Andere onderwerpen
Lichtplan sportverlichting
Onderstaande betreft sportverlichting (buiten), maar veel informatie is breder toepasbaar.Het lichtplan is het ontwerp van de verlichtingsinstallatie en omvat onder andere:
- aantal masten en armaturen
Om de aanschafprijs laag te houden wordt het aantal masten en aantal armaturen meestal zo laag mogelijk gehouden. Dat dit niet altijd de beste keuze is komt verderop aan de orde. - merk en type gebruikte armaturen
Vaak hebben leveranciers meerdere typen armaturen met een smallere of bredere lichtbundel. In de hoek van velden is meestal een smaller lichtbundel nodig, langs de velden is meestal een bredere lichtbundel nodig. Ook kunnen armaturen lichthinder beperkende externe kapjes of interne louvres hebben. - hoogte van masten
In principe geldt hoe hoger, hoe beter. Hoe hoger masten, hoe meer armaturen naar beneden gericht kunnen worden en hoe minder lichthinder omwonenden hebben. Hoe hoger masten, hoe minder spelers ook tegen de armaturen inkijken (en daardoor verblind worden). Maar hogere masten zijn wat duurder in aanschaf. Aangezien masten tientallen jaren meegaan zijn de meerkosten voor hogere masten afgeschreven per jaar echter laag. - richten van armaturen
De armaturen moeten in horizontale en verticale richting gericht worden, waarbij een optimale gelijkmatigheid (geen lichte en donkere plekken op het veld) de belangrijkste doelstelling is. - plaats van masten
De plaats van masten heeft invloed op welke gelijkmatigheid met het richten van de armaturen bereikt kan worden.
Beoordelen lichtplan
Voor het beoordelen van een lichtplan zijn een aantal aspecten belangrijk:- prijs
De aanschafkosten zijn uiteraard belangrijk. Voor LED verlichting is de landelijke BOSA subsidie van toepassing. Soms zijn er lokaal nog aanvullende regelingen. -
stroomgebruik
Het stroomgebruik bepaalt de jaarlijkse kosten. Niet alleen van de stroom zelf, maar ook van het gecontracteerde en afgenomen vermogen. De jaarlijkse kosten zijn een belangrijke factor in de totale kosten over de levensduur van de installatie en de terugverdientijd bij vervanging van een bestaande installatie. -
hoeveelheid licht
De hoeveelheid licht op het veld is uiteraard belangrijk. Sportbonden hebben vaak minimum eisen voor trainingen en/of wedstrijden. -
gelijkmatigheid
Idealiter zijn er niet of nauwelijks lichte en donkere plekken op het veld. Sportbonden hebben vaak minimum eisen voor de gelijkmatigheid. -
lichthinder
Er moet voldaan worden aan de NSVV Richtlijn Lichthinder om lichthinder voor omwonenden te beperken. - dimmen
De mogelijkheden voor dimmen bepalen mede het stroomverbruik. Soms kan alleen in bepaalde stappen gedimd worden, meestal is het volledig regelbaar. -
bediening
Bediening kan vaak via ouderwetse schakelaars en/of via een app. Het is maar net wat handig of prettig voor de club prettig is.
Gelijkmatigheid
Voor de gelijkmatigheid worden 3 waarden beschouwd:- Egem (lux)
De gemiddelde hoeveelheid licht op het veld. Hiertoe wordt een rekenraster met een aantal punten gebruikt. Voor elk punt van het rekenraster wordt berekend hoeveel licht er op dat punt valt. Vervolgens wordt het gemiddelde van alle punten van het rekenraster genomen. -
Emin (lux)
Het punt van het rekenraster met de laagste hoeveelheid licht. -
Emax (lux)
Het punt van het rekenraster met de hoogste hoeveelheid licht.
Vervolgens worden twee verhoudingen bepaald:
- Emin:Egem
Dit geeft een waarde tussen 0 en 1. Hoe hoger de waarde hoe minder donkere plekken er zijn. Een optimale verlichting heeft vaak een Emin:Egem van 0.8 of hoger. - Emin:Emax
Dit geeft een waarde tussen 0 en 1. Hoe hoger de waarde hoe minder donkere en lichte plekken er zijn. Een optimale verlichting heeft vaak een Emin:Emax van 0.65 of hoger.
Van deze twee is Emin:Emax het belangrijkste. Emin:Egem zegt alleen iets over donkere plekken, Emin:Emax zegt iets over donkere en lichte plekken. Sommige sportbonden hebben merkwaardig genoeg alleen een minimum waarde voor Emin:Egem en niet voor Emin:Emax. De sportbonden die wel een minimum waarde voor Emin:Emax hebben zijn nogal conservatief met een lage minimum waarde.
Eigenlijk zou het beter zijn naar Emin:Egem (alleen donkere plekken) en Egem:Emax (alleen lichte plekken) te kijken. Aangezien Egem:Emax = Emin:Emax/Emin:Egem kunnen we Egem:Emax echter gemakkelijk berekenen. Stel Emin:Egem = 0.8 en Emin:Emax = 0.6. Dan is Egem:Emax = 0.6/0.8 = 0.75. Zowel Emin:Egem (0.8) als Egem:Emax (0.75) zijn in dit voorbeeld redelijk hoog en dat is goed.
PA (Principal Area) en TA (Total Area)
Voor alle sporten is in de Nederlandse norm NEN-EN 12193 een PA (Principal Area) en TA (Total Area) vastgelegd. De PA is het oppervlak waarop het spel gespeeld wordt, de TA is de PA plus een uitloopzone of veiligheidszone. De PA is voor de meeste sporten het door lijnen afgebakende speelveld, maar bijvoorbeeld bij tennis is dat een groter gebied.De minimum waarden voor Egem, Emin:Egem en Emin:Emax gelden voor de PA. De betreffende waarden van de TA moeten minstens 75% van de waarden van de PA zijn.
Kwaliteit
De gelijkmatigheid is één van de belangrijkste aspecten voor de kwaliteit van de verlichting. Lichte en donkere plekken vallen gelijk op, maar 10 lux of 20 lux meer of minder valt niet op. Het is dus goed de gelijkmatigheid te verbeteren, zelfs als dat iets ten koste zou gaan van de hoeveelheid licht op het veld.Het ene kunstgras reflecteert meer licht dan het andere. Het kan zijn dat een veld met 50 lux meer en kunstgras dat weinig licht reflecteert toch donkerder lijkt dan een ander veld met 50 lux minder en kunstgras dat veel licht reflecteert. Op het oog is mede hierdoor niet te bepalen hoeveel licht er op een veld valt, alleen een meting kan daar duidelijkheid over geven.
Rekenraster
De Nederlandse norm NEN-EN 12193 bepaalt het aantal punten van de rekenrasters. Voor de PA van voetbalvelden van 100x64 meter is dat bijvoorbeeld 19x13 punten, voor hockeyvelden 19x11 punten, voor tennisvelden 13x7 punten.Deze norm legt vast dat er een oneven aantal rekenpunten gebruikt moet worden (zodat rekenpunten zowel in de lengte als de breedte in het midden liggen), maar laat de exacte afstand tussen rekenpunten vrij. Dat maakt dat de ene leverancier met een iets ander raster kan rekenen dan de andere. De ontwerpsoftware neemt soms ook niet het juist aantal punten en leveranciers corrigeren dat niet altijd. Dit maakt dat rekenrasters in de praktijk vaak een appels met peren vergelijking opleveren.
Een groter probleem is dat rekenrasters te grof zijn. Bij een voetbalveld is de afstand tussen rekenpunten ongeveer 5 meter. De punten met de minimum en maximum hoeveelheid licht kunnen daardoor 7 meter van de rekenpunten afliggen. Ligt het minimum toevallig op een rekenpunt dan kan Emin bijvoorbeeld 150 lux zijn. Maar ligt datzelfde minimum midden tussen rekenpunten in dan kan Emin bijvoorbeeld 170 lux zijn. Het kan daardoor zijn dat lichtplan A betere waarden voor Emin:Egem en Emin:Emax heeft dan lichtplan B, maar lichtplan B in werkelijkheid beter is.
Met een grof rekenraster liggen de rekenpunten meestal relatief ver van de randen van het veld af, terwijl Egem vaak aan de rand van het veld ligt. Het zou beter zijn de buitenste rekenpunten op de randen van het veld te leggen, maar de norm laat helaas vrij hoe dit te doen.
Met andere woorden: een grof rekenraster kan tot de verkeerde keuze leiden. Een lichtplan met rekenraster van 1 meter is een betere benadering van de werkelijkheid dan een lichtplan met een kleiner aantal punten.
Het is verstandig de leverancier om twee berekeningen te vragen:
- berekening met het voorgeschreven aantal rekenpunten om te zien of het lichtplan aan de minimum eisen van de sportbond voldoet
- berekening met een rekenraster van 1x1 meter om verschillende lichtplannen objectiever te kunnen vergelijken
Het rekenraster van 1x1 meter moet daarbij aan de volgende voorwaarden voldoen:
- oneven aantal punten zodat rekenpunten zowel in lengte als breedte in het midden van het veld liggen
- buitenste rekenpunten op de randen van het veld
- onderlinge afstand tussen rekenpunten maximaal 1 meter
Voor een voetbalveld van 100x64 meter betekent dit bijvoorbeeld 101x65 rekenpunten (met rekenpunten in het midden en op randen van het veld).
Gevuld isolijnen diagram
De ontwerpsoftware kan meestal een (met verschillende kleuren) gevuld isolijnen diagram maken. Dit geeft een mooi visueel beeld van de verdeling van het licht over het veld. Hieronder volgen enkele voorbeelden.Aangezien het spel het meest in het midden van het veld plaatsvindt hebben we de donkerste plekken liever aan de rand van het veld dan in het midden. Idealiter liggen de donkerste en lichtste plekken niet vlak naast elkaar (dat kan eventueel in een gradient uitgedrukt worden). Met een gevuld isolijnen diagram kunnen dergelijk aspecten beoordeeld worden.
De kwaliteit van de verlichting is moeilijk in een paar getallen te vangen, een gevuld isolijnen diagram geeft een genuanceerder beeld dan alleen Emin:Egem of Emin:Emax.
Voorbeeld rekenrasters
We hebben lichtplan A met een rekenraster van 19x13 punten:
Resultaat: Egem = 222 lux, Emin = 193 lux, Emax = 257 lux, Emin:Egem = 0.87, Emin:Emax = 0.75.
We hebben ook lichtplan B met een rekenraster van 19x13 punten:
Resultaat: Egem = 221 lux, Emin = 194 lux, Emax = 247 lux, Emin:Egem = 0.88, Emin:Emax = 0.79.
Op basis hiervan zouden we voor lichtplan B kiezen (Emin:Egem 0.88 vs. 0.87, Emin:Emax 0.79 vs. 0.75).
Met een rekenraster van 1x1 meter ziet lichtplan A er als volgt uit:
Resultaat: Egem = 221 lux, Emin = 160 lux, Emax = 258 lux, Emin:Egem = 0.73, Emin:Emax = 0.62.
Met een rekenraster van 1x1 meter ziet lichtplan B er als volgt uit:
Resultaat: Egem = 219 lux, Emin = 149 lux, Emax = 254 lux, Emin:Egem = 0.68, Emin:Emax = 0.59.
Met een rekenraster van 1x1 meter wordt nu duidelijk dat niet lichtplan B maar lichtplan A beter is (Emin:Egem 0.73 vs. 0.68, Emin:Emax 0.62 vs. 0.59). Met een rekenraster van 13x19 punten zouden we de verkeerde keuze maken. Hoe fijner het rekenraster hoe meer het de werkelijkheid benadert, hoe grover het rekenraster hoe meer het beeld vertekend wordt.
In bovenstaande voorbeeld zijn de verschillen relatief klein. Regelmatig zien we veel grotere verschillen als we van een rekenraster van 13x19 punten naar een rekenraster van 1x1 meter gaan.
Meetraster
Of de installatie de berekende waarden waarmaakt moet door een meting met een luxmeter vastgesteld worden. Hiervoor wordt echter niet het rekenraster gebruikt, maar een meetraster met om praktische redenen minder punten. De Nederlandse norm NEN-EN 12193 laat het aantal punten van het meetraster vrij, maar in de NSVV aanbevelingen voor diverse sporten wordt het aantal meetpunten geadviseerd. Voor voetbal en hockey is dat een meetraster van 10 meter.Berekening vs. meting
Om diverse redenen kan een meting afwijken van berekende waarden. De Nederlandse norm NEN-EN 12193 stelt dat de afwijking niet meer dan 10% mag zijn. Daarbij moet dan wel de kanttekening gemaakt worden dat het richten van armaturen in de ontwerpsoftware met de werkelijkheid moet overeenkomen.De ontwerpsoftware gaat standaard uit van horizontaal draaien en verticaal kantelen van armaturen, maar bij armaturen met individueel te richten modules op een schuine as gaat het om een rotatie beweging die heel anders is. In de ontwerpsoftware is het nogal lastig met deze rotatie beweging te werken en leveranciers laten het daarom vaak achterwege. Hierdoor ontstaan echter verschillen tussen berekende en gemeten gelijkmatigheid en lichthinder. Vooral bij lichthinder kan de afwijking erg groot zijn, een factor 10 is geen uitzondering. Het is daarom goed in het contract met de leverancier iets op te nemen over de maximale afwijking.
Eisen
Sportbonden hebben op hun website meestal wel de nodige informatie over veldverlichting staan, in ieder geval over de minimum eisen. Eventueel kunnen de NSVV aanbevelingen voor de betreffende sport aangeschaft worden, deze bevatten wat uitgebreidere informatie. Dit kan via de NSVV website, www.nsvv.nl, ga naar Publicatieshop, selecteer vakgebied Sportverlichting.Behoudfactor
Armaturen geven door veroudering en vervuiling minder licht. Ook kan een lage netspanning voor minder licht zorgen. Hier moet rekening mee worden gehouden. Stel de behoudfactor is 0.9 en Egem moet minimaal 200 lux zijn. Dan zal de installatie bij oplevering een Egem van minimaal 222 lux moeten hebben. Over de loop der jaren zal Egem dan teruglopen van 222 lux naar 200 lux. De behoudfactor is de combinatie van factoren die voor minder lichtopbrengst zorgen.Het lumenbehoud van LED armaturen wordt gegeven met de L-waarde. Lx betekent dat na 50.000 uur de lichtopbrengst nog minstens x% is. Bijvoorbeeld L80 betekent dat na 50.000 uur de lichtopbrengst nog minstens 80% is.
Een belangrijke kanttekening bij de L-waarde is dat het gaat om teruggang na 50.000 uur. Bij een gemiddeld gebruik van 500 uur per jaar gaat het dus om 100 jaar gebruik! Het mag duidelijk zijn dat het niet waarschijnlijk is dat een installatie zo lang gebruikt gaat worden. Na enkele tientallen jaren zijn er ongetwijfeld nieuwe armaturen/technologie op de markt die vervanging rechtvaardigen en masten moeten na tientallen jaren mogelijk ook worden vervangen. Het is daarom zinvoller te kijken naar bijvoorbeeld 15.000 uur (30 jaar). De leverancier kan mogelijk de L-waarde 15.000 uur geven.
Mocht de leverancier geen L-waarde voor 15.000 uur hebben dan kan een lineaire extrapolatie gebruikt worden. LED armaturen gaan in het begin wat minder achteruit en later wat meer (precies omgekeerd aan conventionele armaturen). De afname zal daarom zelfs wat minder zijn dan de lineaire extrapolatie. Bij L80 voor 50.000 uur is het verval gemiddeld 4% per 10.000 uur. Voor 15.000 uur kan dus L94 gebruikt worden.
Door vervuiling van armaturen zal de lichtopbrengst iets afnemen, maar bij onderhoud worden de armaturen schoongemaakt en wordt dit weer teruggebracht. Met regelmatig onderhoud zal het verlies minimaal zijn.
Armaturen kunnen ook kapot gaan. Maar dit heeft geen effect op de hoeveelheid licht omdat defecte armaturen gerepareerd of vervangen zullen worden. Het uitval percentage heeft daarom wel invloed op de kosten (buiten de garantie termijn), maar niet op de lichtopbrengst.
Rendement
Een veelal over het hoofd geziene factor is dat het rendement van LED armaturen toeneemt als ze gedimd worden. Het kan bijvoorbeeld zo zijn dat voor 90% licht slechts 80% stroom nodig is. Of voor 80% licht slechts 66% stroom. De leverancier kan hopelijk een grafiekje leveren van het rendement.Het kan hierdoor verstandig zijn enkele armaturen meer te installeren en die wat meer te dimmen. De lichtopbrengst is dan hetzelfde, maar het stroomgebruik lager. De lichthinder voor omwonenden is daarbij minder, de gelijkmatigheid waarschijnlijk beter en de armaturen zijn minder verblindend voor spelers. Daar staan uiteraard wel de eenmalige kosten voor extra armaturen tegenover.
Een voorbeeld:
| uren | armaturen | vermogen | licht | stroom | gebruik | besparing |
| 500 | 12 | 1500W | 95% | 90% | 8100 kWh | |
| 500 | 14 | 1500W | 82% | 68% | 7140 kWh | € 480 |
| 500 | 16 | 1500W | 71% | 55% | 6600 kWh | € 750 |
Met 14 in plaats van 12 armaturen en 50 cent per kWh besparen we € 480 per jaar. Stel 2 extra armaturen kosten € 3000 (na aftrek van subsidie) dan is de terugverdientijd zo'n 6 jaar. De prijs per kWh is een belangrijke factor hierin uiteraard en kan afhankelijk van diverse factoren verschillen. Maar een betere verlichting mag misschien zelfs nog wel wat meer kosten, prijs hoeft niet het enige te zijn dat telt.
Met 16 in plaats van 12 armaturen en 50 cent per kWh besparen we € 750 per jaar. Stel 4 extra armaturen kosten € 6000 (na aftrek van subsidie) dan is de terugverdientijd zo'n 8 jaar.
Met meer armaturen hebben we sowieso minder lichthinder voor omwonenden en waarschijnlijk ook een betere gelijkmatigheid. De moeite van het overwegen dus zeker waard.
Een groot bijkomend voordeel is dat mocht de lichtopbrengst over de loop der jaren toch wat meer afnemen dan verwacht dan kunnen we iets minder dimmen om toch de gewenste hoeveelheid licht op het veld in stand te houden.
Leveranciers
Helaas nemen niet alle leveranciers het even nauw met eisen, voorwaarden en richtlijnen. We zien regelmatig voorbeelden van zaken die te mooi worden voorgesteld, soms door onwetendheid, soms willens en wetens. Het beoordelen van offertes is toch al lastig, dat wordt hierdoor nog lastiger.De NSVV heeft een Gedragscode Lichtberekeningen opgesteld. Op de website van de NSVV is een overzicht van leveranciers te vinden die zich conformeren aan deze gedragscode. Dat geeft geen 100% garantie, maar deze leveranciers staan voor een eerlijk en compleet lichtplan.
Lichthinder berekening
Zeker als er omwonenden op korte afstand zijn is het verstandig een lichthinder berekening te verlangen. Zonder lichthinder berekening is er een risico dat omwonenden gaan klagen en de verlichting achteraf tegen substantiele kosten aangepast moet worden en/of de kwaliteit van de verlichting daardoor achteruit gaat. Ondanks dat sommige leveranciers anders willen doen geloven is een lichthinder berekening normaal gesproken een kleine moeite.Keuze
De keuze van een leverancier zou je kunnen laten bepalen door a) de laagste prijs, b) de beste kwaliteit of c) de beste prijs/kwaliteit verhouding. Vaak zal de keuze een afweging van prijs en kwaliteit zijn.Daarbij zijn de volgende factoren het belangrijkste:
- de prijs van aanschaf (de investering)
- jaarlijkse kosten van gebruik (stroomkosten, afgenomen/gecontracteerd vermogen, onderhoudskosten)
- gelijkmatigheid op het veld (met een rekenraster van 1x1 meter)
- lichthinder voor omwonenden
- bedieningsmogelijkheden
Wat kan helpen is eerst een weging van deze factoren te bepalen en vervolgens elke leverancier een score op deze factoren te geven. Daar komt dan een keuze uit en deze kan je vergelijken met wat je gevoel zegt. Zijn beiden hetzelfde dan is je gevoel blijkbaar gebaseerd op feiten, wijken beiden af dan kun je kijken waardoor dat komt en proberen beiden in lijn te krijgen.
Realiseer je ook dat veldverlichting een investering voor vele jaren is, misschien wel tientallen jaren. Een paar duizend euro voor een betere kwaliteit mag veel geld lijken, maar per jaar gaat het over een klein bedrag en een betere kwaliteit is dat meestal wel waard.
Oplevering
Bij oplevering wordt over het algemeen een meting op het veld uitgevoerd om Egem, Emin:Egem en Emin:Emax te bepalen. Er wordt echter zelden of nooit een lichthinder meting uitgevoerd om te kijken of omwonenden niet met teveel lichthinder geconfronteerd worden. Het is echter aan te raden bij oplevering voor (enkele representatieve) omwonenden de lichthinder te meten en zo te zien of de lichthinder redelijk overeenkomt met de berekende waarden.Prestaties
Een lichtplan moet niet een vrijblijvende indicatie zijn. Daarom is het verstandig in het contract met de leverancier minimum prestaties vast te leggen:- Egem maximaal 10% lager dan berekend
- Emin:Egem en Emin:Emax maximaal 10% lager dan berekend
- lichthinder binnen de grenswaarden van de NSVV Richtlijn Lichthinder
- eventueel ook: lichthinder maximaal 10% hoger dan berekend (in het geval dat de lichthinder duidelijk lager dan de grenswaarde van de richtlijn zou moeten zijn)
In de norm NEN-EN 12913 is vastgelegd dat de berekende verlichtingssterkte maximaal 10% mag afwijken van de gemeten verlichtingssterkte. Over de lichtsterkte wordt niets gezegd, maar aangezien lichtsterkte = verlichtinsgssterkte x kwadraat afstand is zal de lichtsterkte in principe ook niet meer dan 10% afwijken als de verlichtingssterkte niet meer dan 10% afwijkt. Maar juridisch gezien is het beter als een en ander in het contract met de leverancier is opgenomen dan terug te vallen op deze norm.