoals opgegeven in Fig. 4. De EPB-software geeft voor het leslokaal in de case studie een theoretisch verbruik van 2.575,67 kWh aan.

Figuur 4: overzicht resultaten (verlichting waarde bij ontstentenis)

Methode 2: berekening verlichting a.d.h.v. het werkelijk vermogen

 

De tweede optie bestaat om alle armaturen en hun regeling in detail in te geven. In dat geval zal de EPB-software rekenen met een ingeschat vermogen. Hiervoor wordt de hulpvariabele L en het theoretisch verbruik berekend aan de hand van:

 

Gegevens over het armatuur:

  • Het vermogen van het armatuur (nominaal vermogen van alle lampen in het armatuur met inbegrip van VSA, sensoren, regelingen en/of schakelaars)
  • Aantal armaturen
  • Armatuur bevestigd aan het plafond
  • Verlichtingssterkte vrij instelbaar (dit wil zeggen dat de installateur van de verlichtingsinstallatie de totale lichtflux van het armatuur kan vastleggen op het ogenblik van ingebruikname gebouw óf dat de gebruiker dmv een dimmer de lichtflux kan variëren)
  • Optische kenmerken (CIE/CEN fluxcode volgens CIE publicatie n° 52 of EN 13032-2:A-2004)

 

Gegevens over het schakelend systeem:

  • schakelaars
  • sensoren voor de aanwezigheidsdetectie
  • gestuurde armaturen per schakelsysteem/sensor

 

Gegevens over het modulerend regelsysteem (indien aanwezig):

  • gegevens over de maten en plaatsing van de ramen in de gevels
  • type beglazing en visuele transmissie van de vensters
  • welke en aantal armaturen door welke sturing wordt bediend

 

Ter voorbeeld beschouwen we in deze case studie rechthoekige, gependelde armaturen met TL5-lampen: 3 lampen van 49 W (3x49W). Willen we nu het vermogen bepalen van dit type armatuur, dan dienen we het nominaal vermogen van alle lampen en hun regeling/schakelapparatuur te beschouwen.

 

De cataloog van de producent vermeldt 3x49 W, maar dit is niet het nominaal vermogen van het armatuur. De gedetailleerde verlichtingsstudie - waarbij een minimale verlichtingssterkte van 500 Lux werd vooropgesteld op het werkblad - (uitgevoerd met RELUX, DIALux of gelijkwaardig) geeft als resultaat:

Figuur 5: gegevens over de armaturen uit de lichtstudie (door de lichtplanner) en polair diagram

Figuur 6: Plan met resultaten van de studie verlichtingssterkte in Lux

De specifieke lichtstroom of het rendement van het armatuur bedraagt bijgevolg 51,7 lumen/Watt of lm/W. Globaal worden er zes armaturen aan 17,85 W/m² of een totaal vermogen van 978 W geplaatst, met een lichtstroom van 50.544 lumen.

 

In de software ingevoerd bekomen we volgend invoerveld voor de armaturen:

Figuur 7: invoerveld ruimte leslokaal uit de EPB-software 3G.

Met een eenvoudige manuele aan/uit-schakeling van alle armaturen met één schakelaar, behaalt het project volgende resultaten:

Figuur 8: afbeelding van de invoer van het schakelend systeem.

Let op: voor bouwaanvragen vanaf 1/1/2018 is het mogelijk om per armatuur een schakelend systeem te selecteren, om zodoende gedetailleerdere resultaten te bekomen!

 

De armaturen en schakeling worden vanaf versie 8.5.1 ingevoerd onder de knoop “ruimten” i.p.v. “verlichting”.

Figuur 9: resultaten met het manueel schakelend systeem.

Het E-peil daalt met 7 punten naar E81. Hoe groter het project en hoe meer ruimtes aanwezig in het gebouw, hoe meer invloed de ingave van de verlichtingsinstallatie zal hebben.

 

Wanneer er armaturen afzonderlijk of in groep geschakeld kunnen worden, zal de grootst geschakelde oppervlakte kleiner worden. Bij een ingave < 30 m² zal dit een reductie geven op het verbruik van de verlichtingsinstallatie, met een maximale reductie bij een grootst geschakelde oppervlakte ≤ 8 m².

Let op: voor bouwaanvragen vanaf 1/1/2017 wordt de “grootst geregelde oppervlakte” niet meer ingevoerd in de EPB-software, maar wordt rekening gehouden met de ruimte-oppervlakte.

Als er in dit project verondersteld wordt dat de armaturen per twee schakelbaar (per zone = 18,5 m²) zijn, daalt het E-peil naar E80. Dit is een verbetering van 1 punt.

Figuur 10: resultaten met mogelijke schakelende systemen met ingave van de grootst geschakelde opp.

Een maximale reductie op het energieverbruik van de verlichting d.m.v. schakeling kan bekomen worden door (bron: VEA):

  • Een regelsysteem waar de verlichting handmatig wordt ontstoken, en
  • Volledig automatisch wordt uitgeschakeld bij automatische afwezigheidsdetectie, en
  • Met een geregelde oppervlakte ≤ 30m².

 

Een bijkomend voordeel kan behaald worden wanneer de zones aan de vensters apart schakelbaar zijn en deze bijkomend ook met daglichtsturing worden uitgerust.

 

Bij de modulerende regelsystemen met daglichtingsturing wordt in EPB gebruik gemaakt van het ‘kunstlichtdeel’ en het ‘daglichtdeel’. De methode voor de berekening van het daglichtdeel en kunstlichtdeel is terug te vinden op www.energiesparen.be en terug te vinden in bijlage VI van het Energiebesluit.

 

We veronderstellen opnieuw een eenvoudig manueel schakelend systeem en passen nu een daglichtsturing toe voor de drie armaturen aan de beglazing (zie figuur 11). Volgens de methode voor de bepaling van het daglichtdeel zoals beschreven in bijlage VI van het Energiebesluit (EPU en EPN):

 

Daglichtdiepte = 0,5 + 3 * (hoogte 2,5 m * visuele transmissie 0,71)

Breedte raam = 7,7 m

daglichtdeel = 7,7 * 5,83 = 44,89 m²

Figuur 11: keuze voor de armaturen met daglichtsturing.

Figuur 12: invoervenster daglichtsturing in het daglichtdeel.

Let op: voor aanvragen vanaf 1/1/2017 is de invoer voor de modulerende regelsystemen gewijzigd: er kan ook gekozen worden voor waarde bij ontstentenis en manuele regelsystemen. De oppervlakte van het daglichtdeel wordt enkel nog gevraagd bij de selectie van “conventionele methode”:

De reductie is slechts 1 E-peil punt, aangezien de grootst geschakelde oppervlakte de helft van het lokaal bedraagt. Wanneer elk armatuur zou uitgerust zijn met een daglichtsensor en elk individueel geregeld wordt met deze sensor, bedraagt het daglichtdeel slechts 8,93 m² en daalt het E-peil naar E74.

 

Methdode 3: extern rekenprogramma

 

De laatste mogelijkheid om de hulpvariabele L te bepalen, is het gebruik van externe rekenprogramma’s. Tot op heden zijn er nog geen rekenprogramma’s erkend in het kader van de EPB-regelgeving in het Vlaams, Brussels Hoofdstedelijk en Waals gewest (www.epbd.be/index.cfm?n01=light&n02=recognized_software).

 

 

Conclusie/samenvatting aandachtspunten

 

Veel van de invoerparameters over verlichting zijn nog niet gekend in deze voorstudie. Een elektriciteitsplan is nog niet uitgewerkt en de effectief te plaatsen armaturen nog niet gekend.

 

In dat geval kan er gekeken worden naar het type lichtbron (bv. TL of LED) en de plafondindeling. Vervolgens kan er gekozen worden om met een type armatuur te werken waarvan de optische kenmerken minder performant dan of gelijkwaardig aan verwachte uitvoering. Hierbij is de .N5 bepalend, aangezien deze het lichtrendement weergeeft van het armatuur. Ten slotte kan er gerekend worden met 12-15 W/m² om het aantal armaturen te bepalen per ruimte. Dit is voor ruimtes waar visuele taken uitgevoerd worden en dus 500 lux nodig is. Voor lokalen met lage bezetting (toiletten, bergingen, e.d.) en dus een lagere vereiste verlichtingssterkte kan met lagere aannames gewerkt worden (bv. 8-10 W/m²).

 

Bij de inschatting van het vermogen, is overleg met de verantwoordelijke lichtadviseur een voordeel. Op dat moment al afspraken kunnen gemaakt worden over de aannames in de verlichtingsstudie, die dan sneller in uitvoering overgenomen kunnen worden.

 

Enkele algemene raadgevingen voor de schakeling: om het comfort van de gebruikers te verzekeren kan er gekozen worden om manueel aan te schakelen en te werken met daglichtsturing voor armaturen nabij beglazing. Bij een manuele aanschakeling en een automatische uitschakeling bij afwezigheid, wordt in principe het grootste voordeel bekomen.

 

Automatische aan- en uitschakeling in ruimtes met lage bezettingsgraad is altijd aan te raden.

 

Opmerking: de resultaten uit de EPB-software zijn niet toepasbaar op andere projecten. Alle resultaten zijn slechts ter voorbeeld in dit artikel opgegeven.