VDI 6011 Blatt 1-2016 Lighting technology - Optimisation of daylight use and artificial lighting - Fundamentals and basic requirements.pdf

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1、ICS 91.160.10 VDI-RICHTLINIEN Juli 2016 July 2016 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Lichttechnik Optimierung von Tageslichtnutzung und knstlicher Beleuchtung Grundlagen und allgemeine Anforderungen Lighting technology Optimisation of daylight use and artificial lighting Fundamentals and basic requirements

2、 VDI 6011 Blatt 1 / Part 1 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Bauen und Gebudetec

3、hnik (GBG) Fachbereich Technische Gebudeausrstung VDI-Handbuch Elektrotechnik und Gebudeautomation VDI-Handbuch Architektur VDI/VDE-Handbuch Optische Technologien Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgaben:08.02;04.15 Ent

4、wurf,deutschFormereditions:08/02;04/15 Draft,in German onlyZu beziehen durch /Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten /Allrightsreserved Verein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2016Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 4 2 Normativ

5、e Verweise 5 3 Begriffe 5 4 Formelzeichen und Abkrzungen . 6 5 Grundlagen 8 5.1 Physikalische Grundlagen 8 5.2 Wirkung des Lichts auf den Menschen 16 5.3 Architektur und Werkstoffe . 27 5.4 Technologien der Beleuchtung 42 6 Anforderungen an das Licht in Rumen . 50 6.1 Beleuchtungsqualitt 50 6.2 Bedi

6、enbarkeit und Nutzerakzeptanz 60 6.3 Innenraumbegrnung . 62 6.4 Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz . 72 Schrifttum 78 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 4 2 Normative references . 5 3 Terms and definitions 5 4 Symbols and abbreviations . 6 5 Fundamental principles . 8 5.1 Physical fo

7、undations 8 5.2 The effect of light on humans 16 5.3 Architecture and materials . 27 5.4 Illumination technologies 42 6 Requirements for indoor illumination . 50 6.1 Lighting quality . 50 6.2 Operability and user acceptance 60 6.3 Interior greenery 62 6.4 Cost-effectiveness and energy efficiency . 7

8、2 Bibliography 78 B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11 2 VDI 6011 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2016 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie i

9、st entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser Richtlinie ist unter Wahrung

10、 des Urheberrechts und unter Beachtung der Li-zenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist i

11、m Internet abrufbar unter www.vdi.de/6011. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), s

12、torage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honor

13、ary contributors to this standard. A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/6011. Einleitung Die Ansprche an gutes Licht sind gewachsen. Gutes Licht wird aber nicht allein zur Erfllung einer Sehaufgabe gebraucht. Gutes Licht ist auc

14、h ein wesentlicher Faktor fr menschliches Wohlbe-finden, Gesundheit, Leistungsbereitschaft und Pro-duktivitt. Das Tageslicht bt dabei eine besonders positive Wirkung auf die Gesundheit aus. Ebenso wird die Forderung nach effizienter Be-leuchtung mit niedrigem Energiebedarf immer strker. Mit verndert

15、en Arbeitsbedingungen und speziell der Bildschirmarbeit kamen weitere An-forderungen hinzu. Tageslicht und knstliche Beleuchtung sind ein integraler Bestandteil der Architektur. Bei gesamt-heitlicher Betrachtung auch der energetischen As-pekte zeigen sich bergreifende Zusammenhnge zwischen Tageslich

16、tnutzung, knstlicher Beleuch-tung, Sonnenschutz- und Blendschutzfunktion, Raumklima und Behaglichkeit sowie der Gebude-gestaltung. Eine enge, frhzeitige Zusammenarbeit der beteiligten Fachrichtungen ist in der Planung daher unumgnglich. In der Richtlinie VDI 6011 Blatt 2 werden diese Zusammenhnge au

17、ch inner-halb der TGA-Gewerke dargestellt. Dabei ist zu beachten, dass fr die Berechnung der Khllast von Gebuden die Richtlinie VDI 2078 sowie Blatt 1 bis Blatt 3 der Richtlinienreihe VDI 6007 anzuwenden sind, deren Inhalt hier nicht wiedergegeben werden kann. Die natrliche Beleuchtung mit Tageslich

18、t und die knstliche Beleuchtung sind bezglich ihrer Min-destanforderungen schon in bestehenden Verord-nungen, Richtlinien und Normen erfasst. Darber hinaus sollen Lichtplaner jedoch fr ein abge-Introduction The demands made on good lighting have been increasing. However, good lighting is required no

19、t only for performing visual tasks: it is also a signif-icant factor in human wellbeing, health, perfor-mance and productivity. In particular, daylight has a positive effect on health. Similarly, the requirement for efficient lighting with low energy consumption is being made with increasing force.

20、Changes in working conditions and especially the use of computer screens have added further requirements. Daylight and artificial lighting are integral compo-nents of architectural design. When considered as a whole, including energy aspects, comprehensive interrelationships become apparent between

21、the use of daylight, artificial lighting, protection from sunlight and anti-glare functions, room climate, comfort and the buildings design. Close, early cooperation between the involved professional disciplines is, therefore, essential during the plan-ning process. VDI 6011 Part 2 also describes th

22、e interrelationships among the various technical building services and systems. Please note that VDI 2078 and Part 1 to Part 3 of the series of standards VDI 6007, whose content cannot be re-produced here, should be used for calculating the cooling load of buildings. Natural lighting using daylight

23、and artificial light-ing are covered already, as regards the minimum requirements, in existing regulations, directives and standards. Over and above that, however, planners should consider further aspects and quali-B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2

24、DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2016 VDI 6011 Blatt 1 / Part 1 3 stimmtes Tages- und Kunstlichtkonzept weitere Aspekte und Qualittsansprche bercksichtigen. Medizinische Literatur wie auch arbeitswissen-schaftliche Un

25、tersuchungen zeigen, dass Tages-licht fr den arbeitenden Menschen eine gesund-heitsfrdernde und motivierende Wirkung hat. Die Wirkung hngt wesentlich von Quantitt und Qua-litt des Tageslichts ab, die der Mensch empfngt. Auch wenn eine knstliche Beleuchtung nach neu-eren Untersuchungen bei geeigneter

26、 Lichtqualitt und -dynamik ebenfalls manche der frderlichen Effekte erzeugen kann, kann und soll das Tages-licht nicht vollstndig durch knstliches Licht er-setzt werden. In der gesamtheitlichen Planung entstehen hufig Zielkonflikte zwischen den Schutz- und Versor-gungsfunktionen der Tageslichtnutzun

27、g. Sonnen-schutz, Blendschutz und Schutz gegen Wrmever-luste nach auen wirken physikalisch gegenlufig zur gewnschten Durchsicht und Auenverbin-dung, solaren Gewinnen im Winter, verbessertem Tageslichteintrag und damit einhergehender Ener-gieeinsparung bei der knstlichen Beleuchtung. Diese unterschie

28、dlichen Funktionen und Effekte mssen entsprechend den Prioritten der Nutzer optimiert werden. Bei besonderen Gebudenutzungen, z. B. in Mu-seen, sind auch die eventuell schdigenden Wir-kungen des Tageslichts auf die Exponate zu be-rcksichtigen. Die Richtlinienreihe VDI 6011 gibt einen berblick zur Ta

29、geslichtnutzung ber Fassaden und Dach-oberlichter sowie deren Kombination mit knstli-cher Beleuchtung durch konventionelle und neu-entwickelte effiziente Lichttechnik von der Leuchtstofflampe bis zur LED. Sie enthlt Energie-kennwerte bei optimierter Tageslichtnutzung und effizienter knstlicher Beleu

30、chtung sowie Hinweise fr Auswahl, Planung und Dimensionierung. In Abschnitt 6.3 werden Anforderungen und Richtwerte fr die Beleuchtung von Pflanzen auf-gefhrt. Durch Pflanzen in Rumen werden positi-ve Wirkungen auf das Umfeld in Gebuden ver-schiedener Nutzung erzielt. Auf die Langlebigkeit einer Beg

31、rnung ist sowohl bei der Planung und Ausfhrung als auch bei der begleitenden Pflege zu achten. Ein Teil dieser Pflege ist eine geeignete Lichtversorgung der Pflanzen. Die FLL-Richtlinie 3, die als Basis fr den Abschnitt 6.3 der vorlie-genden Richtlinie dient, enthlt weitere Aspekte aus dem Bereich d

32、es Gartenbaus sowie Hinweise zu Temperaturen und Luftfeuchten. Die Richtlinie spricht Fachleute aus Architektur und Planung, Bau, Industrie und Handwerk an. ty requirements for a coordinated daylight and artificial light concept. The medical literature and ergonomic investiga-tions show that dayligh

33、t has a health-promoting and motivating effect on working persons. This effect depends significantly on the quantity and quality of the daylight that the person receives. Even though, according to recent investigations, artificial lighting of appropriate quality and dy-namic properties can also prov

34、ide some of the re-quired effects, daylight cannot and should not be replaced completely by artificial light. In overall planning, conflicts often arise between the functions of supplying daylight and protecting against it. Protection from sunlight, anti-glare sys-tems and protection against heat lo

35、ss to the outside have an opposite physical effect to the desired clear view and contact with the outside world, so-lar energy gains in winter, improved entry of day-light and the associated energy savings on artificial lighting. These different functions and effects need to be optimised in accordan

36、ce with the users prior-ities. In special situations, such as museums, the poten-tially harmful effects of daylight on the exhibits should also be borne in mind. The series of standards VDI 6011 provides an overview of daylight use via faades and roof lights, and their combination with artificial li

37、ghting using conventional and recently developed effi-cient lighting technology, from fluorescent lights to LEDs. It includes characteristic energy values in situations of optimised daylight use and efficient artificial lighting, and information about selection, planning and dimensioning. Section 6.

38、3 discusses the requirements and refer-ence values for the lighting of plants. Thanks to the presence of plants in rooms, positive effects are achieved on the environment within buildings used for various purposes. Attention should be paid to the longevity of all greenery, both during planning and i

39、mplementation and during ongoing care. One part of this care is suitable illumination for the plants. The FLL Guideline 3, which serves as the basis for Section 6.3 in this standard, covers further horticultural aspects and provides information on appropriate temperatures and air humidities. This st

40、andard is intended for professionals in the fields of architecture and planning, construction, B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11 4 VDI 6011 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutsche

41、r Ingenieure e.V., Dsseldorf 2016 Bereits vorliegende relevante Erkenntnisse und Kennwerte aus anderen Quellen erhalten in dieser Richtlinie Querverweise. Die Richtlinie soll wei-terhin Impulse fr Forschungsarbeiten und Innova-tionen geben, z. B.: Wirkung des Lichts auf den Menschen technische und b

42、auliche Entwicklungen von Komponenten und Systemen fr die Tages-lichtnutzung Zusammenwirken von Komponenten fr Tages-lichtnutzung und knstlicher Beleuchtung, Ge-budeklimatik und regenerativen Energie-Systemen gemeinsame Steuer- und Regelsysteme mit Anbindungen an die Gebudeautomation und anderen Anl

43、agen der Technischen Gebudeaus-rstung (TGA) Die Neufassung der Richtlinienreihe ersetzt die bisherigen Fassungen von Blatt 1 bis Blatt 3 der Richtlinienreihe VDI 6011, die schrittweise in den Jahren 2000 bis 2005 erarbeitet wurden. Deren Inhalte wurden zusammengefasst, neu strukturiert und aktualisi

44、ert. Gemeinsam mit den neu zu berarbeitenden Blatt 2 und Blatt 3 werden die Optimierungspotenziale dargestellt. industry and trades. Available relevant knowledge and parameters from other sources are cross-referenced. It is further meant to stimulate research projects and innovations, e.g.: the effe

45、ct of light on humans technical and architectural developments of components and systems for daylight use interaction between components for daylight use and artificial lighting, building air-conditioning and regenerative energy systems combined control systems with links to building automation and

46、other facilities of technical building equipment (TGA) The new version of this series of standards replaces the former versions of Part 1 to Part 3 of the VDI 6011 series, which were compiled gradually from 2000 to 2005. Their contents have been con-solidated, restructured and updated. The optimisat

47、ion potentials are discussed together with Part 2 and Part 3 which are scheduled to be revised. 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie gilt fr alle Rume in Gebuden, in denen sich bestimmungsgem Personen auf-halten. Ziel der optimierten Tageslichtnutzung in Gebu-den ist eine Verbesserung der Aufenthalt

48、squalitt fr Menschen in Gebuden und gleichzeitig eine wesentliche Reduktion des Gesamtenergiebedarfs. Fr die lichttechnische Konzeption durch Archi-tekten und Ingenieure besteht Bedarf an Planungs-hilfen und Richtwerten fr die Systemauswahl, Bewertung und nutzungsgerechte Ausfhrung. In diesem Blatt

49、der Richtlinie werden dazu die Grundlagen dargestellt. Die Richtlinie soll zur Optimierung von Tageslicht und knstlicher Beleuchtung angewendet werden. Optimiert werden kann dabei hinsichtlich Aufent-haltsqualitt, Gesundheit, Energieeffizienz oder nutzungsspezifischen Zielen, z. B. Sehaufgabe. Es werden neben den konventionellen Anstzen auch weitere Aspekte, z. B. medizinische und bio-logische Themen, behandelt, um das Ziel der Op-tim