CIE 222-2017 Decision Scheme for Lighting Controls in Non-Residential Buildings.pdf

1、 TECHNICAL REPORT Decision Scheme for Lighting Controls in Non-Residential Buildings CIE 222:2017 UDC: 28.97.972 Descriptor: Interior lighting ISBN 978-3-902842-09-1 THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The International Commission on Illumination (CIE) is an organization devoted to internat

2、ional co -operation and exchange of information among its member countries on all matters relating to the art and science of lighting. Its membership consists of the National Committees in about 40 countries. The objectives of the CIE are: 1. To provide an international forum for the discussion of a

3、ll matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting and for the interchange of information in these fields between countries. 2. To develop basic standards and procedures of metrology in the fields of light and lighting. 3. To provide guidance in the applicatio

4、n of principles and procedures in the developme nt of international and national standards in the fields of light and lighting. 4. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighti

5、ng. 5. To maintain liaison and technical interaction with other international organizations concerned with matters related to the science, technology, standardization and art in the fields of light and lighting. The work of the CIE is carried out by Technical Committees, organized in seven Divisions

6、. This work covers subjects ranging from fundamental matters to all types of lighting applications. The standards and technical reports developed by these international Divisions of the CIE are accepted throughout the world. A plenary session is held every four years at which the work of the Divisio

7、ns and Technical Committees is reported and reviewed, and plans are made for the future. The CIE is recognized as the authority on all aspects of light and lighting. A s such it occupies an important position among international organizations. LA COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE La Commission

8、 Internationale de lEclairage (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopration internationale et lchange dinformations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science de lclairage. Elle est compose de Comits Nationaux reprsentant environ 40 pays. Les object

9、ifs de la CIE sont : 1. De constituer un centre dtude international pour toute matire relevant de la science, de la technologie et de lart de la lumire et de lclairage et pour lchange entre pays dinformations dans ces domaines. 2. Dlaborer des normes et des mthodes de base pour la mtrologie dans les

10、 domaines d e la lumire et de lclairage. 3. De donner des directives pour lapplication des principes et des mthodes dlaboration de normes internationales et nationales dans les domaines de la lumire et de lclairage. 4. De prparer et publier des normes, rapports et autres textes, concernant toutes ma

11、tires relatives la science, la technologie et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. 5. De maintenir une liaison et une collaboration technique avec les autres organisations internationales concernes par des sujets relatifs la science, la technologie, la normalisation et lart dans les

12、domaines de la lumire et de lclairage. Les travaux de la CIE sont effectus par Comits Techniques, organiss en sept Divisions. Les sujets dtudes stendent des questions fondamentales, tous les types dapplications de lclairage. Les normes et les rapports techniques labors par ces Divisions Internationa

13、les de la CIE sont reconnus dans le monde entier. Tous les quatre ans, une Session plnire passe en revue le travail des Divisions et des Comits Techniques, en fait rapport et tablit les projets de travaux pour lavenir. La CIE est reconnue comme la plus haute autorit en ce qui concerne tous les aspec

14、ts de la lumire et de lclairage. Elle occupe comme telle une position importante parmi les organisations internationales. DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSION Die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) ist eine Organisation, die sich der internationalen Zusammenarbeit und dem Austausch von

15、 Informationen zwischen ihren Mitgliedslndern bezglich der Kunst und Wissenschaft der Lichttechnik widmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen Komitees in rund 40 Lndern. Die Ziele der CIE sind: 1. Ein internationales Forum fr Diskussionen aller Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Tech

16、nik und Kunst der Lichttechnik und fr den Informationsaustausch auf diesen Gebieten zwischen den einzelnen Lndern zu sein. 2. Grundnormen und Verfahren der Messtechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwickeln. 3. Richtlinien fr die Anwendung von Prinzipien und Vorgngen in der Entwicklung intern

17、ationaler und nationaler Normen auf dem Gebiet der Lichttechnik zu erstellen. 4. Normen, Berichte und andere Publikationen zu erstellen und zu verffentlichen, die alle Frage n auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik betreffen. 5. Liaison und technische Zusammenarbeit mit

18、anderen internationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen der Wissenschaft, Technik, Normung und Kunst auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun haben. Die Arbeit der CIE wird durch Technische Komitees geleistet, die in sieben Divisionen organisiert sind. Diese Arbeit betriff t Gebiete mit

19、grundlegendem Inhalt bis zu allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technischen B erichte, die von diesen international zusammengesetzten Divisionen ausgearbeitet werden, sind auf der ganzen Welt anerkannt. Alle vier Jahre findet eine Session statt, in der die Arbeiten der Divisionen berichte

20、t und berprft werden, sowie neue Plne fr die Zukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als hchste Autoritt fr alle Aspekte des Lichtes und der Beleuchtung angesehen. Auf diese Weise unterhlt sie eine bedeutende Stellung unter den internationalen Organisationen. Published by the COMMISSION INTERNATI

21、ONALE DE LECLAIRAGE CIE Central Bureau Babenbergerstrasse 9, A-1010 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(1)714 31 87 e-mail: ciecbcie.co.at www.cie.co.at CIE 2017 - All rights reserved TECHNICAL REPORT Decision Scheme for Lighting Controls in Non-Residential Buildings CIE 222:2017 UDC: 28.97.972 Descriptor: Int

22、erior lighting ISBN 978-3-902842-09-1 CIE 222:2017 II This Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 3-49 of Division 3 “Interior Environment and Lighting Design“ and has been approved by the Board of Administration as well as by Division 3 of the Commission Internationale de lEc

23、lairage. The document reports on current knowledge and experience within the specific field of light and lighting described, and is intended to be used by the CIE membership and other interested parties. It should be noted, however, that the status of this document is advisory and not mandatory. Ce

24、rapport technique a t labor par le Comit Technique CIE 3-49 de la Division 3 “Environnement intrieur et tude de lclairage“ et a t approuv par le Bureau et Division 3 de la Commission Internationale de lEclairage. Le document expose les connaissances et lexprience actuelles dans le domaine particulie

25、r de la lumire et de lclairage dcrit ici. Il est destin tre utilis par les membres de la CIE et par tous les intresss. Il faut cependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. Dieser Technische Bericht ist vom Technischen Komitee CIE 3-49 der Division 3 “Innenraum und Beleuchtungsen

26、twurf“ ausgearbeitet und vom Vorstand sowie Division 3 der Commission Internationale de lEclairage gebilligt worden. Das Dokument berichtet ber den derzeitigen Stand des Wissens und Erfahrung in dem behandelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE-Mitglieder und durch an

27、dere Interessierte bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. Any mention of organizations or products does not imply endorsement by the CIE. Whilst every care has been taken in the compilation of any lists, up to the time of going to pres

28、s, these may not be comprehensive. Toute mention dorganisme ou de produit nimplique pas une prfrence de la CIE. Malgr le soin apport la compilation de tous les documents jusqu la mise sous presse, ce travail ne saurait tre exhaustif. Die Erwhnung von Organisationen oder Erzeugnissen bedeutet keine B

29、illigung durch die CIE. Obgleich groe Sorgfalt bei der Erstellung von Verzeichnissen bis zum Zeitpunkt der Drucklegung angewendet wurde, besteht die Mglichkeit, dass diese nicht vollstndig sind. CIE 2017 - All rights reserved CIE 222:2017 III The following members of TC 3-49 “Decision Scheme for Lig

30、hting Controls for Tertiary Non-Residential Lighting in Buildings“ took part in the preparation of this Technical Report. The committee comes under Division 3 “Interior Environment and Lighting Design”. Authors: Dehoff, P. (Chair) Austria Bedocs, L. United Kingdom Bizjak, G. Slovenia Darula, S. Slov

31、akia Dokuzer ztrk, L. Turkey Erdem Atlgan, L. Turkey Hardardottir, P. Iceland Jouaneh, M. USA Knoop, M. Germany Govn, T. Schweden Littlefair, P. United Kingdom Pellegrino, A. Italy Thorns, P. United Kingdom Suvagau, C. Canada Advisors: Berg, M.O. Norway Bisegna, F. Italy Deneyer, A. Belgium Koga, Y.

32、 Japan Langdown, S. United Kingdom Lillelien, E. Norway Henderson, R. South Africa Nordman, B. USA Pracki, P. Poland Selander, J. () USA Vissenberg, G. Netherlands Wambsganss, M. Germany CIE 222:2017 IV CONTENTS Summary . V Resume . V Zusammenfassung . V 1 Introduction 1 2 Terms of reference . 1 3 S

33、cope 1 4 Lighting control strategies . 1 4.1 Personal control Strategy: 1 5 4.2 Daylight harvesting Strategy: 2, 3, 4, 5 6 4.3 Occupancy sensing Strategy: 6, 7 . 7 4.4 Constant light control Strategy: 8 9 4.5 Tuning Strategy: 9 9 4.6 Load shedding, demand response Strategy: 10 . 10 4.7 Time scheduli

34、ng Strategy: 11 11 4.8 Task demand control, user demand control Strategy: 12 11 4.9 Algorithmic lighting Strategy: 13 12 4.10 Scene setting Strategy: 14 12 4.11 Daylight glare control Strategy: 15, 16 . 12 5 Relevant application area characteristics 13 6 Lighting control design considerations . 14 7

35、 Concluding remarks 17 8 Tables 518 . 18 References . 35 CIE 222:2017 V DECISION SCHEME FOR LIGHTING CONTROLS IN NON-RESIDENTIAL BUILDINGS Summary This report offers guidelines in order to balance lighting quality, user comfort and energy efficiency in lighting controls solutions for lighting in non

36、-residential buildings (i.e. for commercial, institutional and industrial buildings). It provides a decision scheme with a focus on the user requirements (visual comfort, performance, personal control) to determine the most applicable control solution, including the consequences for possible savings

37、. In this, it assumes that there are no technological or financial hurdles. The decision scheme identifies 16 possible control strategies, for both daylight and electric lighting, and provides guidance for which strategy would be most effective in each of the 12 cases defined by space usage and occu

38、pancy. AIDE A LA DECISION POUR LES SYSTEMES DE CONTROLE DE LECLAIRAGE DANS LES BATIMENTS NON RESIDENTIELS Rsum Ce rapport propose des recommandations permettant dquilibrer qualit de lclairage, confort de lutilisateur et efficacit nergtique, dans les btiments non rsidentiels (ex.: btiments commerciau

39、x, administratifs et industriels) o lclairage est contrl par des systmes de gestion. Il fournit une mthode daide la dcision base sur les besoins des utilisateurs (confort visuel, performance, contrle individuel) permettant de dterminer la stratgie de contrle la plus adapte tout en prsentant les cono

40、mies potentielles associes. La mthode fait lhypothse quil na y pas de restrictions financires ou techniques. Elle sappuie sur 16 stratgies de contrle possibles couvrant aussi bien lclairage naturel que lclairage lectrique, elle indique quelle stratgie serait la plus efficace pour 12 cas dusage et do

41、ccupation dun espace. ENTSCHEIDUNGSSCHEMA FR BELEUCHTUNGSMANAGEMENT IN NICHTWOHNGEBUDEN Zusammenfassung Dieser Bericht beinhaltet einen Leitfaden zur Abstimmung von Lichtqualitt, Nutzerkomfort und Energieeffizienz von Lichtmanagementlsungen in Nichtwohngebuden (z.B. gewerblichen, ffentlichen und ind

42、ustriellen Gebuden). Mit Blick auf die Nutzererwartungen (Sehkomfort, Leistungsfhigkeit und persnlicher Kontrolle) stellt der Bericht Entscheidungskriterien vor, um die bestmgliche Lichtsteuerung zu finden und dabei den Einfluss auf mgliche Einsparungen zu bercksichtigen. Technologische und finanzie

43、lle Einschrnkungen bleiben unbeachtet. Das Entscheidungsschema identifiziert 16 mgliche Kontrollstrategien sowohl fr Tageslicht als auch fr elektrische Beleuchtung und gibt Anleitungen, welche Strategie in jedem der 12 Flle, die durch Raumnutzung und Belegung definiert sind, am effektivsten ist. CIE

44、 222:2017 VI CIE 222:2017 1 1 Introduction Lighting controls in non-residential buildings, particularly more complex systems, have shown slower uptake than many had hoped for, and a fairly low acceptance level. This could be due to the experience with early controls and a lack of knowledge about new

45、er technology. The general theme of this Technical Report is to extend knowledge about the potential effect of lighting controls on lighting quality, user comfort and energy efficiency, by analysing the behaviour of each control strategy. The use of all lighting control strategies will have an effec

46、t on the energy consumption. The actual use of energy will depend on the type of control applied, but also on the context (e.g. building, geographical location, climate, combination of controls and user behaviour) these controls are being used in. Therefore it is not possible to give one single numb

47、er for the amount of possible energy consumption or savings. The majority of existing energy efficiency evaluations and the resulting choice for the control strategy are made from a technology viewpoint only, whereas the user can greatly affect the actual savings. Based on an extensive literature re

48、view, this Technical Report presents a decision scheme to determine the most applicable control solution for a specific situation, taking lighting quality, user comfort and energy efficiency into account. 2 Terms of reference In June 2009 a proposal for a new CIE Technical Committee (TC) Decision Sc

49、heme for Lighting Controls for Non-Residential Lighting in Buildings was approved with the following terms of reference: Offer guidelines in order to balance lighting quality, user comfort (acceptance) and energy efficiency in lighting controls solutions for non-residential lighting in buildings (i.e. for commercial, institutional and industrial build