D3 laskentaopas

D3 laskentaopas
Valaistuksen erillistarkastelut
kokonaisenergiatarkastelun osana
RakMK D3 2012 mukaan
xx.xx.2014
Y MP ÄRI S T Ö M I NI ST E RI Ö
Esipuhe
Tässä oppaassa tarkennetaan rakentamismääräyskokoelman osan D3 vaatimusta valaistustason erillisselvityksestä. Valaistustason erillisselvitys vaaditaan energialaskennan lähtötietojen osana käytettäessä käyttötarkoitusluokan kokonaisenergiankulutuksen laskennassa pienempää valaistuksen tehotiheyttä [W/m2], kuin mitä Suomen rakentamismääräyskokoelman osassa D3 Rakennusten energiatehokkuus, määräykset ja ohjeet 2012 taulukossa 3 on esitetty.
Oppaassa on laskentaesimerkein tarkasteltu kolmen eri käyttötarkoitusluokan kriittisen tilan valaistustason säilymistä ja esitetty ratkaisupolku siitä, miten suunnittelussa on mahdollista osoittaa riittävän valaistustason täyttyminen. Laskelmien tuloksena saadaan valaistusvoimakkuudelle ja valaistusvoimakkuuden tasaisuudelle laskennalliset arvot, jotka esitetään osana rakennuksen energiaselvitystä. Lisäksi oppaassa selvennetään, kuinka valaistuksen erillistarkastelun arvoja käytetään osana
rakennuksen kokonaisenergiatarkastelua.
Oppaan sovellusesimerkit, suositukset ja lisätiedot eivät sellaisenaan ole rakentamismääräyskokoelman määräysten tai ohjeiden tasoisia kannanottoja, jotka sitoisivat suunnittelua ja rakentamista.
Oppaan tarkoituksena on havainnollistaa määräystenmukaisuuden osoittamista ja selventää määräysten ja ohjeiden tulkintaa ja kohdentumista.
Opas on laadittu ympäristöministeriön toimeksiannosta. Vastaavana asiantuntijana on toiminut DI
Kimmo Liljeström, valaistusasiantuntijana DI Anne Jokiranta ja energialaskennan asiantuntijana DI
Minna Hurme Optiplan Oy:stä. Asuintilan valaistuslaskelman laatijana on toiminut DI Santeri Sirén
Skanska Oy:stä. Työtä on ympäristöministeriön puolesta valvonut ja ohjannut rakennusneuvos Pekka Kalliomäki. Ohjausryhmään on kuulunut lisäksi tekniikan lisensiaatti Mika Vuolle Equa Simulation Finland Oy:stä ja DI Pellervo Matilainen Skanska Oy:stä.
3
Sisältö
1
Johdanto ................................................................................................................................ 5
2
Määritelmiä ja käsitteitä ........................................................................................................ 6
3
Valaistusta käsittelevät rakentamismääräykset, standardit ja ohjeet................................ 7
3.1
Rakentamismääräykset suunnitteluprosessissa ................................................................. 7
3.2
Rakentamismääräykset .................................................................................................... 8
3.2.1 Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto, määräykset ja ohjeet ...................................... 8
3.2.2 Rakennusten energiatehokkuus, määräykset ja ohjeet ................................................... 9
3.2.3 Asuntosuunnittelu, määräykset ja ohjeet .................................................................... 11
3.2.4 Maankäyttö- ja rakennusasetus................................................................................... 12
3.3
Standardit ja ohjeet ........................................................................................................ 12
3.3.1 Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystarpeen laskenta, ohjeet ....................... 12
3.3.2 Sisäilmastoluokitus 2008 ........................................................................................... 15
3.3.3 Muita valaistusstandardeja ja ohjeita .......................................................................... 15
4
Valaistustason erillisselvityksen laatimisohjeet ............................................................... 16
4.1
Valaistustason määrittäminen ........................................................................................ 16
4.1.1 Asuintilojen valaistustason laskenta ........................................................................... 16
4.1.2 Toimistotilojen valaistustason laskenta ...................................................................... 17
4.1.3 Liiketilojen valaistustason laskenta ............................................................................ 17
4.1.4 Muut tilat ................................................................................................................... 18
4.2
Ohjeistus laskentasäännöistä .......................................................................................... 18
4.2.1 Kriittisen tilan valintakriteerit .................................................................................... 18
4.2.2 Kriittisen tilan mallin laatiminen ................................................................................ 18
4.2.3 Kriittisen tilan mallin valaistuslaskennan ohjeistus ..................................................... 19
5
Esimerkkejä valaistuksen erillistarkasteluista .................................................................. 20
5.1
Asuinrakennuksen valaistustason erillisselvitys ............................................................. 21
5.1.1 Asuintilan valaistuslaskenta ....................................................................................... 21
5.1.2 Asuintilan valaistuslaskennan lähtötiedot ja tulosten esittäminen ............................... 23
5.2
Toimistorakennuksen valaistustason erillisselvitys ......................................................... 25
5.2.1 Toimistotilan valaistuslaskenta .................................................................................. 25
5.2.2 Toimistotilan valaistuslaskennan lähtötiedot ja tulosten esittäminen ........................... 27
5.3
Liikerakennuksen valaistustason erillisselvitys .............................................................. 29
5.3.1 Liiketilan valaistuslaskenta ........................................................................................ 29
5.3.2 Liiketilan valaistuslaskennan lähtötiedot ja tulosten esittäminen ................................ 31
6
E-lukulaskenta valaistuksen näkökulmasta ...................................................................... 33
6.1
6.2
6.3
Keskimääräisen valaistuksen tehotiheyden laskeminen .................................................. 33
Esimerkkilaskenta valaistuksen tehotiheydelle ............................................................... 34
Esimerkkilaskenta valaistuksen energiankulutukselle ..................................................... 34
LIITE 1 Lähtötietolomake valaistustason erillistarkastelulle ................................................................. 36
LIITE 2 Tuloslomake valaistustason erillistarkastelulle ........................................................................ 37
4
1 Johdanto
Rakentamismääräyskokoelman osassa D3 Rakennuksen energiatehokkuus, määräykset ja ohjeet
2012 on esitetty rakennuksen standardikäyttö ja energialaskennassa käytettävät sisäiset lämpökuormat lämmitettyä nettoalaa kohti. Standardikäyttö ja sisäiset lämpökuormat sisältävät myös E-luvun
laskennassa käytettävät valaistuksen tehotiheyden arvot uudisrakennuksille. Pienempää valaistuksen
tehotiheyttä voidaan kuitenkin käyttää, mikäli valaistustason säilymisestä esitetään erillisselvitys
energialaskennan lähtötietojen osana.
Opas käsittelee rakentamismääräyskokoelman osan D3 erillisselvitystä valaistustason säilymisen
osoittamisesta. Erillisselvitys tulee laatia käytettäessä pienempiä valaistuksen tehotiheysarvoja, kuin
mitä on esitetty D3-määräyskokoelman taulukossa 3. Lisäksi se pyrkii selventämään määräyksiin
liittyviä tulkintoja ja esimerkein havainnoimaan valaistuksen huomioimista rakennuksen kokonaisenergiatarkastelussa. Opas käsittelee valaistusta määräystenmukaisuuden osoittamisen kannalta.
Valaistuksen energiataloudellisuutta tulisi kuitenkin tarkastella erikseen, sillä määräykset eivät ota
siihen kantaa.
Oppaassa esitetään esimerkkilaskelmia valaistustasotarkasteluista ja niille asetettujen tavoitteiden
saavuttamisesta. Esimerkkilaskelmat on laadittu havainnollistaen energiatehokkuuden huomioimisen tärkeyttä valaistussuunnitteluprosessissa. Energialaskennan valaistuksen erillisselvityksen mallidokumentaatio on esitetty oppaan liitteissä.
Valaistuksen huomioimista E-lukulaskennassa on havainnollistettu laatimalla esimerkkilaskenta
asuinrakennuksen energiankulutuksesta. E-lukulaskennassa valaistuksen sähkönkulutus lasketaan
rakentamismääräyskokoelman osan D3 mukaisesti.
Oppaan rakenne valaistussuunnitteluprosessiin ja energialaskentaan peilattuna on esitetty kuvassa 1.
Kuva 1 Oppaan rakenne valaistussuunnittelun ja energialaskennan näkökulmasta
5
2 Määritelmiä ja käsitteitä
Tässä oppaassa tarkoitetaan:
1) alenemakertoimella valaistusasennuksen tietyn käyttöajan jälkeistä keskimääräistä valaistusvoimakkuutta työtasolla suhteessa saman valaistusasennuksen keskimääräiseen valaistusvoimakkuuteen juuri asennettuna. Valaistusasennuksen ikääntymistä kuvaava kerroin, joka huomioi valonlähteen valovirranaleneman, valaisimen alenemakertoimen sekä huonepintojen heijastussuhteen alenemakertoimen;
2) keskimääräisellä valaistusvoimakkuudella (lx) valaistusvoimakkuuden keskiarvoa määritetyllä
alueella;
3) kriittisellä tilalla rakennuksen tarkasteltavaa tilaa, jonka arvioidaan olevan tarkastelun kannalta
epäedullisin
4) käyttöajalla (h) aikaa, jolloin rakennuksessa tai tilassa oleskellaan tai rakennusta tai tilaa käytetään sen käyttötarkoituksen mukaisesti;
5) käyttöasteella vuorokauden keskimääräistä valaistuksen ja kuluttajalaitteiden päälläoloajan
osuutta rakennuksen käyttöajasta;
6) käyttötarkoitusluokalla rakennuksen tai sen osan käyttötarkoitukseen perustuvaa luokitusta, jota
käytetään E-luvun laskennassa;
7) laskenta-alueella aluetta, jossa valaistuslaskenta suoritetaan;
8) suunnitteluratkaisulla kohderakennuksen toteutettavaksi aiottua suunnitelmaa;
9) tarkastelutasolla pintaa, jossa valaistuslaskenta suoritetaan;
10) tausta-alueella vähintään 3 metriä leveää aluetta tilan asettamissa rajoissa, joka ympäröi välitöntä lähiympäristöä;
11) tilatyyppi samankaltaiseen käyttötarkoitukseen luokiteltujen tilojen tyyppi, esim. liiketilat;
12) työalueella työskentelyaluetta, jossa näkötehtävä suoritetaan;
13) työtasolla tarkastelutasoa, jossa työtehtävä suoritetaan;
14) valaistuksen tehotiheydellä (W/m2) asennetun valaistusjärjestelmän käyttämää tehoa pintaalayksikköä kohden;
15) valaistusvoimakkuudella (lx) valovirran määrää tietyllä pinnalla;
16) valaistusvoimakkuuden tasaisuudella minimivalaistusvoimakkuuden suhdetta keskimääräiseen
valaistusvoimakkuuteen;
17) välittömällä lähiympäristöllä työalueen viereistä, vähintään 0,5 metrin levyistä kaista-aluetta;
6
3 Valaistusta käsittelevät rakentamismääräykset, standardit
ja ohjeet
Tässä luvussa on esitetty valaistusta koskevat rakentamismääräykset ja niiden sisältö valaistusta
koskien. Lisäksi on mainittu valaistukseen liittyviä yleisimpiä standardeja ja ohjeita. Rakentamismääräysten ja standardien sekä ohjeiden välisiä keskinäisiä suhteita ja käyttötarkoituksia on selvennetty kohdassa 3.1.
3.1 Rakentamismääräykset suunnitteluprosessissa
Kuvassa 2 on kuvattu valaistussuunnitteluprosessi rakentamismääräysten, standardien sekä ohjeiden
näkökulmasta. Tässä luvussa selvennetään oppaassa esitettyjen rakentamismääräysten, standardien
ja ohjeiden keskinäistä suhdetta.
Valaistussuunnitteluprosessin alkuvaiheessa suunnittelulle asetetaan tavoitteet. Tavoitteiden reunaehdot muodostuvat tilaajan asettamien ehtojen lisäksi rakentamismääräyksistä, jotka on esitelty
kohdassa 3.2. Valaistusstandardit ja -ohjeistukset (ks. kohta 3.3.) puolestaan auttavat riittävän ja
tarkoituksenmukaisen valaistuksen saavuttamisessa.
Kun suunnittelun tavoitteet on asetettu, suunnitteluratkaisuja vertaillaan ja optimoidaan sekä valaistussuunnittelun parametrien, että energiatehokkuuden näkökulmasta. Lopullisen suunnitteluvalinnan
perusteella lasketaan valaistuksen energiankulutus määräyskokoelman osan D3 laskentasääntöjen
mukaisesti (ks. luku 6).
Kohteen lopullinen pohjapiirustus saattaa poiketa rakennuslupavaiheen suunnitteluratkaisusta. Tällöin valaistussuunnitelman tavoitteet päivitetään uusien pohjapiirustusten mukaisesti. Valaistussuunnitelmaan tulee laatia tarpeelliset muutokset uusien tavoitteiden mukaisesti, jotta voidaan taata
näkötehtävän edellyttämä valaistus (rakentamismääräyskokoelman osa D2 luku 2.5).
Rakennuslupavaiheen valaistusratkaisu saattaa muuttua toteutusvaiheessa. Tällöin tulee varmistaa,
että alkuperäiselle suunnitelmalle asetetut tavoitteet täyttyvät niin valaistuksen kuin energiatehokkuudenkin näkökulmasta. Mikäli valaistusratkaisun muutokset aiheuttavat poikkeavan tuloksen
alkuperäiseen energiaselvitykseen, tulee energiaselvitys päivittää muutosten mukaisesti.
Rakennuksen käyttöönotto- ja käyttövaiheessa kohteen toteutusta arvioidaan sekä valaistuksen että
energiatehokkuuden näkökulmasta. Lisäksi tarkistetaan suunnittelutavoitteiden täyttyminen.
7
Kuva 1 Suunnitteluprosessin eteneminen rakentamismääräysten näkökulmasta
3.2 Rakentamismääräykset
Suomen rakentamismääräyskokoelman osissa D2 Rakennuksen sisäilmasto ja ilmanvaihto (2012),
D3 Rakennusten energiatehokkuus, määräykset ja ohjeet (2013) sekä G1 Asuntosuunnittelu (2005)
on asetettu määräyksiä rakennusten valaistusta koskien. Asuinrakennuksen luonnonvaloa koskeva
asetus on esitetty Maankäyttö- ja rakennusasetuksessa 51 §.
3.2.1 Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto, määräykset ja ohjeet
Valaistusolosuhteille on esitetty vaatimuksia Suomen rakentamismääräyskokoelman osassa D2
(2012) Rakennuksen sisäilmasto ja ilmanvaihto. Määräyksessä luodaan edellytykset tavanomaisissa
sääoloissa ja käyttötilanteissa terveelliselle, turvalliselle ja viihtyisälle sisäilmastolle. Tämä määräyskokoelman osa viittaa suunnitteluvaiheessa arvioituun käyttöön. Alla on esitetty rakentamismääräyskokoelman osan D2 (2012) kohta 2.5, joka käsittelee valaistusolosuhteita.
D2 (2012) Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto, määräykset ja ohjeet
2.5 Valaistusolosuhteet
2.5.1
Rakennus on suunniteltava ja rakennettava siten, että oleskeluvyöhykkeellä voidaan ylläpitää
näkötehtävän edellyttämä valaistus käyttöaikana niin, ettei energiaa käytetä tarpeettomasti.
2.5.1.1
Valaistuksen ryhmittely, energiansyöttö ja ohjaus toteutetaan siten, että valaistusta voidaan vaihdella tehtävien toimintojen ja luonnonvalon määrän mukaisesti.
8
3.2.2 Rakennusten energiatehokkuus, määräykset ja ohjeet
Suomen rakentamismääräyskokoelman osan D3 (2012) Rakennusten energiatehokkuus, määräykset
ja ohjeet tarkoituksena on estää energiatehokkuuden parantaminen sisäolosuhteiden kustannuksella.
Määräyksen luvussa 3.3 on esitetty rakennusten standardikäyttöä vastaavat valaistuksen tehotiheyden arvot. Luvussa on esitetty myös laskentakaava valaistuksen ja kuluttajalaitteiden vuotuiselle
energiankulutukselle. Alla on esitetty rakentamismääräyskokoelman osan D3 (2012) kohdat, joka
käsittelevät rakennuksen standardikäyttöä ja sisäisiä lämpökuormia. E-lukulaskennassa valaistuksen
sähkönkulutus lasketaan määräyskokoelman osan D3 mukaisesti.
D3 (2012) Rakennusten energiatehokkuus, määräykset ja ohjeet
3.3 Rakennuksen standardikäyttö ja sisäiset lämpökuormat
3.3.1
Rakennusten standardikäyttö ja sitä vastaavat sisäiset lämpökuormat on määritelty taulukossa
3. Pientalojen arvoja käytetään myös pari-, rivi- ja ketjutaloille.
Taulukko 3. Rakennusten standardikäyttö ja energialaskennassa käytettävät sisäiset lämpökuormat lämmitettyä nettoalaa kohti. Käyttöaika esittää kuinka monta tuntia vuorokaudessa ja
päivää viikossa rakennusta käytetään. Käyttöaste on keskimääräinen valaistuksen ja kuluttajalaitteiden käyttöaste sekä ihmisten läsnäolo rakennuksen käyttöajan aikana.
KäyttötarkoitusKellonKäyttöaika
Käyttö- Valaistus Kuluttaja- Ihmiset a
luokka
aikad
aste
laitteet
2
h/24h d/7d
W/m
W/m2
W/m2
00:0024
7
0,6
8b,c
Erillinen pientalo
3
2
24:00
sekä rivi- ja ketjutalo
Asuinkerrostalo
00:0024
7
0,6
11b,c
4
3
24:00
Toimistorakennus
07:0011
5
0,65
12c
12
5
18:00
Liikerakennus
08:0013
6
1
19c
1
2
21:00
Majoitusliikera00:0024
7
0,3
14c
4
4
kennus
24:00
Opetusrakennus
08:008
5
0,6
18c
8
14
ja päiväkoti
16:00
Liikuntahalli
08:0014
7
0,5
12c
0
5
22:00
Sairaala
00:0024
7
0,6
9c
9
8
24:00
a ei sisällä kosteuteen sitoutunutta lämpöä, kokonaislämmönluovutus saadaan jakamalla kertoimella 0,6
b asuinrakennusten valaistuksen käyttöaste on 0,1
c ohjearvo uudisrakennuksille ellei tarkempaa tietoa ole käytettävissä, pienempää valaistuksen tehoa voi käyttää,
mikäli valaistustaso säilyy ja siitä esitetään erillisselvitys kohtien 3.3.3 ja 3.3.4 mukaisesti.
d ilmanvaihdon käyntiaika kohdan 3.3.7 mukaisesti
9
3.3.2
Valaistuksen ja kuluttajalaitteiden vuotuinen lämpökuorma Q (kWh/m2) lasketaan:
Q = kP 24
k
P
8760
,
käyttöaste;
lämpökuorma W/m2;
rakennuksen käyttötuntien lukumäärä vuorokaudessa h;
rakennuksen käyttöpäivien lukumäärä viikossa d.
7 1000
(4)
3.3.3
Taulukossa 3 on annettu E-luvun laskennassa käytettävät valaistuksen ohjearvot uudisrakennuksille. Kokonaisenergiankulutuksen laskennassa pienempää valaistustehoa voidaan käyttää,
mikäli valaistustaso säilyy. Valaistustasosta on tällöin esitettävä erillisselvitys energialaskennan lähtötietojen osana.
Selostus
Tilakohtaisia valaistuksen valaistustason ohjearvoja on
annettu esimerkiksi standardissa SFS-EN 12464-1.
3.3.4
Mikäli rakennuksessa on tarpeenmukainen valaistuksen ohjaus, lasketaan valaistuksen käyttötuntien määrä taulukon 3 käyttöajoilla. Tällöin keskimääräisen valaistustehon laskennassa käytettävän mallin on oltava tilakohtainen ja tilojen on täytettävä niille asetetut käyttötarkoituksen
mukaiset valaistustasovaatimukset. Keskimääräisen valaistustehon laskenta voidaan tehdä tilatyyppikohtaisesti, jolloin rakennuksen keskimääräinen valaistusteho saadaan tyyppitilojen pinta-aloilla painotettuna keskiarvona.
Määräyskokoelman osassa D3 (2012) on esitetty laskentakaava myös valaistuksen sähkönkäytölle.
Alla on esitetty määräyksen kohta, joka käsittelee valaistuksen sähkönkäyttöä.
D3 (2012) Rakennusten energiatehokkuus, määräykset ja ohjeet
4.7 Valaistuksen ja kuluttajalaitteiden sähkönkäyttö
4.7.1
Valaistuksen ja kuluttajalaitteiden sähkönkäyttö lasketaan kohdassa 3.3 esitetyllä tavalla.
Valaistuksen ja kuluttajalaitteiden sähkönkäyttö katsotaan samaksi niiden lämpökuormien
kanssa.
Valaistuksen ja kuluttajalaitteiden vuotuinen energiankäyttö W (kWh/m2) lasketaan:
W = kP 24
k
P
8760
7 1000
,
(6)
käyttöaste;
lämpökuorma W/m2;
rakennuksen käyttötuntien lukumäärä vuorokaudessa h;
rakennuksen käyttöpäivien lukumäärä viikossa d.
10
3.2.3 Asuntosuunnittelu, määräykset ja ohjeet
Suomen rakentamismääräyskokoelman osassa G1 (2005) Asuntosuunnittelu on esitetty vaatimuksia
asuinrakennuksen ikkunoista sekä suhteesta ympäristön rakennuksiin ja ympäristöön.
G1 (2005) Asuntosuunnittelu
2.3 Ikkunat
2.3.1 Määräys
Asuinhuoneessa tulee olla ikkuna, jonka valoaukko on vähinään 1/10 huonealasta. Ikkunan
sijoituksen ja muun järjestelyn tulee olla valoisuuden ja viihtyisyyden kannalta tarkoituksenmukainen. Huoneen ikkunan tai osan siitä tulee olla avattavissa.
Asuinhuoneen ikkunan tulee olla välittömässä yhteydessä ulkoilmaan. Luonnonvalo osaan
huoneiston asuinhuoneista saadaan kuitenkin järjestää toisen, valokatteella tai muulla valoa
läpäisevällä rakennusosalla rajatun tilan kautta.
2.4 Suhde ympäristön rakennuksiin ja ympäristöön
2.4.1 Määräys
Etäisyyden asuinhuoneen pääikkunan edessä samassa tai naapurikiinteistössä olevaan vastapäiseen rakennukseen tulee olla vähintään yhtä suuri kuin vastapäisen rakennuksen korkeus huoneen lattiatasolta mitattuna, ellei asemakaavasta muuta johdu. Pääikkunan edessä tulee kuitenkin olla vähintään 8 metrin etäisyyteen asti rakentamatonta tilaa. Pientalossa saa mainittu etäisyys tontilla tai rakennuspaikalla olla viihtyisyyden vaatimukset huomioon ottaen pienempikin.
2.4.2 Määräys
Asuinhuoneen suunnittelussa tulee ottaa huomioon ilmansuuntien ja ympäristön mahdollisten
häiriöiden vaikutus sekä ikkunanäkymät.
Selostus
Asuinhuone tarvitsee käyttötarkoitustaan vastaavasti suoraa
auringonvaloa. Asuinhuoneen ikkunasta avautuvilla näkymillä
on merkitys viihtyisyyden kannalta.
4.2.2 Määräys
Asuinhuoneistoihin ja asumista palveleviin välttämättömiin tiloihin johtavan portaan ja luiskan
tulee olla helppokulkuinen ja varustettu tarpeellisilla kaiteilla ja käsijohteilla. Sama koskee
tontin tai rakennuspaikan välttämättömiä ulkoisia kulkuväyliä. Kerrostasojen välisen portaan
tulee olla katettu. Kerrostalossa, jossa ei ole hissiä, kerrostasojen välisen portaan tulee lisäksi
saada riittävästi luonnonvaloa ja siinä tulee olla vähintään yksi välitasanne kerrostasanteiden
välillä.
Selostus
Luiskista, portaista, kaiteista ja käsijohteista sekä muusta rakennuksen käyttöturvallisuudesta säädetään rakennuksen käyttöturvallisuutta koskevassa asetuksessa (RakMk F2).
11
3.2.4 Maankäyttö- ja rakennusasetus
Suomen maankäyttö- ja rakennusasetuksen 51 § 1 ja 2 mom. on esitetty vaatimus luonnonolosuhteiden huomioimisesta asuinrakennuksen sijoittelussa ja rakennuksen tilojen järjestelyssä.
10.9.1999/895 Maankäyttö- ja rakennusasetus 51 § 1 ja 2 mom.:
Asuinrakennuksen sijoittelussa ja rakennuksen tilojen järjestelyssä sekä muussa asuntosuunnittelussa on erityisesti otettava huomioon ympäristötekijät ja luonnonolosuhteet. Asuinhuoneen
tulee saada riittävästi luonnonvaloa.
Asumiseen tarkoitettujen tilojen tulee olla tarkoituksenmukaisia ja viihtyisiä. Asuntosuunnittelulla tulee edistää asumiseen tarkoitettujen tilojen toimivuutta sekä soveltuvuutta erilaisiin ja
muuttuviin asumistarpeisiin.
3.3 Standardit ja ohjeet
Suomen rakentamismääräyskokoelman osassa D5 Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta (2012) on ohjeistettu valaistuksen sähköenergiankulutuksen laskentaa. Sisäilmastoluokitus 2008 sisältää asuinrakennusten valaistusta koskevia ohjeita. Lisäksi tässä luvussa on
esitetty muita yleisimpiä rakennuksen valaistusohjeita.
3.3.1 Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystarpeen laskenta, ohjeet
Suomen rakentamismääräyskokoelman osassa D5 (2012) Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta käsitellään valaistuksen sähköenergiankulutuksen laskentaa. Tässä
osassa esitettyjä laskentakaavoja voidaan käyttää valaistuksen sähkönkulutuksen arvioimiseen. Elukulaskennassa valaistuksen sähkönkulutus tulee kuitenkin laskea määräyskokoelman osan D3
mukaisesti.
12
D5 (2012) Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta
4.2 Valaistuksen sähköenergian kulutus
4.2.1
Valaistuksen sähkönkulutuksen laskemiseen voidaan käyttää rakentamismääräyskokoelman
osassa D3 esitettyjä arvoja.
4.2.2
Mikäli valaistusjärjestelmä tunnetaan tarkemmin, voidaan valaistuksen sähkönkulutus laskea
tilakohtaisesti valaistustarpeen ja valaisinratkaisun perusteella.
4.2.3
Valaistuksen sähköenergian kulutus voidaan laskea kaavalla (4.1)
Wvalaistus =
jossa
Wvalaistus
Pvalaistus
Ahuone
t
f
/1000 ,
(4.1)
valaistuksen sähköenergian kulutus, kWh
valaistavan tilan valaistuksen kokonaissähköteho huonepinta-alaa kohti, W/hum2
valaistavan tilan huonepinta-ala, hum2
valaistuksen käyttöaika (esimerkiksi taulukosta 4.3), h
valaistuksen ohjaustavasta riippuvia ohjauskertoimia:
- läsnäolotunnistin ja päivänvalosäädin
0,70
- päivänvalosäädin
0,80
- läsnäolotunnistin
0,75
- huonekohtainen kytkin
0,90
- huonekohtainen kytkin, erillinen ikkunaseinälle
0,90
- keskitetty päälle/pois
1,00
Taulukko 4.3 Rakennuksen valaistuksen tyypillisiä käyttöaikoja t rakennustyypeittäin.
Rakennustyyppi
Tuntia vuodessa
Asuinkerrostalo
550
Rivitalo
550
Pientalo
550
Toimistorakennus
2500
Opetusrakennus
1900
Liikerakennus
4000
Hotelli
5000
Ravintola
3500
Liikuntarakennus
5000
Sairaala
5000
Muut rakennukset
2500
13
4.2.4
Valaistuksen kokonaisteho pinta-alayksikköä kohti lasketaan kaavalla (4.2)
Pvalaistus =
jossa
Pvalaistus
Ei
(4.2)
valaistavan tilan valaistuksen kokonaissähköteho huonepinta-alaa kohti, W/hum2
tilan i valaistusvoimakkuus, lx
valaistuksen alenemakerroin:
- puhdas ympäristö
0,70
- keskinkertainen ympäristö
0,60
- likainen ympäristö
0,50
valaistushyötysuhde
- suora valaistus
0,40
- yhdistetty suora-epäsuora valaistus
0,35
- epäsuora valaistus
0,30
lamppujen valotehokkuus (taulukko 4.4), lm/W.
Valaistusvoimakkuus on tilan valaistusvoimakkuuden suunnitteluarvo tai standardin SFS-EN
12464-1 mukainen ohjearvo valaistusvoimakkuudelle
Taulukko 4.4. Arvoja eri lampputyyppien valotehokkuuksille ja vaihteluväleille. Taulukon tehoarvojen laskennassa on käytetty valovirran alenemakertoimena = 0,70 ja valaistushyötysuhteena = 0,40.
Valotehokkuus,
Teho, P
lm / W
W/hum2
Lampputyyppi
Valaistusvoimakkuus
Tyypillinen
Vaihtelu100 lx
300 lx
500 lx 1000 lx
arvo
väli
Hehkulamppu
10
8-12
36
107
179
357
Halogeeni12
10-24
30
89
149
298
lamppu
Pienloiste50
50-85
7,1
21
36
71
lamppu
Loistelamppu
80
50-100
4,5
13
22
45
LED
50
40-100
7,1
21
36
71
14
3.3.2 Sisäilmastoluokitus 2008
Sisäilmastoluokitus 2008 esittää asuintiloille valaistusvoimakkuuden lisävaatimuksia. Luokituksen
mukaan asuintilojen keittiöiden ja kylpyhuoneiden työalueiden valaistusvoimakkuuden tulee olla
vähintään 300 lx. Lisäksi S1- luokan asuintiloissa tulee olla himmentimellä ohjattu valaisinpistorasia ja ikkunoissa säädettävä auringonsuojaus.
3.3.3 Muita valaistusstandardeja ja ohjeita
Sisätyötiloille on laadittu standardi SFS-EN 12464-1 Valo ja valaistus. Työkohteiden valaistus
(2011)1. Standardissa määritellään valaistusvaatimukset useimmille sisätyöpaikoille ja niihin liittyville alueille. Lisäksi standardissa esitetään suosituksia valaistuskäytännöistä. Standardi SFS-EN
12464-2:en (2007)2 puolestaan käsittelee valaistusvaatimuksia ulkotyötiloissa. Standardissa SFSEN 12193:en (2008)3 määritetään vaatimukset sekä sisä- että ulkourheilutilojen valaistukselle.
Valaistusvaatimukset turvavalaistukselle annetaan standardeissa SFS-EN 1838 (1999)4. Hätäpoistumisvalaistuksen vaatimukset on esitetty standardissa SFS-EN 50172 (2004)5. Valoon ja valaistukseen liittyvät perustermit ja kriteerit valaistusvaatimusten määrittelemiseksi on annettu standardissa
SFS-EN 12665:en (2012)6.
Standardi SFS-EN 15251 (2007)7 määrittelee rakennusten energiatehokkuuteen vaikuttavat sisäympäristön parametrit ja suunnittelukriteerit. Standardi SFS-EN 15193 (2008)8 määrittää laskentamenetelmiä rakennuksen sisävalaistuksen energiankulutuksen laskemiseksi.
Rakennustiedon RT 75-10183 (1982) Asunnon sähkövalaistus10 – ohjekortissa on käsitelty kattavasti valaistussuosituksia eri asuintiloille. Suosituksissa on ilmaistu valaistusvoimakkuuden suositeltava määrä sekä valaisimien suositeltavat sijainnit.
Valaistukselle sopivan alenemakertoimen valinta on määritetty CIE 97:20059-julkaisussa. Valaistussuunnittelussa tulisi kiinnittää huomiota valosaasteeseen ja sen ehkäisyyn. CIE:n julkaisuissa
CIE 150:200311 ja CIE 126:199712 julkaisuissa on esitetty suunnitteluohjeita ja teknisiä arvoja valosaasteen rajoittamiseksi.
1
SFS-EN 12464-1 Valo ja valaistus. Työkohteiden valaistus. Osa 1: Sisätilojen työkohteiden valaistus. Suomen standardisoimisliitto SFS, 2011.
2
SFS-EN 12464-2:en Light and lighting. Lighting of work places. Part 2: Outdoor work places. Suomen standardisoimisliitto SFS, 2007.
3
SFS-EN 12193:en Light and lighting. Sports lighting. Suomen standardisoimisliitto SFS, 2008.
4
SFS-EN 1838 Valaistussovellukset. Turvavalaistus. Suomen standardisoimisliitto SFS, 2000.
5
SFS-EN 50172 Poistumisvalaistusjärjestelmät. Suomen standardisoimisliitto SFS, 2004.
6
SFS-EN 12665:en Light and lighting. Basic terms and criteria for specifying lighting requirements. Suomen standardisoimisliitto SFS, 2012.
7
SFS-EN 15251 Sisäympäristön lähtötiedot rakennusten energiatehokkuuden suunnitteluun ja arviointiin ottaen huomioon ilman laatu, lämpolot, valaistus ja äänitekniset ominaisuudet. Suomen standardisoimisliitto SFS, 2007.
8
SFS-EN 15193 Rakennusten energiatehokkuus. Valaistuksen energiatehokkuus. Suomen standardisoimisliitto SFS,
2008.
9
CIE 97:2005-Maintenance of indoor electric lighting systems. International Commission on Illumination CIE, 2005.
10
RT 75-10183 (1982) Asunnon sähkövalaistus. Rakennustietösäätiö, 1982.
11
CIE 150:2003 Guide on the limitation of the effects of obtrusive light from outdoor lighting. International Commission on Illumination CIE, 2003.
12
CIE 126:1997Guidelines for minimizing sky glow. International Commission on Illumination CIE, 1997.
15
4 Valaistustason erillisselvityksen laatimisohjeet
Rakentamismääräyskokoelman osassa D3 (2012) Rakennusten energiatehokkuus, määräykset ja
ohjeet on luvussa 3.3.2 annettu laskentaesimerkki valaistuksen vuotuisen lämpökuorman laskemisesta. Kokonaisenergiankulutuksen laskennassa voidaan valaistuksen tehotiheydelle käyttää myös
määräyskokoelman osan D3 (2012) taulukossa 3 annettuja arvoja pienempiä arvoja. Tällöin tilan
valaistustason säilymisestä tulee esittää erillisselvitys. Tässä luvussa on esitetty erillisselvityksen
laatimisohjeita.
Käyttötarkoitusluokan tehotiheyden ollessa määräyskokoelman D3 (2012) taulukon 3 vastaavaa
arvoa suurempi, olisi hyvä käyttää tiedossa olevaa tehotiheyden arvoa. Tällöin valaistuksen osuus
E-luvusta on todenmukaisempi.
Erillisselvitys tulee päivittää toteutuksen muutoksilla ennen kohteen käyttöönottoa. Tämä päivitys
tulee huomioida energiaselvityksessä.
4.1 Valaistustason määrittäminen
Erillisselvityksen mukaisilla valaistuksen tehotiheyden arvoilla on täytettävä valaistussuunnitelmien
tai standardien mukaiset tilatyyppikohtaiset valaistusvaatimukset tilan käyttötarkoituksen kannalta
olennaisilla alueilla. Valaistussuunnittelijan vastuulla on laatia suunnitteluratkaisu siten, että myös
muut, kuin erillisselvityksessä esitetyt tilan valaistustavoitteet toteutuvat (esim. häikäisyn ja värintoiston tavoitteet).
Alla on määritetty asuintilojen, toimistotilojen ja liiketilojen olennaiset laskenta-alueet ja erityispiirteet valaistustason laskennassa. Muissa tiloissa valaistuksen laskenta-alueet tulee määrittää standardien mukaisesti tai tilan käyttötarkoituksen kannalta olennaisilla alueilla.
4.1.1 Asuintilojen valaistustason laskenta
Asuintilojen valaistuslaskennassa osoitetaan tarkasteltavien huoneiden keskimääräinen valaistusvoimakkuuden arvo tilan työtasossa. Olohuonetta ja makuuhuonetta lukuun ottamatta asuintiloissa
osoitetaan myös valaistusvoimakkuuden tasaisuus laskenta-alueella. Mikäli tilassa on työalue, osoitetaan valaistusvoimakkuuden arvo työalueella, työalueen välittömässä lähiympäristössä sekä tausta-alueella. Kuvassa 3 on esitetty nämä laskenta-alueet.
työalue
välitön lähiympäristö (vähintään 0,5 m leveä vyöhyke)
tausta-alue (vähintään 3 m leveä vyöhyke tilan asettamissa rajoissa)
Kuva 2 Työalue, välitön lähiympäristö ja tausta-alue
Eri asuintilojen valaistusvoimakkuuden ja valaistusvoimakkuuden tasaisuuden suositukset on esitetty taulukossa 1. Laskenta-arvojen on täytettävä valaistussuunnitelmien tai standardin SFS-EN
12464-1 (2011) mukaiset tilatyyppikohtaiset arvot.
16
Asuinrakennuksessa ainakin keittiö, kylpyhuone sekä kodinhoitohuone sisältävät työalueen. Työalue on alue, jolla näkötehtävä suoritetaan. Keittiössä työalue käsittää tavanomaisesti ruoan valmistukseen tarkoitetun työtason. Kylpyhuoneessa työalueena käytetään peilin edessä olevaa työtasoa.
Kodinhoitohuoneessa työalue on kodinhoitotöiden suorittamiseen suunniteltu työtaso. Työalueet
määritetään arkkitehtipohjan mukaisesti. Arkkitehtipohjan päivittyessä ja työalueiden muuttuessa
tulee valaistuslaskenta päivittää.
Mikäli työalueen kokoa tai sijaintia ei tunneta, tulee työalueeksi valita koko se alue, jolla työtehtävä
voidaan suorittaa. Jos esimerkiksi ruokailutilan arkkitehtipohjaan ei ole määritetty ruokapöydän
sijaintia, tulee valaistustarkastelun työalueeksi rajata koko ruokailutilan se alue, johon pöytä on
mahdollista sijoittaa. Mikäli työtason korkeutta ei tunneta, tulee tarkastelutason korkeudeksi määrittää 0,8 m.
Sisäilmastoluokituksessa 2008 asuintilojen keittiöiden ja kylpyhuoneiden työalueiden valaistusvoimakkuudeksi vaaditaan vähintään 300 lx. Muut taulukon 1 asuintiloille määritetyt suuntaa antavat
arvot perustuvat työtilojen valaistusstandardiin SFS EN 12464-1 (2011) sekä Rakennustiedon julkaisuun RT 75-10183 Asunnon sähkövalaistus (1982).
Taulukko 1. Suuntaa antavat valaistusvoimakkuuden ja valaistusvoimakkuuden tasaisuuden arvot asuinrakennuksen tiloille.
Valaistusvoimakkuus
vähintään [lx]
Valaistusvoimakkuuden
tasaisuus vähintään
Olohuone
150
-
Lukemiseen tarkoitetulla alueella 500 lx
Makuuhuone
80
-
Lukemiseen tarkoitetulla alueella 500 lx
Eteinen
100
0,4
Varasto
100
0,4
Kiinnitettävä huomiota kaappien ja hyllyjen
valaisemiseen
300
0,6
Suositus työalueelle sekä ruokailutilaan
200
0,4
Kodinhoitohuone
150
0,4
Porraskäytävä
100
0,4
Tila
Keittiö
Kylpyhuoneet
WC:t
ja
Huom.
Valaistusvoimakkuus työalueella 300 lx.
Kiinnitettävä huomiota peilivalaistukseen.
Työalueella valaistusvoimakkuus 300 lx ja
valaistusvoimakkuuden tasaisuus 0,6.
Lattiatasolla
4.1.2 Toimistotilojen valaistustason laskenta
Toimistotilojen valaistuslaskennassa osoitetaan keskimääräinen valaistusvoimakkuuden arvo työalueilla, työalueiden välittömässä lähiympäristössä sekä tausta-alueella. Kuvassa 2 on esitetty nämä
laskenta-alueet. Valaistusvoimakkuuden lisäksi osoitetaan valaistusvoimakkuuden tasaisuus työalueilla. Laskenta-arvojen on täytettävä valaistussuunnitelmien tai standardin SFS-EN 12464-1 (2011)
mukaiset tilatyyppikohtaiset arvot.
Toimistotilan valaistuslaskennassa työalueet määritetään arkkitehtipohjan mukaisesti. Arkkitehtipohjan päivittyessä ja työalueiden muuttuessa tulee valaistuslaskenta päivittää. Mikäli työalueen
kokoa tai sijaintia ei tunneta, tulee työalueeksi valita koko se alue, jolla työtehtävä voidaan suorittaa. Mikäli työtason korkeutta ei tunneta, tulee tarkastelu suorittaa horisontaalisessa tasossa, jonka
korkeus on 0,8 m.
4.1.3 Liiketilojen valaistustason laskenta
Liiketilojen valaistuslaskennassa osoitetaan keskimääräinen valaistusvoimakkuuden arvo sekä valaistusvoimakkuuden tasaisuus kassa-alueella sekä myyntialueella. Laskenta-arvojen on täytettävä
valaistussuunnitelmien tai standardin SFS-EN 12464-1 (2011) mukaiset tilatyyppikohtaiset arvot.
17
Liiketilan valaistuslaskennassa kassa- ja myyntialueet määritetään arkkitehtipohjan mukaisesti.
Arkkitehtipohjan päivittyessä ja työalueiden muuttuessa tulee valaistuslaskenta päivittää. Mikäli
laskenta-alueiden kokoa tai sijaintia ei tunneta, tulee kassa-alueen laskenta-alueeksi valita koko se
alue, johon kassapiste on mahdollista sijoittaa. Muu alue määritetään myyntialueeksi. Mikäli työtason korkeutta ei tunneta, tulee tarkastelu suorittaa horisontaalisessa tasossa, jonka korkeus on 0,8 m.
4.1.4 Muut tilat
Muissa tiloissa laskentatasot ja laskenta-alueet tulee määrittää standardien mukaisesti tai tilan käyttötarkoituksen kannalta olennaisilla alueilla. Esimerkiksi liikennealueilla ja käytävillä on olennaista
laskea valaistusvoimakkuus lattiatasolla.
4.2 Ohjeistus laskentasäännöistä
Energialaskennassa käytettävät rakentamismääräyskokoelman osan D3 (2012) taulukosta 3 poikkeavat tilan valaistuksen tehotiheyden arvot edellyttävät valaistustarkastelun laatimista. Valaistuksen erillisselvitys voidaan suorittaa ainoastaan sellaisille tiloille, joiden kaikkiin sähkösuunnitelmassa esitettyihin valaisinpositioihin on suunniteltu ja tyypitetty valaisin. Mikäli tilan kaikkia valaisinpositioita ei ole tyypitetty, tulee tilaan soveltaa määräyskokoelman osan D3 taulukossa 3 esitettyjä tehotiheyden taulukkoarvoja. Valaistusasennusten lepokulutus jätetään valaistustarkastelussa
huomioimatta.
Kriittisen tilan lisäksi valaistuslaskennan voi suorittaa myös tilakohtaisesti kullekin tilalle erikseen
tai lisäksi osalle tiloista (esim. työhuoneille, neuvotteluhuoneille ja käytävälle). Valaistuksen vuotuisen sähköenergian kulutuksen määrittämiseksi käytetään tällöin valaistuslaskennan mukaisia arvoja. Tiloissa, joihin ei laadita kriittisen tilan valaistuslaskelmaa, käytetään puolestaan määräyskokoelman osan D3 (2012) taulukon 3 arvoja.
Erillisselvitys tulee päivittää toteutuksen muutoksilla ennen kohteen käyttöönottoa osana energiaselvitystä.
4.2.1 Kriittisen tilan valintakriteerit
Laskennallisesti tarkasteltaviksi kriittisiksi tiloiksi tulee valita käyttötarkoitusluokan tila, jossa valaistuksen tehotiheyden arvioidaan olevan suurin. Tällaisia tiloja ovat esimerkiksi tilat, joiden valaisimina käytetään tehoiltaan suurempia valaisimia kuin muissa saman tilatyypin tiloissa pinta-alan
pysyessä samana. Selvityksen tekijän tulee perustella tekemänsä valinnat kriittisille tiloille.
Kaikissa samaan käyttötarkoitukseen luokitelluissa tiloissa voidaan käyttää sitä vastaavan kriittisen
tilan tarkastelun tuloksia. Jos rakennuksessa on samaan käyttötarkoitukseen tarkoitettuja tiloja, joiden valaistuksen tehotiheyden arvioidaan poikkeavan toisistaan merkittävästi (esim. huoneen poikkeavan valaistusratkaisun vuoksi), voidaan samaan käyttötarkoitukseen suunnitelluille tiloille määrittää useita tarkasteltavia tiloja (esim. keittiö 1 ja keittiö 2). Tällöin näille tarkastelluille tiloille
määritettyjä tehotiheyksiä voidaan käyttää niitä vastaavien huoneiden tehotiheyksinä.
4.2.2 Kriittisen tilan mallin laatiminen
Tilojen geometria on mallinnettava uusimpien saatavilla olevien piirustusten mukaisesti. Laskenta
tulee suorittaa pääasiassa kalustamattomilla huoneilla, jolloin irtokalusteita, kuten tuoleja ja pöytiä,
ei huomioida laskennassa. Kiinteät kalusteet ja huoneen tilaelementit, kuten pylväät, portaat ja keittiön työtaso, on kuitenkin sijoitettava laskentamalliin. Lisäksi muut tilojen valaistukseen vaikuttavat
kiinteät geometriset objektit tulee huomioida laskennassa. Tarkastelupinta on rajattava kiinteiden
objektien reunojen mukaan (esim. keittiösaareke).
18
Ikkunat on huomioitava laskennassa ilman verhoja tai sälekaihtimia. Luonnonvaloa ei kuitenkaan
huomioida laskennassa. Väliovien ja ulko-ovien pitää olla suljettuina laskennan aikana.
Laskennat tulee tehdä tilakohtaisina. Laskenta-alueesta jätetään pois seinistä 0,5 metrin päähän ulottuva reuna-alue (SFS-EN 12464-1 [2011]). Tämä reunavyöhyke tulee kuitenkin huomioida laskelmissa, mikäli työalue sijaitsee tällä vyöhykkeellä tai ulottuu sille. Laajoissa tiloissa, kuten myymälöissä, teollisuushallissa ja avotoimistoissa laskenta-alue voidaan rajata pienempään laskentaalueeseen, jonka katsotaan olevan tilassa huonoiten valaistu alue. Esimerkiksi avotoimistossa laskenta voidaan suorittaa työalueelle, jonka katsotaan olevan huonoiten valaistu.
Jos geometrisesti yhtenäiseen tilaan sisältyy käyttötarkoitukseltaan useita erityyppisiä alueita, voidaan nämä tilat rajata omiksi laskennallisesti tarkasteltaviksi alueiksi, joiden laskentatulokset voidaan esittää erikseen omina osinaan (esim. avokeittiö voidaan rajata keittiöön ja olohuoneeseen).
Tarkasteltavan tilan valaistusvoimakkuudelle asetetut vaatimukset on oltava mahdollista saavuttaa
ainoastaan kyseiseen tilaan suunnitelluilla valaisimilla. Tämä tarkoittaa sitä, että viereisten tilojen
valaisimia ei tule huomioida valaistustarkastelussa.
Valaistukseen vaikuttavat tilojen sisäpintojen heijastuskertoimet on valittava uusimpien saatavilla
olevien suunnitelmien mukaan. Esimerkiksi valkoisen maalin heijastuskerroin on yleensä noin 0,8
ja vaalean tammilattian noin 0,2. Mikäli pintojen ominaisuudet eivät ole tiedossa, käytetään heijastuskertoimina seuraavia arvoja:
- katot
0,7
- seinät
0,5
- lattiat
0,2.
Valaistuslaskelman laskentaruudukon laskentaruudun pituuden suhde leveyteen tulisi olla mahdollisimman lähellä lukua 1. Useimpiin laskentakohteisiin laskentaruudun pisteväliksi sopii 0,25…0,5
m. Standardissa SFS-EN 12464-1 (2011) on määritetty laskentakaava suositeltavalle ruudukon tiheydelle.
4.2.3 Kriittisen tilan mallin valaistuslaskennan ohjeistus
Valaisimien lukumäärät ja sijainnit sekä valaisinmallit ja lampputyypit toteutetaan laskennassa valaistussuunnitelman mukaisesti. Kaikki suunnitelmassa esitetyt näkötehtävää varten asennettavat
valaisimet huomioidaan laskennassa. Mikäli tilan valaisintyyppejä ei ole esitetty valaistussuunnitelmassa, käytetään tilan valaistuksen tehotiheydelle määräyskokoelman osan D3 taulukon 3 arvoja.
Laskennassa käytettyjen valaisimien tyyppi ja määrä tulee ilmoittaa erillistarkastelussa.
Valaistus tulee suunnitella käyttäen alenemakerrointa, joka huomioidaan valaistuslaskennassa.
Alenemakerroin muodostuu valittujen lamppujen, valaisimien, pintojen heijastusominaisuuksien,
ympäristön ja laaditun huoltosuunnitelman perusteella. Mikäli alenemakerrointa ei erikseen määritetä tilan valaisimille, tulee käyttää seuraavia arvoja:
- puhdas ympäristö
0,7
- keskinkertainen ympäristö
0,6
- likainen ympäristö
0,5.
19
5 Esimerkkejä valaistuksen erillistarkasteluista
Tässä luvussa esitetyt valaistuksen esimerkkilaskelmat on laadittu kolmelle eri rakennustyypille.
Tarkasteltuja rakennustyyppejä ovat asuin-, toimisto- ja liikerakennus. Laskentaesimerkkien avulla
esitetään, miten rakentamismääräyskokoelman osan D3 (2012) määräystenmukaisuus voidaan
osoittaa.
Esimerkkilaskelmat on laadittu valaistussuunnitteluprosessin näkökulmasta. Jokaisessa laskentaesimerkissä on siten laskettu ensin alustava suunnitteluratkaisu, jonka valaistustaso tai energiatehokkuus ei täytä suunnittelulle asetettuja vaatimuksia. Alustavalle suunnitteluratkaisulle on esimerkeissä laadittu kaksi parannusehdotusta, joista toinen täyttää suunnittelutasolle asetetut tavoitteet.
Laskentaesimerkkien eri suunnitteluratkaisuvaihtoehtojen ideana on havainnoida valaistussuunnittelun merkitystä rakennuksen energiatehokkuudessa sekä kannustaa energiasuunnittelijaa ja valaistussuunnittelijaa tiiviimpään yhteistyöhön. Valaistuksen erillisselvitystä laadittaessa tarkasteluvaihtoehdoista esitetään lopullinen suunnitteluvalinta. Energialaskennan valaistuksen erillisselvityksen
mallidokumentaatio on esitetty oppaan liitteissä.
Kuvassa 4 on esitetty valaistusratkaisun optimointiprosessi, jota havainnoidaan laskentaesimerkeissä. Laskentaesimerkkien kohdissa 5.1.1; 5.2.1 sekä 5.3.1 on asetettu tavoitteet tilatyypin valaistussuunnittelulle. Tavoitteiden asettamisen jälkeen on laadittu alustava suunnitteluratkaisu (1. vaihtoehto), jota pyritään optimoimaan suunnitteluratkaisun parannusehdotuksilla (2. ja 3. vaihtoehto).
Laskentaesimerkkien kohdissa 5.1.2; 5.2.2 sekä 5.3.2 on esitetty esimerkit valaistuksen erillisselvityksistä valituille suunnitteluratkaisuille. Vastaava mallidokumentaatio on esitetty tämän oppaan
liitteissä.
Kuva 3 Valaistusratkaisun optimointiprosessi
20
5.1 Asuinrakennuksen valaistustason erillisselvitys
Asuinrakennuksessa valaistuslaskelmat valitaan tehtäväksi kriittisille tiloille, joissa valaistuksen
tehotiheyden arvioidaan olevan suurimmat (esim. keittiö 1). Tarkastelemattomien kriittisen tilan
kaltaisten tilojen vuotuinen sähköenergian kulutus määritetään kriittisen tilan valaistuksen tehotiheyden mukaisesti (tarkastelemattomille keittiöille käytetään keittiön 1 arvoa).
5.1.1 Asuintilan valaistuslaskenta
Tässä esimerkissä tehdään valaistuksen erillisselvitys asuinkerrostalon keittiölle. Tehotiheydeltään
kriittisimmäksi keittiöksi arvioidaan rakennuksen eteläpuolella sijaitsevan huoneiston keittiö (kuva
5), koska sille suunniteltujen valaisimien tehon suhde huoneen pinta-alaan on suurempi, kuin muissa rakennuksessa olevissa samantyyppisissä tiloissa.
P
Keittiö 1
Kuva 4. Esimerkki asuinrakennuksen pohjakuvasta.
Tavoitteena oli toteuttaa mahdollisimman energiatehokas suunnitteluratkaisu, jossa alla olevat ehdot
täyttyvät. Suunnitteluehdot keittiölle on laadittu soveltamalla SFS-EN 12464-1 (2011)- standardia
sekä Sisäilmastoluokitusta 2008.
- Keittiön työtason keskimääräinen valaistusvoimakkuus vähintään 300 lx
- Keittiön työtason valaistusvoimakkuuden tasaisuus vähintään 0,6
- Välittömän lähiympäristön keskimääräinen valaistusvoimakkuus vähintään 200 lx
- Tausta-alueen keskimääräinen valaistusvoimakkuus vähintään 67 lx
Tarkastelu suoritettiin kolmelle seuraavalle ratkaisuvaihtoehdolle:
1.Vaihtoehto
Alustava suunnitteluratkaisu. Valaistus on laadittu yhdellä huoneen kattopintaan asennettavalla suoraa valoa antavalla valaisintyypin 1 loistevalaisimella
(asennuskorkeus 2,6 m), sekä kahdella keittiökaappien alapintaan asennettavalla suoraa valoa antavalla valaisintyypin 2 loistevalaisimella. Valaistusta
ohjataan huonekohtaisella kytkimellä.
2.Vaihtoehto
Parannusehdotus suunnitteluratkaisuun. Valaistus on laadittu yhdellä huoneen
kattopintaan asennettavalla suoraa valoa antavalla valaisintyypin 3 LED valaisimella (asennuskorkeus 2,6 m), sekä neljällä keittiökaappien alapintaan
asennettavalla suoraa valoa antavalla valaisintyypin 4 LED kohdevalaisimella. Valaistusta ohjataan huonekohtaisella kytkimellä.
3.Vaihtoehto
Parannusehdotus suunnitteluratkaisuun. Valaistus on laadittu yhdellä huoneen
kattopintaan asennettavalla suoraa valoa antavalla valaisintyypin 3 LED valaisimella (asennuskorkeus 2,6 m), sekä keittiökaappien alapintaan asennettavalla suoraa valoa antavalla valaisintyypin 5 LED-nauhalla (pituus yhteensä
3,4 m). Valaistusta ohjataan huonekohtaisella kytkimellä.
21
Yhteenvedot laskelmien tuloksista on esitetty taulukossa 2. Valaistusratkaisujen energialaskelmat
ovat suuntaa antavia, eikä niissä ole huomioitu valaistuksen vaikutusta lämmitys- ja jäähdytysenergiaan. Valaistuksen vuotuinen sähkönkulutus on laskettu määräyskokoelman osan D3 mukaisesti.
Kertomalla vuotuinen sähkönkulutus sähkön energiamuodon kertoimella 1,7 saadaan laskettua valaistuksen osuus E-luvusta.
Suunnitteluratkaisujen valaistuksen osuutta E-luvusta on verrattu määräysten standardikäyttöön (D3
taulukko 3). Vaihtoehto 1:n valaistuksen osuus E-luvusta on 49,0 % suurempi kuin standardikäytön
valaistuksen osuus E-luvusta. Vaihtoehto 2:n vastaava osuus on 14,5 % pienempi ja vaihtoehto 3:n
28,2 % pienempi, kuin standardikäytön laskettu valaistuksen osuus E-luvusta.
Taulukko 2. Valaistuksen tehotiheys huoneessa sekä keskimääräinen valaistusvoimakkuus ja sen tasaisuus
työalueella. Lisäksi on laskettu vuotuinen energiankulutus, valaistuksen osuus E-luvusta ja vaihtoehtojen
vertailuprosentti määräyskokoelman osan D3 taulukon 3 arvoihin.
Tarkasteltu
keittiön
valaistusratkaisu
1
Valaistus
Energia
valaistusvoimakkuuden tasaisuus
Em/Emax
vuotuinen sähkönkulutus
2
kWh/m
valaistuksen
osuus E-luvusta
W/m
valaistusvoimakkuus
lx
D3:n vertailuprosentti
%
D3 taulukko 3
11,0
-
-
9,6
16,4
0,0
Vaihtoehto 1
16,4
496
0,6
14,4
24,4
+49,0
Vaihtoehto 2
9,4
403
0,6
8,2
14,0
-14,5
Vaihtoehto 3
7,9
300
0,9
6,9
11,8
-28,2
tehotiheys
2
Taulukossa 4 olevista laskentamallin kuvista voidaan havaita, että keittiön valaistustarkastelussa on
huomioitu seuraavat kiinteät objektit: keittiön työpöytä, yläkaapisto ja jääkaappipakastin. Työalueen laskennallinen välitön lähiympäristö rajautuu jääkaappipakastimen reunojen mukaisesti. Edellä
mainituissa sekoissa on sovellettu tämän oppaan luvussa 4.2.2 esitettyjä laskentasääntöjä.
22
5.1.2 Asuintilan valaistuslaskennan lähtötiedot ja tulosten esittäminen
Laskennan tarkemmat lähtötiedot vaihtoehdolle 3 on esitetty taulukossa 3. Laskennan tulokset tarkastelluille asuinrakennuksen tiloille on puolestaan esitetty taulukossa 4.
Taulukko 3. Esimerkki valaistuslaskennan lähtötietojen esittämisestä (vaihtoehdolle 3).
Rakennuskohde
Osoite
Esimerkkirakennustie 1, 00000 Esimerkkikunta
Rakennuksen käyttötarkoitus
Asuinkerrostalo
Rakennuksen laajuus
1659 m²
Tarkasteltavat tilat
Keittiö 1
Tilatiedot
Kuvaus
Tarkasteltavien tilojen laajuus
koko rakennuksessa
Keittiöt
Valaistustapa
Keittiöt
Käytetyt valaisimet
Keittiö 1
Arkkitehti- ja sähköpiirustukset 1.8.2013
324 m
-
Suoraa valoa tuottava yleisvalaisin asennettuna huoneen kattoon sekä keittiön kaapiston alapintaan asennettu LED -nauhavalaisin
-
Käyttötarkoitusluokka
Keittiö 1
Keittiö 1
1
1. Valaisintyyppi 3
1
2. Valaisintyyppi 5
2
-
1
1
Valaisintyyppi 3:lla yleisvalaistus (1kpl) ja työpistevalaisimena valaisintyyppi 5
(LED nauha: pituus 3,4 m)
Kellonaika
Käyttöaika vuodessa
-
h/24h
d/7d
0:00-24:00
24
7
Tilan
pinta-ala
Ohjausjärjestelmä
Valaistuksen
alenemakerroin
m²
-
-
6,5
Huonekohtainen kytkin
1.
2.
Pintojen heijastuskerroin
Katto
Seinät
Lattia
0,8
0,7
0,3
0,70
0,70
Laskentaohjelma
Tarkastelu on laadittu [tähän käytetyn laskentaohjelman nimi] -laskentaohjelmalla.
Päiväys
Allekirjoitus
Nimen selvennys
1
Esimerkkilaskelmassa valaisintyyppejä ei ole ilmoitettu, varsinaisissa tarkasteluissa käytetty valaisintyyppi tulee kuitenkin määrittää.
23
Taulukko 4. Esimerkki valaistuslaskennan tulosten esittämisestä (vaihtoehdolle 3).
Rakennuskohde
Osoite
Esimerkkirakennustie 1, 00000 Esimerkkikunta
Rakennuksen käyttötarkoitus
Asuinkerrostalo
Valaistustaso
Tarkasteltava tila
Keittiö 1
Valaistuksen tehotiheys
7,9
W/m2
lx
Työalue
-
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
300
-
Valaistusvoimakkuuden tasaisuus
0,9
Välitön lähiympäristö
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
Tausta-alue
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
212
lx
157
lx
Kuva laskentamallista
T
L
TA
Päiväys
TLA– työalue
LTA– välitön lähiympäristö
TAL– tausta-alue
Allekirjoitus
Nimen selvennys
24
5.2 Toimistorakennuksen valaistustason erillisselvitys
Toimistorakennuksessa valaistuslaskelmat valitaan tehtäväksi kriittisille tiloille, joissa valaistuksen
tehotiheyden arvioidaan olevan suurimmat (esim. työhuone 1). Tarkastelemattomien kriittisen tilan
kaltaisten tilojen vuotuinen sähköenergian kulutus määritetään kriittisen tilan valaistuksen tehotiheyden mukaisesti (tarkastelemattomille työhuoneille käytetään työhuoneen 1 arvoa).
5.2.1 Toimistotilan valaistuslaskenta
Tässä esimerkkitapauksessa valaistuksen tehotiheydeltä kriittisimmäksi työhuoneeksi on arvioitu
eteläisen julkisivun työhuone 1, kuva 6. Tilatyypin kaikissa huoneissa on sama valaistusratkaisu
työhuone 1:n ollessa pinta-alaltaan hieman pienempi. Tämä huone valitaan siten työhuoneiden kriittiseksi tilaksi.
P
Kuva 6. Esimerkki toimistorakennuksen pohjakuvasta.
Kohteelle haettiin laadukasta ja mahdollisimman energiatehokasta valaistusratkaisua. Tavoitteena
oli toteuttaa suunnitteluratkaisu, jossa alla olevat ehdot täyttyvät. Suunnitteluehdot on laadittu soveltamalla SFS-EN 12464-1 (2011)- standardia.
- Työalueen keskimääräinen valaistusvoimakkuus työtasolla vähintään 500 lx, valaistusvoimakkuuden tasaisuus 0,6
- Välittömän lähiympäristön keskimääräinen valaistusvoimakkuus vähintään 300 lx, valaistusvoimakkuuden tasaisuus vähintään 0,4
- Tausta-alueen keskimääräinen valaistusvoimakkuus vähintään 100 lx, valaistusvoimakkuuden tasaisuus vähintään 0,1
Tarkastelut laadittiin kolmelle erilaiselle vaihtoehdolle.
1.Vaihtoehto
Alustava suunnitteluratkaisu. Valaistus on laadittu kahdella epäsuoraa ja suoraa valoa antavalla ripustettavalla valaisintyypin1 1 LED-valaisimella (asennuskorkeus 2,2 m). Valaistusta ohjataan huonekohtaisella kytkimellä.
2.Vaihtoehto
Parannusehdotus suunnitteluratkaisuun. Valaistus on laadittu yhdellä epäsuoraa ja suoraa valoa antavalla ripustettavalla valaisintyypin 2 loistevalaisimella
(asennuskorkeus 2,2 m). Huoneessa on läsnäolo-ohjaus.
3.Vaihtoehto
Parannusehdotus suunnitteluratkaisuun. Valaistus on laadittu yhdellä epäsuoraa ja suoraa valoa antavalla ripustettavalla valaisintyypin 3 loistevalaisimella
(asennuskorkeus 2,0 m) ja työpisteen LED-kohdevalaisimella (valaisintyyppi
4). Huoneessa on läsnäolo-ohjaus.
25
Yhteenvedot valaistuslaskelmien tuloksista on esitetty taulukossa 5. Valaistusratkaisujen energialaskelmat ovat suuntaa antavia, eikä niissä ole huomioitu valaistuksen vaikutusta lämmitys- ja jäähdytysenergiaan. Valaistuksen vuotuinen sähkönkulutus on laskettu määräyskokoelman osan D3
mukaisesti. Kertomalla vuotuinen sähkönkulutus sähkön energiamuodon kertoimella 1,7 saadaan
laskettua valaistuksen osuus E-luvusta.
Suunnitteluratkaisujen valaistuksen osuutta E-luvusta on verrattu määräysten standardikäyttöön (D3
taulukko 3). Vaihtoehto 1:n valaistuksen osuus E-luvusta on 12,5 % suurempi kuin standardikäytön
valaistuksen osuus E-luvusta. Vaihtoehto 2:n vastaava osuus on 0,1 % pienempi ja vaihtoehto 3:n
31,7 % pienempi, kuin standardikäytön laskettu valaistuksen osuus E-luvusta.
Taulukko 5. Valaistuksen tehotiheys työhuoneessa sekä keskimääräinen valaistusvoimakkuus ja valaistusvoimakkuuden tasaisuus työalueella. Lisäksi on laskettu vuotuinen energiankulutus, valaistuksen osuus Eluvusta ja vaihtoehtojen vertailuprosentti määräyskokoelman osan D3 taulukon 3 arvoihin.
Tarkasteltu
työhuoneen
valaistusratkaisu
1
Valaistus
Energia
valaistusvoimakkuuden tasaisuus
Em/Emax
vuotuinen sähkönkulutus
2
kWh/m
valaistuksen
osuus E-luvusta
W/m
valaistusvoimakkuus
lx
D3:n vertailuprosentti
%
D3 taulukko 3
12,0
-
-
22,4
38,0
0,0
Vaihtoehto 1
13,5
498
0,7
25,2
42,8
+12,5
Vaihtoehto 2
11,3
522
0,6
21,1
35,8
-0,1
Vaihtoehto 3
8,2
503
0,6
15,3
26,0
-31,7
tehotiheys
2
Taulukossa 7 olevasta laskentamallin kuvasta voidaan havaita, että työalue sijoittuu seinistä 0,5
metrin päähän ulottuvalle reuna-alueelle. Tällöin laskenta-alueen reunavyöhyke tulee huomioida
laskelmissa tämän oppaan luvussa 4.2.2 esitettyjen laskentasääntöjen mukaisesti.
26
5.2.2 Toimistotilan valaistuslaskennan lähtötiedot ja tulosten esittäminen
Laskennan tarkemmat lähtötiedot vaihtoehdolle 3 on esitetty taulukossa 6. Laskennan tulokset tarkastelluille toimistorakennuksen tiloille on puolestaan esitetty taulukossa 7.
Taulukko 6. Esimerkki valaistuslaskennan lähtötietojen esittämisestä (vaihtoehto 3).
Rakennuskohde
Osoite
Esimerkkirakennustie 1, 00000 Esimerkkikunta
Rakennuksen käyttötarkoitus
Toimistorakennus
Rakennuksen laajuus
6000 m²
Tarkasteltavat tilat
Työhuone 1
Tilatiedot
Kuvaus
Tarkasteltavien tilojen laajuus
koko rakennuksessa
Työhuoneet
Arkkitehti- ja sähköpiirustukset 1.8.2013
-
2205 m²
Valaistustapa
Työhuoneet
-
Epäsuoraa ja suoraa valoa yhdistelevä loistevalaisimilla laadittu yleisvalaistus ja
työpistekohtainen LED-kohdevalaistus
Käytetyt valaisimet
Työhuone 1
-
Valaisintyyppi 3:llä yleisvalaistus (1 kpl) ja työpistevalaisimena valaisintyyppi 4 (1
kpl)
1
Käyttötarkoitusluokka
1
Kellonaika
Käyttöaika
Toimistorakennus
Työhuone 1
1
1. Valaisintyyppi 3
1
2. Valaisintyyppi 4
07:00-18:00
Tilan
pinta-ala
Ohjausjärjestelmä
Valaistuksen
alenemakerroin
m²
-
-
10
1.
2.
Läsnäolo
Valaisinkohtainen
kytkin
1.
2.
h/24h
d/7d
11
5
Pintojen heijastuskerroin
Katto
Seinät
Lattia
0,8
0,7
0,3
0,74
0,80
Laskentaohjelma
Tarkastelu on laadittu [tähän käytetyn laskentaohjelman nimi] -laskentaohjelmalla.
Päiväys
Allekirjoitus
Nimen selvennys
1
Esimerkkilaskelmassa valaisintyyppejä ei ole ilmoitettu, varsinaisissa tarkasteluissa käytetty valaisintyyppi tulee kuitenkin määrittää.
27
Taulukko 7. Esimerkki valaistuslaskennan tulosten esittämisestä (vaihtoehto 3).
Rakennuskohde
Osoite
Esimerkkirakennustie 1, 00000 Esimerkkikunta
Rakennuksen käyttötarkoitus
Toimistorakennus
Valaistustaso
Tarkasteltava tila
Työhuone 1
Valaistuksen tehotiheys
8,2
W/m2
lx
Työalue
-
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
503
-
Valaistusvoimakkuuden tasaisuus
0,7
Välitön lähiympäristö
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
Valaistusvoimakkuuden tasaisuus
Tausta-alue
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
Valaistusvoimakkuuden tasaisuus
428
0,6
lx
256
0,5
lx
Kuva laskentamallista
T
L
TLA– työalue
LTA– välitön lähiympäristö
TAL– tausta-alue
TA
Päiväys
Allekirjoitus
Nimen selvennys
28
5.3 Liikerakennuksen valaistustason erillisselvitys
Liikerakennuksessa valaistuslaskelmat valitaan tehtäväksi kriittisille tiloille, joissa valaistuksen
tehotiheyden arvioidaan olevan suurimmat (esim. liiketila 1). Tarkastelemattomien kriittisen tilan
kaltaisten tilojen vuotuinen sähköenergian kulutus määritetään kriittisen tilojen valaistuksen tehotiheyden mukaisesti (tarkastelemattomille liiketiloille käytetään liiketilan 1 arvoa).
5.3.1 Liiketilan valaistuslaskenta
Tässä esimerkkitapauksessa valaistuksen tehotiheydeltä kriittisimmäksi liiketilaksi on arvioitu läntisen julkisivun liiketila 1, kuva 7. Tilan valaistuksen tehotiheys on suurempi, kuin muissa liiketiloissa. Tämä tila valitaan siten liiketilojen kriittiseksi tilaksi.
P
Kuva 7. Esimerkki liikerakennuksen pohjakuvasta.
Kohteelle haettiin laadukasta ja mahdollisimman energiatehokasta valaistusratkaisua. Tavoitteena
oli toteuttaa suunnitteluratkaisu, jossa alla olevat ehdot täyttyvät. Suunnitteluehdot on laadittu soveltamalla SFS-EN 12464-1 (2011)- standardia.
- Myyntialueen keskimääräinen valaistusvoimakkuus vähintään 300 lx ja valaistusvoimakkuuden tasaisuus 0,4
- Kassa-alueen keskimääräinen valaistusvoimakkuus vähintään 500 lx ja valaistusvoimakkuuden tasaisuus 0,6
Tarkastelut laadittiin kolmelle erilaiselle vaihtoehdolle.
1.Vaihtoehto
Alustava suunnitteluratkaisu. Valaistus on laadittu käyttäen valaisintyypin1 1
sisustusvalaisimia 35 kpl (pienloistelamppu), 69 kpl valaisintyypin 2 monimetallivalaisimia sekä 185 kpl valaisintyypin 3 kohdevalaisimia (monimetallilamppu).
2.Vaihtoehto
Toinen suunnitteluratkaisu. Valaistus on laadittu käyttäen 36 kpl loistevalaisimia (tyyppi 4) ja 36 kpl pienloistevalaisimia (tyyppi 5).
3.Vaihtoehto
Parannusehdotus suunnitteluratkaisuun. Valaisimina on käytetty 63 kpl tyypin
6 loistevalaisimia, 12 kpl LED-sisustusvalaisimia (tyyppi 7) sekä 29 kpl tyypin 8 LED-alasvalaisimia.
29
Yhteenvedot valaistuslaskelmien tuloksista on esitetty taulukossa 8. Valaistusratkaisujen energialaskelmat ovat suuntaa antavia, eikä niissä ole huomioitu valaistuksen vaikutusta lämmitys- ja jäähdytysenergiaan. Valaistuksen vuotuinen sähkönkulutus on laskettu määräyskokoelman osan D3
mukaisesti. Kertomalla vuotuinen sähkönkulutus sähkön energiamuodon kertoimella 1,7 saadaan
laskettua valaistuksen osuus E-luvusta.
Suunnitteluratkaisujen valaistuksen osuutta E-luvusta on verrattu määräysten standardikäyttöön (D3
taulukko 3). Vaihtoehto 1:n valaistuksen osuus E-luvusta on 48,4 % suurempi kuin standardikäytön
valaistuksen osuus E-luvusta. Vaihtoehto 2:n vastaava osuus on 38,9 % pienempi ja vaihtoehto 3:n
57,4 % pienempi, kuin standardikäytön laskettu valaistuksen osuus E-luvusta.
Taulukko 8. Valaistuksen tehotiheys, keskimääräinen valaistusvoimakkuus ja valaistusvoimakkuuden tasaisuus liiketilassa. Lisäksi on laskettu vuotuinen energiankulutus, valaistuksen osuus E-luvusta ja vaihtoehtojen vertailuprosentti määräyskokoelman osan D3 taulukon 3 arvoihin.
Tarkasteltu
liiketilan
valaistusratkaisu
1
Valaistus
Energia
valaistusvoimakkuuden tasaisuus
Em/Emax
vuotuinen sähkönkulutus
2
kWh/m
valaistuksen
osuus E-luvusta
W/m
valaistusvoimakkuus
lx
D3:n vertailuprosentti
%
D3 taulukko 3
19,0
-
-
77,3
131,4
0,0
Vaihtoehto 1
28,2
1002
0,2
114,7
195,0
+48,4
Vaihtoehto 2
11,6
424
0,3
47,2
80,2
-38,9
Vaihtoehto 3
8,1
365
0,4
32,9
56,0
-57,4
tehotiheys
2
Yllä esitettyjen vaihtoehtoisten suunnitteluratkaisujen mukaisissa valaistustarkasteluissa on huomioitu kaikki suunnitelmissa esitetyt näkötehtävää varten asennettavat valaisimet, myös kiskovalaisimet, tämän oppaan luvun 4.2.3 esitetyn laskentasäännön mukaisesti.
30
5.3.2 Liiketilan valaistuslaskennan lähtötiedot ja tulosten esittäminen
Laskennan tarkemmat lähtötiedot vaihtoehdolle 3 on esitetty taulukossa 9. Laskennan tulokset tarkastelluille opetusrakennuksen tiloille on puolestaan esitetty taulukossa 10.
Taulukko 9. Esimerkki valaistuslaskennan lähtötietojen esittämisestä (vaihtoehto 3).
Rakennuskohde
Osoite
Esimerkkirakennustie 1, 00000 Esimerkkikunta
Rakennuksen käyttötarkoitus
Liikerakennus
Rakennuksen laajuus
14690 m
Tarkasteltavat tilat
Liiketila 1
2
Tilatiedot
Kuvaus
Tarkasteltavien tilojen laajuus
koko rakennuksessa
Liiketilat
Arkkitehti- ja sähköpiirustukset 1.8.2013
2
-
9852 m
Valaistustapa
Liiketilat
-
Yleisvalaistus on laadittu LED-alasvaloilla. Vaatehyllyjä valaistaan loistevalaisimilla.
Sisustusvalaistus on laadittu LED-valaisimilla.
Käytetyt valaisimet
Liiketila 1
-
Valaisintyyppi 6 (63 kpl), valaisintyyppi 7 (12 kpl), valaisintyyppi 8 (29 kpl)
Käyttötarkoitusluokka
Liikerakennus
Liiketila 1
1
1. Valaisintyyppi 6
1
2. Valaisintyyppi 7
1
3. Valaisintyyppi 8
Laskentaohjelma
1
1
Kellonaika
1
Käyttöaika vuodessa
-
h/24h
d/7d
8:00–21:00
13
6
Tilan
pinta-ala
Ohjausjärjestelmä
Valaistuksen
alenemakerroin
m²
-
-
2
442 m
Huonekohtainen kytkin,
aikaohjaus
1.
2.
3.
Pintojen heijastuskerroin
Katto
Seinät
Lattia
0,7
0,5
0,2
0,73
0,73
0,73
Tarkastelu on laadittu [tähän käytetyn laskentaohjelman nimi] -laskentaohjelmalla.
Päiväys
Allekirjoitus
Nimen selvennys
1
Esimerkkilaskelmassa valaisintyyppejä ei ole ilmoitettu, varsinaisissa tarkasteluissa käytetty valaisintyyppi tulee kuitenkin määrittää.
31
Taulukko 10. Esimerkki valaistuslaskennan tulosten esittämisestä (vaihtoehto 3).
Rakennuskohde
Osoite
Esimerkkirakennustie 1, 00000 Esimerkkikunta
Rakennuksen käyttötarkoitus
Liikerakennus
Valaistustaso
Tarkasteltava tila 1
Liiketila 1
Valaistuksen tehotiheys
8,1
W/m2
lx
Koko liiketila
-
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
365
-
Valaistusvoimakkuuden tasaisuus
0,4
Myyntialue
-
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
344
-
Valaistusvoimakkuuden tasaisuus
0,4
lx
Kassa-alue ja pakkauspöytä
-
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
513
-
Valaistusvoimakkuuden tasaisuus
0,9
lx
Kuva laskentamallista
M
K
MK– myyntialue
KM– kassa-alue ja pakkauspöytä
Päiväys
Allekirjoitus
Nimen selvennys
32
6 E-lukulaskenta valaistuksen näkökulmasta
E-lukulaskennassa käytettävä valaistuksen energiankulutus lasketaan rakentamismääräyskokoelman
osan D3 luvun 3.3 mukaisesti. Kuvassa 8 on esitetty prosessikaavion osa valaistuksen huomioimisesta energialaskennassa. Kaavion mukaisesti ensin määritetään koko rakennuksen valaistuksen
keskimääräinen tehotiheys sekä valaistuksen käyttöajat ja käyttöasteet joko standardikäytön mukaisesti tai tilakohtaisesti. Näiden arvojen perusteella voidaan laskea valaistuksen energiankulutus.
Tässä luvussa on esitetty keskimääräisen valaistuksen tehotiheyden laskentakaava koko rakennukselle ja esimerkki laskentakaavan käytöstä. Kohdassa 6.3 on laadittu esimerkkirakennuksen energialaskenta laskettuun valaistuksen tehotiheysarvoon perustuen. Lisäksi on esitetty saman esimerkkirakennuksen energialaskenta myös kahdella muulla valaistuksen tehotiheyden arvolla, jotta voidaan
konkreettisesti huomata valaistuksen energiankulutuksen vaikutus rakennuksen E-lukuun.
Laskentaesimerkissä käytetään asuinkerrostalon standardiarvoja käyttöajalle ja käyttöasteelle, koska
tarkempia arvoja ei ole saatavilla. Todellisen käytön valaistuksen energiankulutus voi poiketa standardikäytön laskennallisesta energiankulutuksesta merkittävästi. Aina kun mahdollista, tilojen
suunnitellut valaistuksen käyttöajat ja käyttöasteet tulisi varmistaa tilan tulevalta loppukäyttäjältä
(ks. D3 laskentaopas, Kesäajan huonelämpötilan vaatimuksenmukaisuuden osoittaminen, Ympäristöministeriö 2012).
Kuva 8 Valaistuksen huomioiminen E-lukulaskennassa
6.1 Keskimääräisen valaistuksen tehotiheyden laskeminen
Rakennuksen energialaskennassa valaistukselle käytetään rakentamismääräyskokoelman osan D3
mukaan rakennuksen valaistuksen keskimääräistä tehotiheyttä. Rakennuksen keskimääräinen tehotiheys lasketaan kriittisten tilojen kaltaisten tilojen koko rakennuksessa olevien pinta-alojen painotetulla keskiarvolla kaavan 1 mukaisesti. Mikäli tilatyypille ei ole tehty valaistuksen erillistarkastelua,
käytetään rakentamismääräyskokoelman osan D3 taulukon 3 arvoja valaistuksen tehotiheydelle.
=
,
(1)
missä
33
on koko rakennukselle käytettävä valaistuksen keskimääräinen tehotiheys
on rakennuksen nettoala [m2]
on tilan i valaistuksen tehotiheys [W/m2]
on tilan i nettoala [m2]
Tilatyypit, joille on tehty valaistuksen erillisselvitys, käytetään laskelman mukaista tehotiheyttä.
Muille tilatyypeille käytetään D3 taulukon 3 esittämiä arvoja.
6.2 Esimerkkilaskenta valaistuksen tehotiheydelle
Taulukossa 11 on esitetty esimerkki asuinkerrostalokohteen tilatyypeistä, tilojen kokonaispintaalasta rakennuksessa sekä valaistuksen keskimääräisestä tehotiheydestä kriittisissä tiloissa. Laskentaesimerkissä valaistuksen erillistarkastelu on suoritettu keittiön lisäksi eteiselle, kylpyhuoneille
sekä porrashuoneelle. Makuuhuoneen ja olohuoneen lopulliset valaistusratkaisut ovat asukkaan valinnassa, joten näille tilatyypeille käytetään D3 taulukon 3 arvoja.
Muiden rakennustyyppien valaistuksen tehotiheys laaditaan samalla laskentaperiaatteella.
Taulukko 11. Valaistustehon keskimääräisen tehotiheyden laskeminen koko rakennukselle D3-laskennan
mukaisesti.
Valaistuksen tehotiheys tilatyypeittäin - Asuinkerrostalo
Kohde A
Rakennuksen valaistuksen tehotiheys keskimäärin
W/m2
8,8
Tilakohtaiset valaistuksen tehotiheydet on laskettu valaistuslaskentaohjelman perusteella. Lasketuissa tehotiheyden
arvoissa tilan valaistustaso säilyy samana, vaikka valaistuksen tehotiheys on D3 taulukon 3 arvoja pienempi. Erillisselvitys valaistustason säilymisestä on esitetty osana energiaselvitystä. Tilat, joille ei tehty kriittisen tilan valaistuslaskelmaa, käytettiin D3 taulukon 3 arvoja valaistuksen tehotiheydelle.
TILA
VALAISTUS
Tilalle laskettu
tehotiheys
W/m²
Pinta-ala
rakennuksessa
2
m
Suunnittelun lähtökohta
Asuinkerrostalo
Olohuone
1 659,0
576,0
D3 taulukon 3 tehotiheys
W/m²
11,0
Eteinen
144,0
2,8
Makuuhuone
396,0
Keittiö
324,0
7,9
Kylpyhuone a
72,0
6,1
Kylpyhuone b
72,0
4,0
Porrashuone
75,0
4,0
11,0
6.3 Esimerkkilaskenta valaistuksen energiankulutukselle
Määräyskokoelman osan D3 mukaan valaistusosuuden energialaskennassa huomioidaan valaistuksen tehotiheyden lisäksi rakennuksen käyttöaika ja käyttöaste. Tällöin valaistuksen laskennassa ei
erikseen saa huomioida valaistuksen ohjauskerrointa. Esimerkiksi D5 osassa esitettyjä ohjauskertoimen arvoja ei siten tule käyttää.
34
E-lukulaskennan esimerkkilaskenta laaditaan asuinkerrostalolle. Rakennuksen tilojen käyttöaikoina
ja käyttöasteena käytetään D3 taulukossa 3 määritettyjä standardikäytön arvoja, sillä tarkempia arvoja ei ole saatavilla. Asuinkerrostalolle käyttöajat ovat joka päivä 00-24 ja käyttöaste 0,10. Aina
kun mahdollista, tilojen suunnitellut valaistuksen käyttöajat ja käyttöasteet tulisi kuitenkin varmistaa tilan tulevalta loppukäyttäjältä (ks. D3 laskentaopas, Kesäajan huonelämpötilan vaatimuksenmukaisuuden osoittaminen, Ympäristöministeriö 2012).
Esimerkkirakennuksen valaistuksen keskimääräisen tehotiheysarvon ollessa 8,8 W/m2 rakennuksen
E-luvuksi saadaan 128 ja energiatehokkuusluokaksi C.
Vertailun vuoksi taulukossa 12 on esitetty E-lukulaskelman tulokset esimerkkirakennukselle eri
valaistuksen tehotiheyden arvoilla muiden laskenta-arvojen pysyessä vakiona. Vaihtoehto 2:n mukaan rakennuksen keskimääräisellä valaistuksen tehotiheyden arvolla 11,9 W/m2 rakennuksen Eluvuksi saadaan 131 ja energiatehokkuusluokaksi D. Vaihtoehto 3:n mukaan rakennuksen tehotiheyden arvolla 9,5 W/m2 rakennuksen E-luvuksi saadaan 129 ja energiatehokkuusluokaksi C.
Taulukko 12. Valaistuksen tehotiheysarvojen vaikutus E-lukulaskentaan rakentamismääräyskokoelman osan
D3 2012 mukaan laskettuna. Esimerkkirakennuksen E-luku on määräysten mukaisella tehotiheydellä (11
W/m²) laskelmissa 130 kWh/(m²a).
Rakennustyyppi
Vaihtoehto 1
W/m
E-luku
8,8
128
C
2
Asuinkerrostalo
Vaihtoehto 2
Energiatehokkuusluokka
2
W/m
11,9
35
Vaihtoehto 3
E-luku
Energiatehokkuusluokka
W/m
E-luku
Energiatehokkuusluokka
131
D
9,5
129
C
2
LIITE 1 Lähtötietolomake valaistustason erillistarkastelulle
Esimerkki valaistustason erillistarkastelun keskeisten lähtötietojen esittämisestä. Valaistuksen erillistarkastelun keskeiset lähtötiedot voidaan esittää esimerkiksi taulukon 14 mukaan.
Taulukko 13. Valaistuksen erillistarkastelun lähtötietojen esittäminen.
Rakennuskohde
Osoite
Rakennuksen käyttötarkoitus
Rakennuksen laajuus
Tarkasteltavat tilat
Tilatiedot
Kuvaus
Tarkasteltavien tilojen laajuus
koko rakennuksessa
tila 1
tila 2
tila 3
Valaistustapa
tila 1
tila 2
tila 3
Käytetyt valaisimet
tila 1
tila 2
tila 3
Käyttötarkoitusluokka
Kellonaika
Käyttöaika
-
h/24h
d/7d
Rakennustyyppi
Tilan
pinta-ala
Ohjausjärjestelmä
Valaistuksen
alenemakerroin
m²
-
-
Tila 1
1.
2.
Valaisintyyppi 1
Valaisintyyppi 2
1.
2.
1.
2.
Tila 2
3.
4.
Valaisintyyppi 3
Valaisintyyppi 4
3.
4.
3.
4.
Tila 3
5. Valaisintyyppi 5
6. Valaisintyyppi 6
Laskentaohjelma
5.
6.
5.
6.
Pintojen heijastuskerroin
Katto
Seinät
Tarkastelu on laadittu [tähän käytetyn laskentaohjelman nimi] -laskentaohjelmalla.
Päiväys
Allekirjoitus
Nimen selvennys
36
Lattia
LIITE 2 Tuloslomake valaistustason erillistarkastelulle
Esimerkki valaistustason erillistarkastelun keskeisten tulosten esittämisestä. Valaistuksen erillistarkastelun keskeiset tulokset voidaan esittää esimerkiksi taulukon 15 mukaan.
Taulukko 14. Valaistuksen erillistarkastelun tulosten esittäminen.
Rakennuskohde
Osoite
Rakennuksen käyttötarkoitus
Valaistustaso
Tarkasteltava tila 1
W/m2
Valaistuksen tehotiheys
Työalue
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
-
lx
Valaistusvoimakkuuden tasaisuus
Välitön lähiympäristö
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
Tausta-alue
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
lx
lx
Tarkasteltava tila 2
W/m2
Valaistuksen tehotiheys
Työalue
-
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
-
Valaistusvoimakkuuden tasaisuus
lx
Välitön lähiympäristö
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
Tausta-alue
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
lx
lx
Tarkasteltava tila 3
W/m2
Valaistuksen tehotiheys
Työalue
-
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
-
Valaistusvoimakkuuden tasaisuus
lx
Välitön lähiympäristö
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
Tausta-alue
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus
lx
lx
Kuva laskentamallista
Päiväys
Allekirjoitus
Nimen selvennys
37