Wpływ oświetlenia wbudowanego na wskaźnik EP. Jak projektować instalację elektryczną w budynku użyteczności publicznej

INTERsoft generalny dystrybutor ArCAdiasoft

strona główna >> rozwiązania >> Oświetlenie a wskaźnik EP

Oświetlenie a wskaźnik EP Jak połączyć model instalacji, Dialux i dane do charakterystyki energetycznej.
Wpływ oświetlenia wbudowanego na wskaźnik EP. Jak projektować instalację elektryczną w budynku użyteczności publicznej
	EP nie zaczyna się w programie od charakterystyki energetycznej. Zaczyna się wtedy, gdy projektant dobiera oprawy, dzieli instalację na strefy i ustala sposób sterowania. Wyjaśniamy, jak policzyć rzeczywisty udział oświetlenia w EP oraz przekazać dane budynku i oprawy z ArCADii do DIALux, a wyniki dalej do obliczeń energetycznych.

Najpierw porządkujemy pojęcia: trzy wyniki, trzy różne decyzje.

W projekcie budynku użyteczności publicznej łatwo połączyć w jedno trzy wielkości, które odpowiadają na zupełnie inne pytania. Moc zainstalowana opraw mówi, jaką moc elektryczną może pobierać system. Roczne zapotrzebowanie na energię końcową dla oświetlenia opisuje energię dostarczoną do opraw w warunkach przyjętej eksploatacji. Wskaźnik EP wyraża natomiast roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną odniesione do powierzchni o regulowanej temperaturze.
Projektant instalacji elektrycznej odpowiada między innymi za dobór opraw, obwodów, sterowania, przewodów i zabezpieczeń. Projektant oświetlenia weryfikuje efekt fotometryczny. Osoba sporządzająca charakterystykę energetyczną przelicza uzgodnione dane zgodnie z metodologią. Dobra koordynacja nie polega na tym, że jedna osoba przejmuje wszystkie role. Polega na tym, że przekazywane dane mają jednoznaczny zakres, wersję i źródło.

Moc zainstalowana i bilans mocy służą do wymiarowania instalacji elektrycznej.
LENI i energia końcowa opisują roczne zużycie energii przez oświetlenie wbudowane.
EP uwzględnia dodatkowo sposób wytworzenia i dostarczenia energii, przez współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej.

Co naprawdę wynika z Warunków Technicznych

Jak wynika z Warunków Technicznych, dla budynku użyteczności publicznej wymaganie energetyczne jest sprawdzane dla całego budynku: obliczony wskaźnik EP nie może przekroczyć wartości EPmax. Wartość graniczna powstaje z części dotyczącej ogrzewania, wentylacji i ciepłej wody, dodatku na chłodzenie oraz dodatku na oświetlenie wbudowane.
Po 31 grudnia 2020 r. dodatek ΔEPL dla budynków użyteczności publicznej wynosi 25 kWh/(m²·rok), gdy czas działania oświetlenia t0 jest krótszy niż 2500 godzin w roku, albo 50 kWh/(m²·rok), gdy t0 wynosi co najmniej 2500 godzin w roku. Projekt nowych Warunków Technicznych przewiduje, że po wejściu rozporządzenia wartości te pozostaną początkowo bez zmian, a od 1 stycznia 2030 r. zostaną obniżone odpowiednio do 23 i 45 kWh/(m²·rok). Są to wartości projektowane, jeszcze nieobowiązujące.
Kluczowa uwaga: ΔEPL jest składnikiem dopuszczalnego EPmax, a nie samodzielnym limitem rzeczywistego oświetlenia. Przepisy nie wymagają osobnego testu „EPL ≤ 25” lub „EPL ≤ 50”. O zgodności decyduje bilans całego budynku. W praktyce warto jednak kontrolować rzeczywisty udział oświetlenia, ponieważ każdy nadmiar zużywa margines, który mógłby pozostać dla innych systemów technicznych.

Poprawna relacja to: EPobl ≤ EPmax. Wartości 25 i 50 kWh/(m²·rok) zwiększają EPmax, ale nie są osobnym świadectwem zgodności projektu oświetlenia.

Jak powstaje rzeczywisty udział oświetlenia w EP.

Metodologia wyznaczania charakterystyki energetycznej wiąże roczne zapotrzebowanie na energię końcową dla systemu wbudowanego oświetlenia z wartością LENI i powierzchnią AL obsługiwaną przez ten system. W uproszczonym zapisie: Qk,L = LENI × AL. Następnie energia końcowa jest przeliczana na nieodnawialną energię pierwotną z użyciem współczynnika nakładu właściwego dla nośnika energii: Qp,L = Σ(Qk,L,i × wel,i). Udział oświetlenia w jednostkowym wskaźniku EP można zapisać jako EPL,obl = Qp,L / Af.
LENI nie jest po prostu iloczynem mocy opraw i dowolnie przyjętej liczby godzin. Wartość uwzględnia sposób użytkowania, sterowanie zależne od obecności oraz wykorzystanie światła dziennego zgodnie z właściwą normą. Dlatego dwie instalacje o podobnej mocy zainstalowanej mogą dać różne roczne wyniki energetyczne. Dla energii elektrycznej z sieci krajowej domyślny współczynnik nakładu wel wynosi obecnie 2,50, jeżeli nie ma danych od dostawcy energii. W konkretnym projekcie trzeba zastosować współczynnik właściwy dla danego źródła i udokumentować jego pochodzenie.

AL - powierzchnia pomieszczeń obsługiwana przez system oświetlenia wbudowanego.
Af - powierzchnia o regulowanej temperaturze, używana do odniesienia wskaźnika EP.
t0 - roczny czas działania oświetlenia używany w tabeli EPmax. Nie należy automatycznie utożsamiać go z każdym czasem obecności lub pełnym czasem pracy budynku.

Obniżenie mocy opraw nie może odbywać się kosztem warunków widzenia. Dla każdego typu pomieszczenia trzeba określić wymagania wynikające z aktualnej wersji PN-EN 12464-1 i dokumentacji zadania. Oprócz utrzymywanego natężenia oświetlenia liczą się między innymi równomierność, ograniczenie olśnienia, oddawanie barw, rozkład luminancji, wykorzystanie światła dziennego oraz ryzyko migotania i efektów stroboskopowych.
W budynkach publicznych dochodzą wymagania dostępności, bezpieczeństwa oraz różne scenariusze eksploatacji. Hol, czytelnia, sala zabiegowa, klatka schodowa i zaplecze nie powinny korzystać z jednego schematu sterowania tylko dlatego, że tak jest szybciej. Efektywny projekt dzieli instalację na strefy zgodne z funkcją, obecnością użytkowników i dostępem do światła dziennego.

Najpierw zapewnij wymagany efekt fotometryczny i komfort. Dopiero potem optymalizuj moc, sterowanie i LENI - bez obniżania jakości oświetlenia.

Rys. 1. EPmax wynika z Warunków Technicznych, a rzeczywisty udział oświetlenia w EP z obliczeń zgodnych z metodologią.

ArCADia - DIALux: przepływ danych jest jednokierunkowy.

Z ArCADii można przekazać do DIALux dane budynku oraz informacje o oprawach potrzebne do przygotowania obliczeń fotometrycznych. Pozwala to wykorzystać przygotowany model i ograniczyć ponowne wprowadzanie danych po stronie programu oświetleniowego.
Ten przepływ nie działa jednak w drugą stronę. Po wykonaniu obliczeń w DIALux oprawy, ich rozmieszczenie ani wyniki fotometryczne nie są importowane z powrotem do ArCADii. Raport DIALux pozostaje odrębnym dokumentem obliczeniowym, który trzeba skoordynować z modelem instalacji i danymi przekazywanymi do obliczeń energetycznych.
Przed eksportem warto sprawdzić geometrię pomieszczeń, kompletność i parametry opraw, jednostki oraz wersję modelu. Po obliczeniach trzeba porównać raport DIALux z projektem w ArCADii i świadomie wprowadzić do dokumentacji wszystkie uzgodnione zmiany. Nie należy opisywać tego procesu jako dwukierunkowej synchronizacji.

Rys. 2. Zalecany przepływ danych: model budynku i oprawy z ArCADii trafiają do DIALux, gdzie wykonywane są obliczenia. Wyniki są następnie przekazywane jako raport i dane wejściowe do obliczeń energetycznych, bez importu z powrotem do ArCADii.

Gdzie w tym procesie jest ArCADia-TERMOCAD

ArCADia-TERMOCAD służy do sporządzania charakterystyki energetycznej i oceny całego bilansu budynku. Nie należy jednak opisywać procesu tak, jakby każdy parametr oświetlenia przechodził automatycznie z modelu instalacji do obliczeń EP bez decyzji projektowej. Fotometria, model elektryczny i model energetyczny mają różne cele oraz różne zakresy danych.
Najbezpieczniejszy model współpracy to uzgodniony arkusz lub zestawienie stref oświetleniowych. Projektant instalacji przekazuje dane techniczne i założenia sterowania, a osoba odpowiedzialna za charakterystykę energetyczną potwierdza sposób wyznaczenia LENI, powierzchnie oraz współczynniki nakładu. ArCADia zapewnia wspólne środowisko i uporządkowane dane, ale odpowiedzialność za interpretację pozostaje po stronie uczestników procesu.

Rys. 3. Wpływ obniżenia LENI na rzeczywisty udział oświetlenia w EP - przykład ilustracyjny.

Siedem kroków bezpiecznego procesu projektowego.

Ustal role i zakres. Wskaż, kto odpowiada za fotometrię, instalację elektryczną, charakterystykę energetyczną i zatwierdzanie założeń eksploatacyjnych.
Zdefiniuj pomieszczenia i kryteria. Powiąż funkcje pomieszczeń z wymaganiami oświetleniowymi, godzinami użytkowania i strefami światła dziennego.
Zbuduj model instalacji. W ArCADii uporządkuj oprawy, obwody, rozdzielnice, trasy kablowe, bilans mocy oraz dane urządzeń.
Wykonaj fotometrię. Przekaż z ArCADii do DIALux dane budynku i oprawy, a następnie sprawdź nie tylko natężenie, ale pełny zestaw kryteriów jakości.
Porównaj i skoordynuj. Zestaw raport DIALux z modelem w ArCADii, uwzględnij uzgodnione zmiany i zamknij listę rozbieżności. Wyniki nie wracają do ArCADii.
Przygotuj dane energetyczne. Uzgodnij strefy, AL, harmonogramy, sterowanie, LENI, nośnik energii i współczynnik nakładu.
Zamroź wersję i udokumentuj zmianę. Każda zamiana oprawy, mocy lub logiki sterowania powinna trafić do modelu, tabeli przekazania danych i obliczeń EP.

Najczęstsze błędy i ich praktyczne konsekwencje.

Traktowanie 25 lub 50 kWh/(m²·rok) jako samodzielnego limitu oświetlenia - prowadzi do błędnej oceny zgodności.
Zakładanie, że wyniki lub oprawy wrócą automatycznie z DIALux do ArCADii - prowadzi do pominięcia koniecznej koordynacji modelu z raportem fotometrycznym.
Odbiór projektu wyłącznie na podstawie średniego natężenia - pomija równomierność, olśnienie i inne wymagania jakościowe.
Liczenie rocznej energii jako moc razy arbitralna liczba godzin - pomija mechanizmy opisane przez LENI.
Utożsamianie EP z bilansem mocy albo rachunkiem za energię - miesza wielkości projektowe, eksploatacyjne i środowiskowe.
Brak identyfikatorów stref, wersji i źródeł danych - uniemożliwia sprawne sprawdzenie obliczeń po zmianie projektu.
Łączenie oświetlenia podstawowego, awaryjnego i zewnętrznego bez sprawdzenia zakresu metodologii - może zawyżyć lub zniekształcić dane wejściowe.

Wnioski dla projektanta i inwestora.

Największą oszczędność daje nie pojedyncza oprawa, lecz uporządkowany proces. Model pomieszczeń i opraw przekazany z ArCADii do DIALux, wiarygodna fotometria, właściwie zdefiniowane sterowanie oraz czytelny pakiet danych do charakterystyki energetycznej ograniczają poprawki i chronią margines EP całego budynku. ArCADia-INSTALACJE ELEKTRYCZNE pomaga utrzymać spójność modelu instalacji, zestawień i danych opraw. DIALux odpowiada za obliczenia fotometryczne. ArCADia-TERMOCAD wspiera ocenę energetyczną budynku. Najlepszy efekt powstaje wtedy, gdy każdy z tych etapów ma jasno określone wejście, wynik i kontrolę jakości.