TU: ELEKTRICITEIT &VERLICHTING
1. DE WAARNEMING VAN LICHT
Energie-efficiënt gebruik van licht: waarom belangrijk?
- EPB (Energie Prestatie en Binnenklimaat)
Verlichting heeft invloed op E-peil (Energieprestatie) van alle niet-residentiële nieuwbouw én grondige
renovaties
- Elektriciteitsprijzen (uitgave elek. en gas, sinds 2009 enkel gestegen (ook bij andere landen))(zie tabellen op
dia’s)
Welk licht belangrijk?
Eerste prioriteit als ontwerper is het gebruik van daglicht
- Sturen van fysiologische en psychologische processen in het menselijk lichaam
Ons lichaam heeft dit nodig, is erop afgesteld
- Bevordert de productiviteit en gezondheid van mensen
- Als licht op het netvlies valt wordt de biologische klok gesynchroniseerd
- Voorkomen van ziektes en slaapstoornissen (bv. werken in shiften)
Bij opstaan: blauw licht (koude licht) om wakker te worden (biologisch) dag vordert dus licht wordt
warmer en warmer, in avond vb. bij mooie zonsondergang word je slaperig door warme licht
Daglicht algemene aspecten
- Oriëntatie: richting van licht dat binnenvalt en wat voor licht.
- Verblinding: rekening houden met schermen.
- Beplanting: te veel bomen rondom kunnen zorgen voor te veel schaduw, Het is nodig om samen te werken met
tuinarchitecten.
- Eisen: sommige steden leggen eisen op de hoeveelheid licht moet binnenvallen in een gebouw/ woning
- Schade: bepaalde lichtvormen/bronnen kunnen schade toebrengen (UV & IR) bv. Schilderijen
- Vorm: we gaan sneller over ronden vormen kijken en worden meer aangetrokken door hoeken
- Textuur: beïnvloed beleving op vlak van licht en geluid
Licht kan opgedeeld worden in functioneel, comfortabel, energiezuinig en sfeervol licht.
- systemen om daglicht meer naar binnen te krijgen of systemen om zon tegen te houden
Vb. zonnewering waar licht nog door weerkaatst, prisma in uitstekend deel, …
- in ateliers: noorderlicht = vrij constant (koel licht) dus niet altijd verlichting nodig
- streven naar diffuus licht: geen zonlicht, licht verstrooid (wolken als filter die wolken
verspreidt) = diffuse hemellicht
▪ Noorderlicht is dus aangenaamste, en oost maar dat varieert sterk
▪ bij zuid oost en west altijd zonnewering bij noorden moet het niet
,Welk licht wanneer?
Noord Zuid Oost West
Hoeveelheid +/- + + +
Aanbod Vrij constant Verschillend Verschillend Verschillend
Soort licht Diffuus Diffuus hemellicht Diffuus hemellicht Diffuus hemellicht
hemellicht (Hele dag) en (Hele dag) en (Hele dag) en
(Hele dag) gericht zonlicht gericht zonlicht gericht zonlicht
(eind ochtend – (begin ochtend) (eind middag)
begin middag)
Oververhitting Weinig kans Grote kans Zeer grote kans Afhankelijk van
gebouw
Zonnewering Meestal niet Noodzakelijk Noodzakelijk maar Niet altijd
(Voorkomen nodig strijdig met daglicht noodzakelijk maar
oververhitting en uitzicht strijdig
) met daglicht en
uitzicht
Lichtwerin Meestal niet Noodzakelijk Noodzakelijk Noodzakelijk
g nodig
(Voorkom
en
Wat is “licht”?
verblindin
g)
- Partikel-theorie, Newton: de 1e die merkte dat door een bepaald oppervlakte reflectie ontstaat.
Refractie is een bedrog door licht dat plotseling door een ander medium valt.
Bv. in het medium water zorgt het voor een enkel visuele knik in het voorwerp
- Golf- theorie: licht verplaatst zich niet als een lijn maar als een golf 2 spletenexperiment: 2 spleten in
papier met lamp ervoor, jung verwachtte 2 spleten te zien, maar hij zag verschillende strepen -> licht
plant voor in golfbeweging (zoals barcode)
Licht als elektromagnetisch spectrum/ Fotonen
Fotonen zijn lichtpartikeltjes die op een bepaalde golflengte manifesteren. Wij zien hiervan maar een bepaald
deeltje wat onze kleuren zijn (spectrum bestaat uit kleuren die wij kunnen waarnemen afhankelijk van
golflengte).
Deze bevinden zich tussen golflengte 400 – 750
De lage golflengtes +/- 400 zijn de blauwe kleuren en de iets hogere golflengtes +/- 750 zijn de rode kleuren.
“Welke lichtbron dekt het volledige spectrum?”
Eigenlijk enkel onze eigen zon, er zijn een paar die in de buurt komen maar enkel de zon denkt het volledige
spectrum.
Fotonen: uitstralingen van een atoom (hier gasatoom)
- Kern (nucleus) met elektronen rond
- Door energie gaan elektronen in een hogere baan maar ze willen dat niet, dus ze stoten de energie terug uit
(fotonen), dit kunnen wij zien, elektron gaat terug naar zijn baan (continu proces)
- W (Watt) = vermogen, elk armatuur heeft zijn eigen vermogen (bepaalde hoev energie die ze opnemen in watt met
uur
vb. projector draait op 100W en draait 100h = 1000 Wh (1kWh) en 1kWh = ong. 15 cent
2
,3
, WERKING VAN HET MENSELIJK OOG
Vergelijk met een fototoestel...
Het oog omvat:
- Harde oogvlies (sclera): Stevig, wit en geeft bescherming
- Cornea/ hoornvlies: Doorzichtig, Licht valt binnen in het oog
- Fovea centralis/ centrale groef/ De gele vlek: plaats waar ons oog het gevoeligste is, daar kunnen we het beste waarnemen
- Blinde vlek: de plaats waar de oogzenuw het oog verlaat (en waar geen netvlies zit).
- Retina/ netvlies: Zintuigcellen, staafjes en kegeltjes; impulsen naar het zenuwstelsel
▪ Staafjes: zeer gevoelig, slechts één soort
o Scotopisch zicht: contrasten waarnemen tussen licht en donker, geen enkel kleur
▪ Kegeltjes: minder gevoelig, 3 soorten (rood, blauw en groen)
o Fotopisch zicht: we zien kleuren en kunnen we waarnemen
Purkinje-effect
Verschijnsel waarbij de maximale lichtgevoeligheid bij lage verlichtingssterkte naar de blauwe kant van het
spectrum verschuift. Een verschil in kleurcontrast. (Dus: Bij minder licht zie je steeds meer blauwe effecten,
kleurverschuiving)
Neuraal netwerk in hersenen: doet constante nuancering in hersenen tussen kleuren
Ooggevoeligheidscurve (Wald (1945) en Crawford (1949))
= combinatie van de gevoeligheid van staafjes en kegeltjes
= Vlambda-curve of fotopische ooggevoeligheidscurve
Welke LED is het meest helder?
- 1 W monochromatisch blauw (λ = 450 nm)
- 0,1 W monochromatisch geel (λ = 570 nm)
- 10 W monochromatisch rood (λ = 710 nm)
Vermogen x specifieke gevoeligheid bij kleur -> geel met minste vermogen nemen we het
helderder waar = door ooggevoeligheid (ong. gelijk bij iedereen)
1 W blauw? Gevoeligheid = 1 x 0,038 = 0,038
0,1 W geel? Gevoeligheid = 0,1 x 0,952 = 0,095
10 W rood? Gevoeligheid = 10 x 0,0021 = 0,021
Dus 0,1 W monochromatisch geel LED is het meest helder voor het menselijke oog.?
4
