Elektriciteit & Verlichting – Techniek en Uitrusting 2
A. Verlichting
1. De waarneming van licht
Inleiding
Energie-efficiënt gebruik van licht: waarom belangrijk?
- steeds minder energie gaan gebruiken: zo min.
Mogelijk licht aandoen
- Licht dat niet brand is het meest efficiënte
- Aandeel aan verlichting is niet te onderschatten:
14% van elektriciteitsverbruik gaat naar verlichting
- Zoveel mogelijk het natuurlijke licht gaan
inschakelen.
EPB ( EnergiePrestatie en Binnenklimaat)
- Verlichting heeft een belangrijke invloed op de energieprestatie van niet residentiële nieuwe
gebouwen en grondige renovaties
o Alle kantoren, ziekenhuizen, scholen …
- Te moeilijk om de impact in te schatten op een woning = persoonlijk gevoel
- Prijzen stijgen nog steeds en gaan blijven stijgen: maken dat er een enorme vraag is naar
‘hoe kan ik gaan besparen’
- Oplossing: alle klampen vervangen door leds
Grafiek: Uitgaven voor elektriciteit en gas van
het beschikbare inkomen van gezin
- Rood lijn = uitgaven
- Blauw lijn = beschikbare inkomen
- Ondertussen stijging nog vele groter
Welk licht?
De eerste prioriteit als ontwerper is het gebruik van daglicht: hoe kan ik dat optimaal gaan
gebruiken?
- Daglicht is variabel = aandachtspunt (zeker in Vlaanderen)
- Natuurlijk licht is dus eigenlijk onbetrouwbaar om hele dag te
gebruiken
- Anderzijds is dat wel waar ons lichaam op is afgesteld:
hormonaal systeem
- Welk daglicht? Uit onderzoek bewezen dat als iemand de lucht kan zien deze persoon
gelukkiger is of beter kan presteren ten op zichtte van iemand die de lucht niet kan zien
- Evenwicht bekomen tussen daglicht en zonlucht is moeilijk voor ontwerpers
- Je kan ook teveel daglicht krijgen: zorgt voor verbinding > de zon is eigenlijk geen gewild licht
, - Sturen van fysiologische en psychologische processen in het menselijk lichaam
- Bevordert de productiviteit en van mensen
- Als licht op het netvlies valt wordt de biologische klok gesynchroniseerd
- Voorkomen van ziektes en slaapstoornissen (bv. Werken in shiften)
Welk licht en wanneer? Natuurlijk licht:
Wanneer is het licht interessant om binnen te hebben?
- Licht van het noorden: niet super veel licht maar wel constant over heel de dag, zakelijk koel
licht of ookwel diffuus licht genoemd (wanneer de zon door wolken schijnt)
- Zonwering is over het algemeen nooit nodig op het noorden
- Zuiden: gevaarlijk licht: oververhitting
- Geen constant licht: oververhitting
- Geen constant licht: wisselt hele dag
- Wel warm en dynamisch licht
- Noodzaak om zonnewering te gaan plaatsen
- Ramen op het oosten: probleem dat de zon zeer laag staat
- Oost en West hebben ook zonnewering nodig
Aspecten verlichting: voorbeeld museum
- Goed zien: leesbaarheid, kleur, vorm textuur
- Prettige beleving: sfeer, beleving van ruimte, ondersteunt te vertellen verhaal
- Minimum aan schade > bepaalde schilderijen kunnen UV en infrarood (IR) straling niet aan
Licht: Fysische bekeken:
- Eerste die daar een theorie over had was Newton
o Licht verplaatst zich in een rechte lijn en
reflecteert zoals een bal die tegen de muur botst
- Partikel-theorie (Newton): probleem hij kon die partikels
niet rechtstreeks waarnemen omdat ze te klein waren en te snel bewogen
o (Snelheid van licht = 300.000 m/s) kunnen we met ons oog niet waarnemen
o Hij zag wel reflectie en refractie (= als je een pen in een glas water zet, of voeten in
de zee)
, - Begin 19de eeuw: Thomas Jong die de Golftheorie
introduceerde
o Experiment uitgevonden om te bewijzen dat licht
een golf was
o Twee spleten experiment
o Hij zag een soort barcode patroon waarmee hij aantoonde dat het golven zijn met
verschillende lijnen
Licht als elektromagnetisch spectrum
Fotonen
- Theorie gaan verbeteren: wat zit er in die golf?
- Op basis van elektromagnetische straling kon hij aantonen dat er dus een golf was van
elektromagnetische straling
- Elektronen hebben een vaste baan, draaien rond een kern en hebben eenzelfde energie
- Licht wordt bekeken als een elektromagnetisch spectrum van Fotonen
- Fotonen zijn deeltjes die extra energie krijgen en licht beginnen uitstralen
- Hoe werkt dat?
o Je hebt een enorm ingezoomde atoom met in het midden de kern waar rond
elektronen draaien, die elektronen zitten altijd op een vaste baan, maar als je nu aan
zo een atoom energie gaat toevoegen (bv. Elektriciteit) dan geraken die elektronen
geëxciteerd (= dat ze teveel energie hebben) daardoor gaan ze naar een hogere
energiebaan maar willen terug naar hun standaard baan
o Ze gaan de overtollige energie proberen kwijt te geraken en uit te stoten als fotonen
o Een licht foton is dus de overtollige energie die dat de elektron heeft uitgestoten om
terug naar zijn oorspronkelijke energiebaan te geraken
Er is maar een gedeelte zichtbaar voor ons
- Zichtbare licht zit tussen ultraviolet en infrarood
- Wil zeggen dat afhankelijk van waar je zit in het elektromagnetisch spectrum dat je een
andere kleur krijgt
- Komen ook frequentie aan te pas
o Lage frequentie = rood
o Hoge frequentie = violet licht
- Zichtbaar licht: tussen de 380nm en 780nm
- Ook in het gedeelte dat we niet kunnen zien is er een bepaalde straling
Spectra van lichtbronnen: voorbeelden
- Vermogen (verticaal) uitgedrukt in Watt
- Golflengte (horizontaal) uitgedrukt in lambda nm
- Spectrum hangt af van type lamp
“Welke lichtbron dekt het volledige spectrum?” > DE ZON
, Werking van het menselijk oog
- Ons oog is te vergelijken met een fototoestel
- We zien maar op een plekje in ons oog: de gele vlek (vanachter in het oog ter hoogte van de
lens)
Gele vlek = belangrijkste: hier zijn zenuwen
het meest gevoelig en kunnen we het beste
waarnemen
Blinde vlek = waar dat onze oogzenuw die
naar de hersenen gaat is aangesloten op ons
oog
! we zien alles ondersteboven en onze
hersenen draaien dat om
Het oog omvat:
- Het harde oogvlies (sclera) = wit, stevig en geeft
bescherming dat het vocht niet uit het oog
wegloopt
- Cornea: hoornvlies = doorzichtig, licht valt op het
netvlies
- Retina: netvlies = allemaal zintuigcelletjes, zitten
ook staafjes en kegeltjes, en daar worden alle
impulsen naar ons zenuwstelsel gegeven
- Fovea centralis: centrale groef = een soort van
inzinking in de gele vlek van het netvlies, bij alle
zoogdieren is dat de plek waar ze het scherpste
kunnen zien
- Blinde vlek = de plaats waar de oogzenuw het oog verlaat (en waar geen netvlies zit)
Het menselijk oog
Staafjes & Kegeltjes
Staafjes: vooral contrasten waarnemen, zijn zeer gevoelig, we hebben er ongeveer 100 miljoen van,
er is slechts 1 soort, wanneer we alleen kijken met onze staafjes noemen we dat scotopisch zocht, wil
zeggen dat we vooral contrasten zien (grijswaarden)
Kegeltjes: zijn er ongeveer 6 miljoen, iets minder gevoelig, gaan vooral kleur waarnemen: 3 soorten,
3 kleuren > wanneer we enkel kijken met de kegeltjes noemen we dat fotopisch zicht (kleur)
- Fotopisch bestaat uit 3 kleuren: blauw – groen – rood
o Blauw: vooral gevoelig bij lage golflengtes: als er minder licht is gaan we eerder de
blauwe tinten blijven zien, eerst worden rood en dan groen uitgeschakeld
o Dat blauw noemen we ookwel het Purkinje- effect = verschijnsel waarbij dat de
lichtgevoeligheid bij een lagere verlichtingssterkte naar de blauwe kant van het
spectrum verschuift, later enkel naar contracten in zwart wit
o Ons oog gaat continue verbindingen maken om andere kleuren waar te nemen
o Het contrast wijzigt bij minder licht (staafjes nemen over)
A. Verlichting
1. De waarneming van licht
Inleiding
Energie-efficiënt gebruik van licht: waarom belangrijk?
- steeds minder energie gaan gebruiken: zo min.
Mogelijk licht aandoen
- Licht dat niet brand is het meest efficiënte
- Aandeel aan verlichting is niet te onderschatten:
14% van elektriciteitsverbruik gaat naar verlichting
- Zoveel mogelijk het natuurlijke licht gaan
inschakelen.
EPB ( EnergiePrestatie en Binnenklimaat)
- Verlichting heeft een belangrijke invloed op de energieprestatie van niet residentiële nieuwe
gebouwen en grondige renovaties
o Alle kantoren, ziekenhuizen, scholen …
- Te moeilijk om de impact in te schatten op een woning = persoonlijk gevoel
- Prijzen stijgen nog steeds en gaan blijven stijgen: maken dat er een enorme vraag is naar
‘hoe kan ik gaan besparen’
- Oplossing: alle klampen vervangen door leds
Grafiek: Uitgaven voor elektriciteit en gas van
het beschikbare inkomen van gezin
- Rood lijn = uitgaven
- Blauw lijn = beschikbare inkomen
- Ondertussen stijging nog vele groter
Welk licht?
De eerste prioriteit als ontwerper is het gebruik van daglicht: hoe kan ik dat optimaal gaan
gebruiken?
- Daglicht is variabel = aandachtspunt (zeker in Vlaanderen)
- Natuurlijk licht is dus eigenlijk onbetrouwbaar om hele dag te
gebruiken
- Anderzijds is dat wel waar ons lichaam op is afgesteld:
hormonaal systeem
- Welk daglicht? Uit onderzoek bewezen dat als iemand de lucht kan zien deze persoon
gelukkiger is of beter kan presteren ten op zichtte van iemand die de lucht niet kan zien
- Evenwicht bekomen tussen daglicht en zonlucht is moeilijk voor ontwerpers
- Je kan ook teveel daglicht krijgen: zorgt voor verbinding > de zon is eigenlijk geen gewild licht
, - Sturen van fysiologische en psychologische processen in het menselijk lichaam
- Bevordert de productiviteit en van mensen
- Als licht op het netvlies valt wordt de biologische klok gesynchroniseerd
- Voorkomen van ziektes en slaapstoornissen (bv. Werken in shiften)
Welk licht en wanneer? Natuurlijk licht:
Wanneer is het licht interessant om binnen te hebben?
- Licht van het noorden: niet super veel licht maar wel constant over heel de dag, zakelijk koel
licht of ookwel diffuus licht genoemd (wanneer de zon door wolken schijnt)
- Zonwering is over het algemeen nooit nodig op het noorden
- Zuiden: gevaarlijk licht: oververhitting
- Geen constant licht: oververhitting
- Geen constant licht: wisselt hele dag
- Wel warm en dynamisch licht
- Noodzaak om zonnewering te gaan plaatsen
- Ramen op het oosten: probleem dat de zon zeer laag staat
- Oost en West hebben ook zonnewering nodig
Aspecten verlichting: voorbeeld museum
- Goed zien: leesbaarheid, kleur, vorm textuur
- Prettige beleving: sfeer, beleving van ruimte, ondersteunt te vertellen verhaal
- Minimum aan schade > bepaalde schilderijen kunnen UV en infrarood (IR) straling niet aan
Licht: Fysische bekeken:
- Eerste die daar een theorie over had was Newton
o Licht verplaatst zich in een rechte lijn en
reflecteert zoals een bal die tegen de muur botst
- Partikel-theorie (Newton): probleem hij kon die partikels
niet rechtstreeks waarnemen omdat ze te klein waren en te snel bewogen
o (Snelheid van licht = 300.000 m/s) kunnen we met ons oog niet waarnemen
o Hij zag wel reflectie en refractie (= als je een pen in een glas water zet, of voeten in
de zee)
, - Begin 19de eeuw: Thomas Jong die de Golftheorie
introduceerde
o Experiment uitgevonden om te bewijzen dat licht
een golf was
o Twee spleten experiment
o Hij zag een soort barcode patroon waarmee hij aantoonde dat het golven zijn met
verschillende lijnen
Licht als elektromagnetisch spectrum
Fotonen
- Theorie gaan verbeteren: wat zit er in die golf?
- Op basis van elektromagnetische straling kon hij aantonen dat er dus een golf was van
elektromagnetische straling
- Elektronen hebben een vaste baan, draaien rond een kern en hebben eenzelfde energie
- Licht wordt bekeken als een elektromagnetisch spectrum van Fotonen
- Fotonen zijn deeltjes die extra energie krijgen en licht beginnen uitstralen
- Hoe werkt dat?
o Je hebt een enorm ingezoomde atoom met in het midden de kern waar rond
elektronen draaien, die elektronen zitten altijd op een vaste baan, maar als je nu aan
zo een atoom energie gaat toevoegen (bv. Elektriciteit) dan geraken die elektronen
geëxciteerd (= dat ze teveel energie hebben) daardoor gaan ze naar een hogere
energiebaan maar willen terug naar hun standaard baan
o Ze gaan de overtollige energie proberen kwijt te geraken en uit te stoten als fotonen
o Een licht foton is dus de overtollige energie die dat de elektron heeft uitgestoten om
terug naar zijn oorspronkelijke energiebaan te geraken
Er is maar een gedeelte zichtbaar voor ons
- Zichtbare licht zit tussen ultraviolet en infrarood
- Wil zeggen dat afhankelijk van waar je zit in het elektromagnetisch spectrum dat je een
andere kleur krijgt
- Komen ook frequentie aan te pas
o Lage frequentie = rood
o Hoge frequentie = violet licht
- Zichtbaar licht: tussen de 380nm en 780nm
- Ook in het gedeelte dat we niet kunnen zien is er een bepaalde straling
Spectra van lichtbronnen: voorbeelden
- Vermogen (verticaal) uitgedrukt in Watt
- Golflengte (horizontaal) uitgedrukt in lambda nm
- Spectrum hangt af van type lamp
“Welke lichtbron dekt het volledige spectrum?” > DE ZON
, Werking van het menselijk oog
- Ons oog is te vergelijken met een fototoestel
- We zien maar op een plekje in ons oog: de gele vlek (vanachter in het oog ter hoogte van de
lens)
Gele vlek = belangrijkste: hier zijn zenuwen
het meest gevoelig en kunnen we het beste
waarnemen
Blinde vlek = waar dat onze oogzenuw die
naar de hersenen gaat is aangesloten op ons
oog
! we zien alles ondersteboven en onze
hersenen draaien dat om
Het oog omvat:
- Het harde oogvlies (sclera) = wit, stevig en geeft
bescherming dat het vocht niet uit het oog
wegloopt
- Cornea: hoornvlies = doorzichtig, licht valt op het
netvlies
- Retina: netvlies = allemaal zintuigcelletjes, zitten
ook staafjes en kegeltjes, en daar worden alle
impulsen naar ons zenuwstelsel gegeven
- Fovea centralis: centrale groef = een soort van
inzinking in de gele vlek van het netvlies, bij alle
zoogdieren is dat de plek waar ze het scherpste
kunnen zien
- Blinde vlek = de plaats waar de oogzenuw het oog verlaat (en waar geen netvlies zit)
Het menselijk oog
Staafjes & Kegeltjes
Staafjes: vooral contrasten waarnemen, zijn zeer gevoelig, we hebben er ongeveer 100 miljoen van,
er is slechts 1 soort, wanneer we alleen kijken met onze staafjes noemen we dat scotopisch zocht, wil
zeggen dat we vooral contrasten zien (grijswaarden)
Kegeltjes: zijn er ongeveer 6 miljoen, iets minder gevoelig, gaan vooral kleur waarnemen: 3 soorten,
3 kleuren > wanneer we enkel kijken met de kegeltjes noemen we dat fotopisch zicht (kleur)
- Fotopisch bestaat uit 3 kleuren: blauw – groen – rood
o Blauw: vooral gevoelig bij lage golflengtes: als er minder licht is gaan we eerder de
blauwe tinten blijven zien, eerst worden rood en dan groen uitgeschakeld
o Dat blauw noemen we ookwel het Purkinje- effect = verschijnsel waarbij dat de
lichtgevoeligheid bij een lagere verlichtingssterkte naar de blauwe kant van het
spectrum verschuift, later enkel naar contracten in zwart wit
o Ons oog gaat continue verbindingen maken om andere kleuren waar te nemen
o Het contrast wijzigt bij minder licht (staafjes nemen over)
