Valaistustieto

Energiatehokas valaistusratkaisu syntyy yhdistelmästä, jossa:

• valaistus on suunniteltu ja toteutettu huolellisesti
• valaisimet ovat energiatehokkaita ja ne soveltuvat asennuskohteeseen
• valaistusta ohjataan ja ohjausratkaisut on mietitty kohteeseen soveltuviksi
• käyttäjät on opastettu, huolto-ohjelma laadittu ja sitä noudatetaan.

Erityisen suuri säästöpotentiaali on valaistuksen ohjauksessa, energiatehokkaiden valonlähteiden valinnassa sekä valaistuksen ylimitoituksen välttämisessä.

Valaistuksen voimakkuus vaikuttaa työn tuottavuuteen, työturvallisuuteen ja viihtyvyyteen, joten valaistus tulee suunnitella tarpeen mukaiseksi.  Energiankulutus on suoraan verrannollinen valaistusvoimakkuuteen, joten tiloja ei kannata kuitenkaan  valaista liikaa.

Valon kohdentaminen työvyöhykkeille voi pienentää valaistuksen energiankulutusta jopa 50 prosenttia. Erityisen paljon valoa vaativat toiminnot kannattaa sijoittaa erilleen niin sanotun normaalin valaistustason vaativista tiloista, jotta koko tilan valaistusta ei suotta ylimitoiteta.

Koko tila ei tarvitse yhtä suurta määrää valoa kuin työskentelyalue. Suurempaa valon määrää tarvitaan silloin, kun näkötehtävät ovat kriittisiä, virheiden korjaus on kallista, vaaditaan keskittymistä ja/tai työntekijän näkökyky on tavallista heikompi.

Valaistuksen ohjaus mahdollistaa toimivan, joustavan ja oikeanlaisen valaistuksen kussakin tilassa ja ympäristössä. Valaistuksen ohjauksen toteutukseen vaikuttavat tekniikan lisäksi muun muassa turvallisuuteen, visuaalisuuteen ja toiminnallisuuteen liittyvät näkökulmat.

Ohjauksen avulla energiaa voi säästyä valaistuksessa 50–90 prosenttia verrattuna kiinteään valaistukseen. Säästöt kasvavat sitä enemmän, mitä tarkemmin valaistusta ryhmittelee, sensoroi ja ”kellottaa”. Ledivalaistuksen ohjausmahdollisuudet ovat merkittävästi paremmat ja monipuolisemmat kuin aiemmin käytössä olleilla valaistusratkaisuilla.

Valaistuksen käyttöajan ohjaus

Valaistuksen käyttöajan ohjauksella valaistusta ohjataan käyttötarpeen mukaisesti. Valaistusta voidaan ohjata esimerkiksi hämäräkytkimellä, läsnä- tai poissaolo-ohjauksella, kello-ohjauksella, porrasvaloautomaateilla ja/tai avainkorttilukijoilla. Valaistuksen ohjauksella saavutettava energiansäästö riippuu tilan tyypistä, käyttötarkoituksesta sekä ohjausjärjestelmän tyypistä ja asetuksista. Säästöön vaikuttaa suuresti myös tilojen käyttöprofiili, joka vaihtelee paljon.

Valaistuksen määrällinen ohjaus

Määrällinen ohjaus on valaistuksen tarpeenmukaista säätöä niin, että saatavilla olevan päivänvalon lisäksi käytetään tilan valaistusta vain sen verran, että asetettu valaistusvaatimus toteutuu. Määrällinen ohjaus voi olla myös valaistusvoimakkuuden säätöä toiminnan mukaisesti, kuten esimerkiksi auditorio- ja neuvottelutiloissa. Tällöin ensisijaisena tavoitteena ei ole energiansäästö, vaan säästöä saavutetaan lisähyötynä.

Määrällisen ohjauksen menetelmiä ovat muun muassa:

• manuaalinen himmennys
• tilanneohjaus
• vakiovalo/päivänvalo-ohjaus
• poissaolovalaistus, jossa valaistus himmennetään läsnäolotiedon avulla pienemmälle tasolle, kun tilassa ei oleskella.

Ohjausperiaatteella saavutettava energiansäästö riippuu päivänvalon saatavuudesta, johon vaikuttavat muun muassa ikkunoiden ilmansuunnat, rakennuksen sijaintipaikkakunta, ikkunarakenne, ikkunapinta-ala, ikkunan yläreunan korkeus, tilan syvyys, lasipinnan valon läpäisyominaisuudet ja ulkopuoliset varjostavat rakenteet sekä ohjausperiaatteesta, anturien määrästä ja sijoituksesta, tilojen käyttöajasta ja ohjausjärjestelmän asetuksista.

Älykäs valaistuksen ohjaus

Valaistuksen laatua, käyttömukavuutta ja energiatehokkuutta voidaan parantaa merkittävästi älykkäillä valaistuksen ohjausjärjestelmillä, jotka automaattisesti huomioivat muutokset päivänvalossa ja reagoivat liikkeeseen sekä läsnäoloon valaistusalueella. Älykkyys mahdollistaa monipuolisen valaistustilanteiden hallinnan ja valaistuksen energiatehokkaan käytön.

Langattoman ohjausjärjestelmän etuja ovat joustavuus, ohjausmahdollisuudet, muokkaamisen ja laajentamisen helppous sekä merkittävät säästöt asennuskustannuksissa. Langattomat ohjausjärjestelmät tuovat kustannustehokkaan vaihtoehdon etenkin saneerauskohteiden valaistusjärjestelmien uusimiseen, koska järjestelmän käyttöönotto on nopea ja sujuva.

Ohjauksella on mahdollista saavuttaa myös valovirran aleneman kompensoitumisesta saavutettava 10–25 prosentin säästö. Valonlähteen valovirranalenemasta johtuva ylimitoitus on kompensoitavissa vakiovalo-ohjauksella tai älykkäällä vakiovalotoiminnolla varustetulla virtalähteellä.

Valaistuksen huolto vaikuttaa valon määrään ja energiankulutukseen. Valaistusvaatimusten on toteuduttava myös silloin, kun lamput tai valaisimet ovat likaantuneita.

Likaantumisesta johtuva valaistusvoimakkuuden pieneneminen otetaan valaistussuunnittelussa huomioon huollon alenemakertoimella. Alenemakerroin riippuu tilan puhtaudesta ja valaisimien säännöllisestä puhdistamisesta. Jos valaisimet puhdistetaan valonlähteen eliniän aikana yhteen tai useampaan kertaan, voidaan suunnittelussa käyttää suurempaa alenemakerrointa eli pienempää ylimitoitusta.

• Valaistuksen ylimitoituksella saadaan huoltoväli pitkäksi, mutta ylimääräinen energiankulutus voi olla jopa 20–40 prosenttia.
• Virheellisesti suunniteltujen asennusten ylimääräisen energiankulutuksen suuruusluokka on arviolta 5–15 prosenttia.

Valaistussuunnittelussa käytettävän huoltokertoimen on vastattava toteutettavaa valaistushuoltoa. Valaistussuunnittelu perustuu usein oletukseen, että valonlähteen likaantumisen aiheuttama valon määrän pieneneminen on suuruusluokkaa 10 prosenttia lampun eliniän/valaisimen puhdistusvälin aikana. Oletusarvot pätevät kuitenkin lähinnä puhtaissa sisätiloissa käytettäville vakioloistelampuille.

Valaisimien ja valonlähteiden energiatehokkuus ja hyötysuhde vaihtelevat varsin paljon. Niihin vaikuttavat valaisimen ominaisuudet sekä lampun ja liitäntälaitteen energiatehokkuus.

Energiatehokkaimmat lamput kuluttavat energiaa  jopa 85 prosenttia vähemmän kuin heikompitehoiset. Esimerkiksi ledilamppu on huomattavasti tehokkaampi kuin halogeeni.

Käyttöhyötysuhteessa on suuria eroja

Valaisimen käyttöhyötysuhde kertoo, kuinka paljon valoa valaisimesta saadaan normaalissa huoneenlämpötilassa. Esimerkiksi opaalihäikäisysuojalla varustetun valaisimen käyttöhyötysuhde on suuruusluokkaa 40–50 prosenttia, kun taas nykyaikaisella pienluminanssioptiikalla varustetun valaisimen käyttöhyötysuhde lähentelee sataa prosenttia. Sisustusvalaisimilla ja koristevarusteisilla downlight-valaisimilla käyttöhyötysuhde voi olla jopa alle 30 prosenttia. Ledivalaisimilla hyötysuhdetta ei yleensä ilmoiteta erikseen, vaan valaisimelle ilmoitetaan suoraan nettovalovirta.

Valaisimen energiatehokkuutta kuvataan lm/W -arvolla, jonka laskennassa on huomioitu valaisimen, lampun ja liitäntälaitteen teho. Tämä arvo on ilmoitettava valaisimen todellisessa käyttölämpötilassa. Tarkista, että myyjän antama tieto kuvaa valaisimen energiatehokkuutta, eikä ainoastaan valaisimen sisältämän lampun energiatehokkuutta.

Liitäntälaitteiden energiatehokkuudessa vain pieni säästöpotentiaali

Liitäntälaitteen energialuokan vaikutus energiankulutukseen on vähäinen. Se on enintään noin 15 prosentin luokkaa.

Euroopan komissio on määritellyt liitäntälaitteille energialuokat ja niiden minimivaatimukset. Koska liitäntälaitteen energialuokkaa on säädelty jo vuosia, on lähtötaso alhainen ja jäljellä oleva suhteellinen säästöpotentiaali pieni. Liitäntälaitehäviöiden suhteellinen osuus kasvaa valonlähteen tehon pienentyessä.

Valaistuksen laatuun vaikuttavat valaisimen valonjako-ominaisuudet. Erityisesti valaistusvoimakkuuden tasaisuus riippuu valaisimen valonjaosta. Yleisvalaistuksella toteutetun valaistuksen valaistusvaatimusten tulee toteutua työpisteessä riippumatta sen sijainnista tilassa.

Tasainen valonjako on merkittävä tekijä myös katu- ja pihavalaistuksessa, jotta pimeitä alueita ei jää valaisimien väliin. Jos valaisimen valonjako ei ole valaistuskohteeseen sopiva, saattaa valaisimien väliin jäädä hämäriä kohtia.

Jos toteutusvaiheessa alkuperäisen suunnitelman mukaisen valaisimen tilalle vaihdetaan niin sanottu ”vastaava” tuote, jonka valonjako poikkeaakin selvästi suunnitelmasta, saatetaan tarvita lisävalaistusta niihin työpisteisiin tai kohteisiin, joissa valo ei riitä. Tämä lisää energiankulutusta verrattuna alkuperäiseen suunnitelmaan. Lisäksi syntyy ylimääräisiä valaisin- ja asennuskustannuksia sekä muuntojoustavuuden rajoituksia. Valaistusta saatetaan myös joutua uusimaan ennenaikaisesti.

Valonlähteen suuri valovirranalenema edellyttää valaistuksen ylimitoitusta ja lisää huonosti suunniteltuna energiankulutusta.

Valaistusvaatimusten tulee toteutua myös silloin, kun lamppujen valovirta on lampun ikääntymisen myötä pienentynyt. Lamppujen valovirranalenemasta (montako prosenttia valonlähteen valovirta pienenee eliniän aikana) johtuva valaistusvoimakkuuden pieneneminen otetaan valaistussuunnittelussa huomioon alenemakertoimella (=100-valovirranalenema%/100). Mitä pienempi alenemakerroin on, sitä suuremman ylimitoituksen valaistusasennus vaatii.

Eliniän ja valovirranaleneman käytännön ongelma on, että valaisimen valmistajat antavat hyvin erilaisia elinikäarvioita tuotteille. Ilmoitetut tiedot eivät aina ole koko valaisinta koskevia, vaan saattavat olla vain valonlähteen tietoja. Valolähteen elinikään ja valovirran alenemaan vaikuttaa myös se, kuinka suurella suhteellisella virralla sitä käytetään.

Kaikilla valonlähteillä alenema on pienentynyt teknologisen kehityksen myötä ja siksi myös tämän valaistuksen suunnitteluun vaikuttavan seikan merkitys voi vähentyä ajan kuluessa. Alenemaa tulee kuitenkin jatkossakin olemaan ja siinä on myös merkittäviä eroja eri tuotteiden välillä. Valonlähteen valovirranalenemasta johtuva ylimitoitus on kompensoitavissa vakiovalo-ohjauksella tai älykkäällä vakiovalotoiminnolla varustetulla virtalähteellä.

Mitä pienempi tila on kyseessä, sitä suurempi on heijastuneen valon osuus työtasolle päätyvästä valovirrasta. Pienessä tilassa valaistushyötysuhde on siis heikompi.

Nyrkkisääntönä voidaan pitää, että toimistohuoneen yleisvalaistuksen valaistusvoimakkuus on noin 20 prosenttia suurempi kuin avokonttorin, vaikka tilassa käytetään samaa valaisintyyppiä, valaisinjakoa, asennuskorkeutta ja tilan väritys olisi sama. Tarkasti työalueelle kohdistettu valaistus on vähemmän riippuvainen tilan ominaisuuksista kuin yleisvalaistus.

Tilan pintojen väritys ja materiaalit vaikuttavat energiatehokkuuteen

Energiatehokkuuden näkökulmasta valaistuksessa kannattaa suosia vaaleita sävyjä. Mitä vaaleammasta väristä on kyse, sitä paremmin se heijastaa valoa, kun taas tummat ja huokoiset pinnat hukkaavat valoa. Pinnoilta heijastusten kautta saapuvan valon määrä on sitä suurempi, mitä pienemmästä tilasta on kyse.

Päivänvalon huomiointi uudisrakennuksen suunnittelussa

Tilasijoittelu ja tilojen muodot rakennuksen sisällä vaikuttavat päivänvalon hyödyntämisen mahdollisuuksiin ja valaistushyötysuhteeseen. Valaistuksen energiatehokkuutta voidaan parantaa, jos jo rakennuksen ja tilojen suunnittelussa pystytään optimoimaan tilojen muodot ja aukotukset päivänvalon hyödyntämiseen.

Käyttäjien vaikutus valaistuksen energiatehokkaaseen käyttöön korostuu, jos valaistusjärjestelmä on vanha ja käytössä on manuaalisia kytkimiä. Uuden ohjauksella toteutetun valaistusjärjestelmän käytössäkin käyttäjät pitää opastaa järjestelmän toimintaan. On tärkeää kertoa myös mihin ollaan yhteyksissä vikatilanteissa.

Myös valaistuksen huollolla ja kunnossapidolla on merkitystä, koska huonosti huollettuna ja väärin säädettynä järjestelmä ei toimi optimaalisesti ja käyttöominaisuudet voivat jäädä puutteellisiksi.

Valaistuksen energiankulutuksen mittauksella ja seurannalla voidaan varmistaa energiatehokkuus.