Faktorer som skal vurderes i innendørs belysningsdesign

Generell innendekorasjonsbelysning i fortid og nåtid

Vi kjenner elektrisk belysning fra de tidlige dagene, da skolerom, kontorer og andre generelle arbeidsområder ble belyst med prismatiske eller lysdempende globus. Disse hengte fra taket og inneholdt glødetrådslykter på en måte som gjorde at disse enhetene ga lumen både direkte og indirekte til arbeidsplanet. Dette skjedde gjennom refleksjon fra romoverflater. Igen ble glassglobuser mye brukt for å oppnå høy lysstyrke. Slik produserte denne belysningsløsningen betydelig blinding for arbeiderne.

• I 1930-årene dukket totalt indirekte glødetrådsbelysning opp, med panformede eller koncentriske ringlys. Det var med en halvforgyldet lysebasert montert oppover i et hull i sentrum av enheten. I dette systemet omdirigeres lyset mot taket. Så i praksis ble taket lyskilden. Det er sant at disse indirekte enhetene produserte høykvalitets, ublindende belysning. Men denne belysningsløsningen var vesentlig veldig ineffektiv. I denne indirekte belysningsløsningen reiste ingen lumen direkte til arbeidsplanet. Igen, mange lyskilder var nødvendige i et gitt rom for å gi tilstrekkelig belyst arbeidsplanet. Dermed ble det produsert mye varme (infrarødt) som ofte gjorde rommet termisk ubehagelig.

• I slutten av 1930-årene førte oppkomsten av fluorescerende lys til en endring i innendekorasjonsbelysning. Disse lyskilder  hadde mye lavere lysstyrke enn de glødetrådslyskilder. Så for å sende alle lysen opp mot taket for omretting nedover, var ikke lenger nødvendig. Igen, med passende oppsett med lameller og linser, kunne de fleste lumen sendes direkte nedover. Selvfølgelig hadde fluorescerende lys omtrent fem ganger effekten av glødetrådslamper. Konsekvent kunne 70 fotkandela av fluorescerende belysning bli levert mer effektivt enn 30 fotkandela av glødetrådsbelysning.

• Oppkomsten av metallhalid- og høytrykk-sodiumlyskilder førte til flere endringer i innendekorasjonsbelysning i 1960-årene. De stillførte energikrisen i begynnelsen av 1970-årene. Disse lyskildene er koncentrerte og av høy lysstyrke som glødetrådslamper. De hadde effektivitet sju eller flere ganger større. Så totalt indirekte belysning i inngangsplasser ble økonomisk mulig igjen å designe med disse lyskildene. Som et resultat, var reduksjon av energiforbruk noe mulig. I denne indirekte belysningen med disse lyskildene ble belyst nivåer senket. Dette belysningsystemet, til tross for å gi en rimelig uniform belyst over hele arbeidsplanet, var ekstra belyst nødvendig ved oppgavesteder.

• Så vi ser at glødetrådsbelysning anbefales ikke for generell belysning av inngangsplasser der fluorescerende belysning fortsatt dominerer glødetrådsbelysningsløsningen. Igen, i innendekorasjonsbelysning, spesielt den 4 fotkandela, 40 W raskstartlampe, er den mest brukte fluorescerende lyskilden. Metallhalidlyskilder opptrer mer hvert år i indirekte belysning, både lyskilder hengende fra taket og i enheter bygget inn i kontormøbler. Den mest populære lyskilden for disse bruksområdene er den 400 W fosforbelagte metallhalidlyskilden. Høytrykk-sodiumlyskilder i nøyaktig utformede lyskilder får noen aksept, men anbefales generelt bare for rom med høyt tak og hvor god fargegengivelse ikke er viktig, som sportsanlegg.

Lyskilder for innendekorasjonsbelysning

Inndekorasjonsbelysningsdesigneren velger generelt lyskilder blant følgende lyskildetyper:

• Glødetrådslampe

• Fluorescerende lampe

• Metallhalidlampe

• Høytrykk-sodium

Hver av de ovennevnte typene har sin egen unike sett med styrker og svakheter. Faktorene som designeren bør vurdere når man velger en lyskilde, er:

1. Vurdering av lysstyrkeeffektivitet. Lysstyrkeeffektivitet er forholdet mellom lumenutgang fra lyskilden til den elektriske effekt (i watt) som mottas av lyskilden. Den nødvendige belysten må leveres av lyskilden i kombinasjon med belysningen økonomisk.

2. Designere må vurdere livet til lyskilden. De bør tenke på hvilke vanskeligheter det kan være å bytte ut forbrente lyskilder og om gruppebytte av lyskilder er den bedre valget økonomisk eller ikke.

3. Lysstyrkevedlikeholdet av lyskilden er en viktig faktor. Spørsmål kan oppstå om det er viktig å ha et visst minimumsnivå av belyst alltid.

4. Igen en annen viktig vurdering er farge, faktoren for utseende. Selv om alle de nevnte lyskildene produserer "hvit" lys, er deres CCT og CRI forskjellige. Designere bør vurdere viktigheten av fargene til seendet oppgave og dens omgivelser å bli trofast gengitt.

5. Tilleggsutstyr som kreves sammen med lyskildene, er et stort spørsmål. Som vi har sett, krever alle gasavledningslysballaster, mens glødetrådslamper ikke gjør det. Typen ballast som brukes, kan påvirke lyskildeutgang, levetid, startbarhet, systemeffektivitet og beboerkomfort.

6. Designere bør tenke på hva som kan være andre diverse, dvs. om det er noen andre faktorer til stede i det spesifikke miljøet eller ikke, temperaturen er et problem eller ikke, og om området må være fri for stroboeffekter eller ikke, elektromagnetisk interferens forstyrrer aktivitetene i rommet, forurensninger er til stede som kan produsere korrosjon eller en eksplosiv atmosfære osv.

Vurdering av lysstyrkeeffektivitet

Sammenligningen av de tre første faktorene for de fire vanlige lyskildetyper er vist i tabellen over. La oss diskutere lyskildeeffektiviteten først. For glødetrådslamper ligger effektiviteten mellom 12 lm/W for den 40 W standardlampe til 22 lm/W for den 500 W standardlampe. For glødetrådslamper med uendret design, øker lyskildeeffektiviteten med lampens effekt. Dette skjer fordi de tykkere filamer i de høyere effektlampene kan drives ved høyere temperaturer for samme levetid. PAR (parabolisk aluminiseret reflektor) og R (reflektor) lamper har generelt lavere effektivitet enn de standardlampene av samme effekt. Dette er fordi PAR- og R-lamper er designet for å ha lengre levetid.
Fluorescerende lamper gir mye høyere effektiviteter enn glødetrådslamper, til tross for at de har ballasttap. Som et eksempel, den 40 W standard kjøllampe emitterer 3150 lumen initielt, og dens ballast forbruker 12 W. Så effektiviteten er 3150/40 = 79 lumen /watt initielt, og inkludert ballasttap er total effekt 52 W, og dermed 3150/52 = 61 lumen / watt totalt. Denne totale effektivitetsvurderingen brukes for det siste tallet i markedet. I belysningsdesignschema brukes fluorescentlamper for å operere i par med en enkelt ballast for å forbedre total effektivitet. For eksempel, hver av de to fluorescentlamper forbruker 40 W, og deres felles ballast forbruker 12 W, som gir en initiell effektivitet på 68 lumen/W totalt. I tilfelle forvarmingslamper er lampeeffektiviteten meget lav. I denne moderne alder er fluorescentlampeballaster så designet at de regnes som energibesparende lamper med den høyeste lysstyrkeeffektiviteten.
Metalhalidlampene har høyere effektiviteter enn kviksølvlamper. Dette er fordi av tilsetningen av halidsalt i metalhalidlampene. Som et eksempel 400W metalhalidlampe emitterer 34000 lumen initielt, og dens ballast forbruker 460 W. Det gir en initiell total effektivitet på 745 lumen/W. Så lavere effektsstørrelser gir lavere effektiviteter.
Igen i tilfelle høytrykk-natriumlampe, gir de høy effektivitet. Men lavtrykk-natriumlampe med høyere effektivitet er ikke egnet for interiørlys. Dette er grunnet dårlige fargegengivelseseigenskaper. Som et eksempel, den 400 W natriumlampe emitterer 50000 initielle lumen, og dens ballast forbruker 75 W. Så hele oppsettet forbruker 475 W. Dens initielle lysstyrkeeffektivitet er 105 lumen/W. Ved sammensetning, 100 W natriumlampe emitterer 9500 lumen, forbruker 135 W, og har en initiell effektivitet på 70 lumen/W.

Vurdering av lampelevetid

Den andre kolonnen i tabellen over viser lev