Kunstlicht DE 01 2010light-architecture.de/Download/Vorlesung_Kunstlicht_WS0910.pdf · Guggenheim...

Kunstlicht

Entwurfskriterien

Lampen

Farbe

Inhalt:

Farbe

Leuchten

Beleuchtungskonzepte

L ht dLeuchtenanordnung

Energie

Technische Universität DarmstadtFG Entwerfen und GebäudetechnologieBeleuchtungstechnikProf. Dr. H. Hofmann

KunstlichtEntwurfskriterien

Sehleistung

Wahrnehmung

Architektur

Grundbegriffe



Sehleistung:

Beleuchtungsstärke

Leuchtdichte

EN 12464 definiert Beleuchtungsstärken für Arbeitsbereiche. Richtwert ist 500 lxLeuchtdichte

Biorhythmus

Wahrnehmung

Richtwert ist 500 lx.

g

Architektur

Grundbegriffeg


Zeilon und Partners, StockholmArchitekt: Jakob Zeilon


Sehleistung:

Beleuchtungsstärke

LeuchtdichteLeuchtdichte

Biorhythmus

Wahrnehmungg

Architektur

Grundbegriffeg

©SITECO©SITECODirekt-, Indirektbeleuchtung mit Leuchtstofflampen

Blendungsbegrenzungen durch:-Abschirmen der LampenDeckenaufhellung


-Deckenaufhellung


Sehleistung:

Beleuchtungsstärke

Leuchtdichte

Vermeiden von Direktblendung durch Begrenzung der Leuchtdichten von KunstlichtLeuchtdichte

Biorhythmus

Wahrnehmung

Leuchtdichten von Kunstlicht und Tageslicht im Blickfeld.

Maßnahmen:-Tageslichtsystemeg

Architektur

Grundbegriffe

-Großflächige Leuchten

g

©SITECO©SITECO



Sehleistung:

Beleuchtungsstärke

Leuchtdichte

Tagesablauf folgt einem natürlichen circadianen Rhythmus von aktiver Tag- und passiver Leuchtdichte

Biorhythmus

Wahrnehmung

g pNachtphase.Circadianer Rhythmus kann durch Intensität und Spektrum des künstlichen g

Architektur

Grundbegriffe

pLichts beeinflusst werden.

g


Guest House, SydneyArchitekt: H. Seidler


Empfehlung für Tagphase:Hohe Beleuchtungsstärke,

Sehleistung:

Beleuchtungsstärke

Leuchtdichte Beleuchtungsstärke, tageslichtweiß.

Leuchtdichte

Biorhythmus

Wahrnehmungg

Architektur

Grundbegriffeg

Empfehlung für Nachtphase:Niedrige Beleuchtungsstärke, warmweiß



Sehleistung

Wahrnehmung:

Helligkeit

Farbe

ArchitekturArchitektur

Grundbegriffe


Seagram Building, New York CityArchitekt: Ludwig Mies van der Rohe


Sehleistung

Wahrnehmung:

Helligkeit

Farbe


Grundbegriffe

Vertikale Beleuchtung betont Raumgröße und Raumproportionen.


Technisches Zentrum ERCO, LüdenscheidArchitekt: Uwe Kiessler


Sehleistung

Wahrnehmung:

Helligkeit

Farbe


Grundbegriffe

Helligkeitsverteilung lenkt den Blick und gliedert Räume.



Sehleistung

Wahrnehmung:

Helligkeit

Farbe


Grundbegriffe

Bodeneinbau-Wandfluter zur Fassadenbeleuchtung mit Hochdrucklampen.


Schlos Benrath, Düsseldorf-BenrathArchitekt: Nicolas de Pigage


Sehleistung

Wahrnehmung:

Helligkeit

Farbe


Grundbegriffe


Brandenburger Tor, BerlinArchitekt: Carl Gotthard Langhans


Sehleistung

Wahrnehmung:

Helligkeit

Farbe


Grundbegriffe



Sehleistung

Wahrnehmung:

Helligkeit

Farbe


Grundbegriffe

© ERCO


© ERCO© ERCO© ERCO

Jahrhunderthalle BochumArchitekt: Petzinka, Pink und Partner


Sehleistung

Wahrnehmung:

Helligkeit

Farbe


Grundbegriffe



Leuchtenanordnung und Leuchtenauswahl richten sich z.B. nach funktionalen

Sehleistung

Wahrnehmungfunktionalen Anforderungen von Lichtwirkung und Wartung.

Architektur

Grundbegriffe

©SITECO


Guggenheim Museum, BilbaoArchitekt: Frank O Gehry


Sehleistung

Wahrnehmung

Architektur

Grundbegriffe

Beleuchtungsanlage als integriertes Architekturdetail.



Sehleistung

Wahrnehmung

Architektur

Grundbegriffe

©SITECO

Anordnung von Leuchten als additives Architekturdetail orientiert sich an der Gebäudegeometrie.


Kongress Palast, ValenciaArchitekt: Norman Foster


Sehleistung

Wahrnehmung

Architektur

Grundbegriffe

©SITECO

Beleuchtungsanlage Tageslicht als sekundäre Architektur.


Louvre de ParisArchitekt: IM Pei


Maß für die Lichtleistung, die von einer Lichtquelleausgestrahlt wird

Sehleistung

Wahrnehmungwird.

Architektur

Grundbegriffe:

Lichtstrom(Lumen)

LichtausbeuteLichtausbeute(Lumen/Watt)

Lichtstärke(Candela)(Candela)

Beleuchtungsstärke(Lux)

Leuchtdichte(cd/m²



Verhältnis von Lichtstrom und elektrischer Leistung einer Lampe.

Sehleistung

Wahrnehmung

Die Lichtausbeute beschreibt den Wirkungsgrad eines Leuchtmittels

Circadiane Beleuchtung

Grundbegriffe:Leuchtmittels.

Lichtstrom(Lumen)

Lichtausbeute

Halogenlampe 20 lm/W

Lichtausbeute(Lumen/Watt)

Lichtstärke(Candela)

Der Wertebereich liegt zwischen ca. 20 lm/W für Glühlampen und ca.100

Leuchtstofflampe 100 lm/W(Candela)


lm/W für Entladungs-lampen

Entladungslampe 100 lm/WLeuchtdichte(cd/m²)



Maß für die Lichtleistung, die in eine definierte Richtung abgestrahlt wird

Sehleistung

Wahrnehmungwird.

Die Einheit entsprach ursprünglich der Lichtstärke einer Kerze


Grundbegriffe:Lichtstärke einer Kerze.

Lichtstrom(Lumen)

LichtausbeuteLichtausbeute(Lumen/Watt)



Leuchtdichte(cd/m²)



Die mittlere Beleuchtungsstärke ist das Verhältnis von Lichtstrom auf einer

Sehleistung

WahrnehmungLichtstrom auf einer Fläche und Flächengröße.Circadiane Beleuchtung

Grundbegriffe:

Lichtstrom(Lumen)

Lichtausbeute

Einheit der Beleuchtungsstärke ist Lux (lx) (lm/m²)



In den USA findet sich häufig die Einheit Footcandle (fc) (lm/ft²)

(Candela)





Sehleistung

Wahrnehmung

Beleuchtungsstärke in einem Punkt

PunktbeleuchtungsstärkeCircadiane Beleuchtung

Grundbegriffe:

Punktbeleuchtungsstärkeberechnet sich aus der Lichtstärke und dem Abstand von der Lichtquelle

Lichtstrom(Lumen)

Lichtausbeute

Lichtquelle (Photometrisches Abstandsgesetz)







Orientierungswerte für Beleuchtungsstärken:E (Lux) (lx)

Sehleistung

Wahrnehmung

0,1 lxVollmond

1 lx


Grundbegriffe:

Kerze in 1m Abstand 1 lx

Glühlampe (100W) in 1m Abstand 100 lx

Lichtstrom(Lumen)

Lichtausbeute p ( )

Arbeitsplatzbeleuchtung bis zu 1.000 lx



Bedeckter Himmel 10.000 lx

(Candela)


Klarer Himmel 100.000 lx


Klarer Himmel



Leuchtdichte einer beleuchteten Fläche.

Für gestreute Reflexion:

Sehleistung

WahrnehmungFür gestreute Reflexion: L proportional der Beleuchtungsstärke und dem Reflexionsgrad.


Grundbegriffe:

Lichtstrom(Lumen)

Lichtausbeute

Für gestreute Transmission:L proportional der



Beleuchtungsstärke und

dem Transmissionsgrad.(Candela)




KunstlichtLampen

Lampentyp

Lampenmerkmale


KunstlichtLampen

Lampentyp:

Glühlampe

LeuchtstofflampeLeuchtstofflampe

Hochdrucklampe

LED

Lampenmerkmale

Halogen Niedervoltlampen im Empfangsbereich.

A Allgebrauchs-GlühlampeQT Halogen-GlühlampeQT-LV Niedervolt-Halogenlampe


KunstlichtLampen

Lampentyp:

Glühlampe


Hochdrucklampe

LED

Lampenmerkmale

Tageslichtergänzung mit Leuchtstofflampen im Ausstellungsbereich

TC KompaktleuchtstofflampeT Leuchtstofflampe


Akademie der Wissenschaften, BerlinArchitekt: Anderhalten Architekten (Umbau)

KunstlichtLampen

Lampentyp:

Glühlampe


Hochdrucklampe

LED

Lampenmerkmale

Halogen-Metalldampflampen im Außenbereich.

HIT Halogen-MetalldampflampeHST Natriumdampf-Hochdrucklampe


Repsol Tankstelle, MadridArchitekt: Norman Foster

KunstlichtLampen

Lampentyp:

Glühlampe


Hochdrucklampe

LED

Lampenmerkmale

Halbleiterlampen im Außenraum.

LED Light Emitting DiodeLED Light Emitting Diode


KunstlichtLampenauswahl

Lampentyp

Merkmale

A QT T TC HIT HST LEDLampentyp

Lampenmerkmale

Elektrische Leistung (Watt) < 150 < 500 < 80 < 80 < 400 < 400 < 20

LichtausbeuteLichtausbeute(lm / W) < 15 < 25 < 100 < 80 < 100 < 150 < 100

Lebensdauer - - + + + + ++

Dimmbarkeit ++ ++ + + -- -- ++

Lichtfarbe ww ww wwnw

wwnw

wwnw

ww wwnwnw

twnwtw

nwtw

nwtw

farbig

FarbwiedergabeFarbwiedergabe(100 = max.) Ra 100 100 < 90 <90 < 90 < 90 < 90

Brillanz ++ ++ -- -- ++ ++ +


Brillanz

KunstlichtLampen

Lampentyp

Lampenmerkmale:

Lichtfarben


Erco, LüdenscheidArchitekt: Uwe Kiessler

KunstlichtLampen

Lampentyp

Lampenmerkmale:warmweißT bis 3000K

Glühlampen:

Lichtfarben

ww 2700K, 3000K; nw 4000K; tw 6000K

8000K (O )

Leuchtstofflampen:

8000K (Osram)16500K (Philips)

warmweißneutralweiß

Hochdrucklampen:neutralweißtageslichtweißT von 2700 bis 6000K

ß f (S f )LED: weiß und farbig (Spektralfarben)LED:


KunstlichtLampen

Lampentyp

Lampenmerkmale:

Lichtfarben

Kombination von Lampentypen zum Ausgleich von Lampenmerkmalen,z B Leuchtstofflampen und Glühlampen


z.B. Leuchtstofflampen und Glühlampen

Bank of China, BeijingArchitekt: IM Pei

KunstlichtLampen

Lampentyp

Lampenmerkmale:

Lichtfarben

Kombination von Leuchtstofflampen und Glühlampen als

©SITECO

Glühlampen als Gestaltungsmerkmal.


HSBC Headquarters, HongKongArchitekt: Norman Foster

KunstlichtFarbe

Kennzeichnung

Farbmischung


KunstlichtFarbe

Kennzeichnung

Farbmischung

CIE-Farbtafel mit- Spektralfarbenzugvon 380nm - 780nm

- Weißpunkt EWeißpunkt E- Farbtonbereich1 Blau2 Cyan3 Grün3 Grün4 Gelbgrün5 Gelb6 Orange7 Rot7 Rot8 Magenta

Farben gleichen Farbtons liegen auf Geraden durchliegen auf Geraden durch den Weißpunkt. Die Sättigung nimmt mit zunehmendem Abstand vom Weißpunkt zu.vom Weißpunkt zu.


KunstlichtFarbe

Kennzeichnung

Farbmischung


KunstlichtFarbe

CIE-Farbtafel mit- Spektralfarbenzug von 380nm - 780nm

- Weißpunkt E

Kennzeichnung

FarbmischungWeißpunkt E

- Farbort einer Lichtfarbe oderKörperfarbe mitKoordinatenKoordinaten x = 0.5 y = 0.4 und farbtongleichenWellenlänge 590 nm.Wellenlänge 590 nm.

Der Farbort einer Körperfarbe wird durch die Lichtfarbe beeinflusst.die Lichtfarbe beeinflusst.


KunstlichtFarbe

Additive Mischfarben liegen auf Geraden zwischen den Ausgangsfarben.

Kennzeichnung

FarbmischungAusgangsfarben.

Additive Mischung von Primärfarben ergeben Sekundärfarben:Sekundärfarben: Rot+Grün = GelbGrün+Blau = CyanBlau+Rot = Magenta

Additive Mischung komplementärer Sekundärfarben und Primärfarben ergibt Weiß:Primärfarben ergibt Weiß:Rot+Cyan = WeißGrün+Magenta = Weiß Blau+Gelb = Weiß


KunstlichtFarbe

Kennzeichnung

Farbmischung


Alianz Arena, MünchenArchitekt: Herzog & deMeuron

KunstlichtFarbe

Kennzeichnung

Farbmischung

© M i


© Martin

Canal Concept, Sao PauloArchitekt: Conexao Arquitetura

KunstlichtLeuchten

Montage

GeometrieLampentypLampentyp

Lichtverteilung

LeuchtenbeispieleLeuchtenbeispiele


KunstlichtLeuchten

Deckeneinbauleuchtelinear mit Leuchtstofflampe

Montage


Lichtverteilung

LeuchtenbeispieleLeuchtenbeispieleWandeinbauleuchtekompakt mit Kompaktleuchtstofflampe


KunstlichtLeuchten

Montage

GeometrieLampentyp

E t hl d

Lampentyp

Lichtverteilung:

symmetrisch Engstrahlend:Ausstrahlungswinkel10°- 30°

L ht t

symmetrisch

asymmetrisch

freistrahlend Leuchtentyp:Strahler, Richtstrahler,Scheinwerfer

freistrahlend

Leuchtenbeispiele


KunstlichtLeuchten

Montage

GeometrieLampentyp

B it t hl d

Lampentyp

Lichtverteilung:

symmetrisch Breitstrahlend:Ausstrahlungswinkel90°

L ht t

symmetrisch

asymmetrisch

freistrahlend Leuchtentyp:Downlight

freistrahlend

Leuchtenbeispiele


KunstlichtLeuchten

Montage


Lichtverteilung:

symmetrisch A t i hsymmetrisch

asymmetrisch

freistrahlend

Asymmetrisch engLeuchtentyp:Wand-, Decken-, Bodenfluterfreistrahlend

Leuchtenbeispiele

Asymmetrisch breitLeuchtentyp:Downlight-Wandfluter


KunstlichtLeuchten

Montage


Lichtverteilung:

symmetrischAusstrahlungswinkel 360 °

Leuchtentyp:

symmetrisch

asymmetrisch

freistrahlend Leuchtentyp:Pendelleuchte

freistrahlend

Leuchtenbeispiele


KunstlichtLeuchten

Montage


Lichtverteilung:

symmetrischAusstrahlungswinkel 180 °

Leuchtentyp:

symmetrisch

asymmetrisch

freistrahlend Leuchtentyp:Lichtdecke

freistrahlend

Leuchtenbeispiele


KunstlichtLeuchten

Montage

GeometrieLampentyp

1 Deckeneinbau T,linear, symmetrisch

Lampentyp

Lichtverteilung

Leuchtenbeispiele

1 22 Deckenaufbau HI,

kompakt, symmetrisch,dreh-, schwenkbar

Leuchtenbeispiele3 Wandaufbau TC,

linear, asymmetrisch

3 4

4 Ausleger Q,kompakt, asymmetrisch

5 Pendel Q5 Pendel Q,kompakt, beidseitig freistrahlend

6 Bodeneinbau LED,

5 6

,kompakt, einseitig freistrahlend


KunstlichtBeleuchtungskonzepteAllgemeinbeleuchtung

Fluterbeleuchtung

AkzentbeleuchtungAkzentbeleuchtung

Orientierungsbeleuchtung

Medienlicht


KunstlichtBeleuchtungskonzepte

Beleuchtungsarten:

1 direkt

Allgemeinbeleuchtung

Fluterbeleuchtung

Akzentbeleuchtung2 direkt / indirekt

3 indirekt 1 4

Akzentbeleuchtung

Orientierungs-beleuchtung

Medienlicht4 sekundär

5 sekundär (Werfertechnik)

Medienlicht

(Werfertechnik)

2 5

3Technische Universität DarmstadtFG Entwerfen und GebäudetechnologieBeleuchtungstechnikProf. Dr. H. Hofmann

3



Fluterbeleuchtung



MedienlichtMedienlicht

Direkte Beleuchtung mit Kompaktleuchten für Leuchtstofflampen.


Götz GmbH, WürzburgArchitekt: Webler, Geissler



Fluterbeleuchtung




Indirekte Beleuchtung mit Hochdrucklampen.


Stansted Airport, LondonArchitekt: Norman Foster


Beleuchtungsarten: Wandflutung


Fluterbeleuchtung



MedienlichtDeckenflutung

Medienlicht

©SITECO

Perimeterbeleuchtung




Fluterbeleuchtung




©SITECO

Empfang mit Wandfluterbeleuchtung für Halogenglühlampen.


Erco, LüdenscheidArchitekt: Uwe Kiessler



Fluterbeleuchtung




©SITECO

Foyer mit Perimeterbeleuchtung für Halogenglühlampen


ING Bank, AmsterdamArchitekt: Meyer, Van Schooten



Fluterbeleuchtung





BMW Welt, MünchenArchitekt: Coop Himmelblau


Strahlereinsatz zur Akzentuierung von Objekten mit Halogenglühlampen.


Fluterbeleuchtung





Kunstgalerie, New York



Fluterbeleuchtung





Ernst August Carree, HannoverArchitekt: Georg Klaus


Beleuchtungsarten:

1 Bodenleuchte


Fluterbeleuchtung

Akzentbeleuchtung2 Wandleuchte

1

Akzentbeleuchtung



2




Fluterbeleuchtung





Newport Townsquare 9-11 Memorial, Jersey City



Fluterbeleuchtung




LEDs im Außenraum.


Uniqa Tower, WienArchitekt: Heinz Neumann

KunstlichtLeuchtenanordnung

Architektonisch

Funktional

Geometrie der Leuchtenanordnung resultiert aus architektonischen Vorgaben, gestalterischer Absicht und lichttechnischer Funktion.

©SITECO


©SITECO

British Museum, LondonArchitekt: Norman Foster


Architektonisch

Funktional


Stadtkirche DarmstadtArchitekt: Karl Gruber


Architektonisch

Funktional:

Nutzebene

Anordnung zur Optimierung der Gleichmäßigkeit beiDirektbeleuchtung:Nutzebene

Wand

ObjektLeuchtenabstand a:

Direktbeleuchtung:

a ≈ h

Wandabstand d:

d ≈ 1/2 a



Architektonisch

Funktional:

Nutzebene

Anordnung zur Optimierung der Gleichmäßigkeit beiDirekt-Nutzebene

Wand

Objekt Leuchtenabstand a:

Direkt-Indirektbeleuchtung:

a ≈ h

Wandabstand d:

d ≈ 1/2 a



Architektonisch

Funktional:

Nutzebene

Anordnung zur Optimierung der Gleichmäßigkeit beiIndirektbeleuchtung:Nutzebene

Wand

ObjektLeuchtenabstand a:

Indirektbeleuchtung:

a ≈ h

Wandabstand d:

d ≈ 1/2 a

Deckenabstand:

> 0,8 mbis 1/3 Gesamthöhe



Architektonisch

Funktional:

Nutzebene

Anordnung zur Optimierung der Gleichmäßigkeit beiWandflutung:Nutzebene

Wand

Objekt

Wandflutung:

Wandabstand a:

a ≥ 1/3 h

Leuchtenabstand d:

d ≈ abis zud ≈ 1.5 a



Architektonisch

Funktional:

NutzebeneNutzebene

Wand

Objekt

Wandflutung mit Kompaktleuchten für Halogenlampen


Wandflutung mit Kompaktleuchten für Halogenlampen.


Architektonisch

Funktional:

Nutzebene

Anordnung zur Optimierung der Gleichmäßigkeit beiWandflutung:Nutzebene

Wand

Objekt

Wandflutung:

Wandabstand a:

a ≥ 1/3 h

Leuchtenabstand d:

d ≈ abis zud ≈ 1.5 a



Architektonisch

Funktional:

Nutzebene

Anordnung zur Optimierung der Beleuchtungsstärke auf Wandflächen:Nutzebene

Wand

Objekt

Wandabstand d:

Wandflächen:

d ≈ 1/3 h

Lichteinfallswinkel:Lichteinfallswinkel:

45°



Architektonisch

Funktional:

Nutzeben

Anordnung zur Optimierung der vertikalen Beleuchtungsstärke beiNutzeben

Wand

Objekt Lichteinfallswinkel :

Beleuchtungsstärke bei Akzentbeleuchtung:

30°


KunstlichtEnergie

Richtwerte


KunstlichtEnergieSpezifische elektrische Anschlussleistung(W/m² für 100 lx mittlere Beleuchtungsstärke)

Richtwerte

Lampentyp QT T TC HIT/HST LED

Für Nutzebene beiDirektbeleuchtung 10 3 4 3 4g

Für Nutzebene bei- Indirektbeleuchtung- Sekundärbeleuchtung

20 6 8 6 8g

- Lichtdecke

Für Wandebene beiWandfluterbeleuchtung 20 6 8 6 8


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