Blænding fra LED belysning er et stigende problem

Blænding fra LED belysning er et stigende problem, som indkøbere af LED er nødt til at forholde sig til. Mange kender til historier om blænding fra især nye LED gadelamper samt LED armaturer i sportshaller, men problemet skal især tages alvorligt i forhold til arbejdspladser, hvor ansatte opholder sig i mange timer dagligt. Blænding kan nemlig have en markant negativ påvirkning på arbejdsmiljøet. Derfor indgår blænding også som en del af standarden for belysningskrav (DS/EN 12464-1).

Problemerne med blænding forventes kun at blive større i fremtiden, da effektiviteten målt i lumen per watt er markant stigende. Manden bag den blå LED chip, professor Shuji Nakamura, forventer at effektiviteten om 10 år vil være 1000 gange større end i dag.

Derfor er man som indkøber af LED belysning nødt til at kende til, hvorfor blænding opstår, hvordan man konstaterer om der er et problem med blænding, samt hvordan man kan undgå at købe armaturer der blænder.

Hvorfor opstår blænding?

Blænding opstår ved, at vores øjne udsættes for et lysniveau der markant større end det lysniveau, som vores øjne er vænnet til. Vi kender det alle fra, når man går ud fra en mørk biograf og ud i sollys eller et oplyst rum. Vi har svært ved at se skarpt og vi føler ubehag og kniber øjnene sammen. Der er især tre faktorer der spiller ind i forhold til om vi føler os blændet eller ej (Discomfort Glare and the Lighting of Buildings (1950): Petherbridge and Hopkinson).

Omgivelsernes lysniveau

Jo større omgivelsernes lysniveau er, jo mere tilvænnet er vores øjne, og jo mere reduceres opfattelsen af blænding også. Det er præcist det, som man oplever, når man går fra et mørkt lokale til et lyst, som med eksemplet med biografen ovenfor. En lommelygte kan på samme måde opleves som stærkt blændende, hvis du bliver lyst i hovedet med den på en mørk nat, og som ikke blændende, hvis det sker på en solskinsdag, hvor øjnene har vænnet sig til et højt lysniveau fra omgivelserne. Derfor stiller man i dag også større krav til oplysning af vægge og lofter, da det kan være medvirkende til at reducere blændingen.

Lyskildens størrelse

Blænding er afhængigt af det objekt, som udsender lyset. Jo større og mere koncentreret lyset er, jo større et problem vil man have med blænding. Derfor vil mange små LED dioder spredt ud over et større område give mindre blænding end få store og mere koncentrerede LED dioder. Produktionsomkostningerne ved at bruge få store dioder er som udgangspunkt lavere end mange små dioder, som følge heraf er udfordringerne med blænding oftest større ved køb af billige produkter, der har haft fokus på at reducere omkostningerne mest muligt.

Lysvinklen

Blænding kan både ske direkte eller indirekte via blanke overflader, som skærme, glas borde mv. Den mest hyppige årsag, som vi oplever er direkte blænding. Det skyldes, at mange LED løsninger sender lyset direkte ud af armaturet, og lyset derfor er for koncentreret og ikke brydes ud i et mere diffust lys.

Hvordan konstaterer man om man har et problem med blænding?

I dag simuleres indendørsbelysnings blænding med metoden UGR (Unified Glare Rating), som i sin tid blev udviklet på baggrund af traditionel belysning. UGR værdien indgår samtidig som lovkrav i bygningsreglementet, hvor man ikke må overstige visse grænseværdier.

Metoden er dog problematisk at anvende i forbindelse med LED belysning. Det skyldes at LED lys mere opfører sig som ”laserstråler”, hvorimod traditionelle lyskilder udsender et ensartet lys, som spredes 360 grader rundt om lyskilden. Direktør for Dansk Center for Lys, Anne Bay, har tidligere udtalt:

“Da blænding er et komplekst, fysiologisk problem, er det svært at simulere blænding og umuligt at måle.” – Anne Bay, Direktør, Dansk Center for Lys

Der findes derfor i dag ikke nogen god metode til måling af blænding fra LED belysning som udsender et uensartet lys. Som følge heraf arbejder adskillige forskere på at udvikle en ny standard for måling af blænding. En sådan metode er dog endnu ikke på plads.

I praksis har vi set flere eksempler på at løsninger, der ud fra en simulering skulle blænde mindre end en anden, men som rent faktisk blænder mere. Dansk Center for Lys anbefaler også at:

“man installerer et antal prøver, og herefter bruger sine øjne til at vurdere, hvad der virker i forhold til blænding, lysfarve og farvegengivelse.” – Anne Bay, Direktør, Dansk Center for Lys

Hvordan undgår man eller fjerner blænding?
Der findes flere forskellige muligheder for at fjerne eller reducere blænding. Men det er ofte en balanceakt i forhold til at kunne balancere effektivitet og driftsøkonomi samt komfort. Mange af de løsninger der findes til at reducere eller fjerne blænding er nemlig omkostningstunge og koster ofte på effektiviteten målt i lumen per watt. Derfor ser mange producenter af billige løsninger bort fra dem.

Flere små dioder spredt ud over et større område

En nem måde at reducere blændingen på er ved at bruge flere små LED dioder og sprede dem ud over hele armaturet. I et lysrørsarmatur anvender Fischer Lighting derfor oftest LED boards, hvor dioderne dækker det meste af armaturets indvendige areal. I modsætning til dette vil et LED rør have flere større LED dioder, som er centreret på et meget mindre areal. For at minimere blændingen bruger man så en diffuser foran LED røret, hvilket dog påvirker effektiviteten.

Diffuser

Diffusere til LED belysning er den nemmeste og hurtigste måde at undgå blænding på. En diffuser er oftest en acrylplade i opalfarve, som sættes op foran LED dioderne og giver en jævn og blød fordeling af lyset. Ulempen ved diffusere er dog, at de blokere for meget af lyset. Vi har målt lystab på helt op til 40%. Dvs. har man en LED med en effekt på 100 lumen per watt, så kan den faktiske lumen per watt efter diffuseren er monteret være helt nede på 60 lumen per watt og dermed på niveau med mange traditionelle lyskilder.

Reflektorer

Reflektorer kan skjule LED lyskilden for øjet og reflektere lyset videre ud i lokalet i en bredere vinkel. Lystabet ved at bruge en reflektor er som regel mindre end ved at bruge diffusere. Til gengæld kan det være sværere at designe en effektiv reflektor til LED belysning. Det skyldes først og fremmest, at det er svært at kontrollere lyset med en reflektor. Dernæst skal lyskilden helst skjules, så man ikke ser direkte ind i LED dioden, ellers vil den centrale del af lysstrålen aldrig komme i kontakt med reflektoren, og der er derved risiko for blænding. Det kan dog være svært afhængigt at pladsen i armaturet.

Linser

Linser kan bruges til at distribuere lyset præcist som man ønsker det. Lystabet ved brug af linser er minimalt i forhold til øvrige metoder for at undgå blænding. Udfordringen ved brug af linser er i højere grad kompleksiteten samt prisen, hvilket afholder de fleste billige produkter fra at bruge linser. Linser laves i dag typisk af plastik eller silicone

Omgivelseslys

Et anden måde til at reducere blænding på er ved at skabe et større lysniveau i omgivelserne. Det kan f.eks. gøres ved at oplyse vægge og lofter, som det nye bygningsreglement stiller krav til. Dette har samtidig den effekt på arbejdsmiljøet at det skaber flere skygger og kontraster, hvilket gør det nemmere at aflæse ansigtsudtryk og dermed kan forbedre kommunikationen i et lokale. Det sker ved at belysning af væggene giver mere vertikalt lys.

Læs mere