Sind Anwesenheitssensoren gesetzlich vorgeschrieben?

Anwesenheitssensoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Automatisierung der Beleuchtung, bei der Verringerung der Stromverschwendung und bei der Verbesserung unseres Beleuchtungserlebnisses. Es gibt zwei Arten von Anwesenheitssensoren: Präsenzsensoren sind eine Art automatischer Ein- und Ausschaltsensor, während Leerstandssensoren ein manueller Ein- und Ausschaltsensor sind, der manchmal auch als manuell einschaltbarer Präsenzsensor bezeichnet wird. Bei kommerziellen Anwendungen werden Präsenz- und Leerstandssensoren üblicherweise als Bewegungssensoren, Bewegungsmelder oder Lichtsensoren bezeichnet, da sie in der Lage sind, die Beleuchtung durch Erkennung von Bewegungen zu steuern.

Inhalt

• Was ist der Energiekodex?
• Was ist IECC
• IECC 2011 für Anwesenheitssensoren
• Schlussfolgerung

Diese Sensoren verwenden entweder Passiv-Infrarot (PIR), Ultraschall oder eine Dual-Tech-Kombination aus PIR und Ultraschall, um die Belegung oder den Leerstand eines Raumes zu erkennen. Jede Technologie hat ihre Vor- und Nachteile in Bezug auf die Genauigkeit und Effizienz der Bewegungserkennung. Mit PIR-Technik die am weitesten verbreitete ist Strategie zur Bewegungserkennung unter allen bewegungsaktivierten Produkten wie Präsenzmeldern, Bewegungsmelder-SchalterDie Dual-Tech-Strategie wird auch bei einigen High-End-Besetzungssensoren und -Lampen für den Außenbereich eingesetzt. Wandschalter.

Anwesenheits- und Leerstandssensoren haben viele Formen. Sie können ein Wandschalter sein, der passt in eine normale Wanddose mit eingebautem Bewegungssensor, oder sie können als eigenständige Bewegungsmelder hoch an der Wand oder an der Decke montiert und verdrahtet mit einer vorhandenen Leuchte. Die Installation und Platzierung von Beleuchtungssteuerung mit Präsenzmeldern müssen vor der Installation sorgfältig geplant werden, um das beste Ergebnis zu erzielen. Die Anordnung, die Anwendung und die Nutzungshäufigkeit eines Raums sollten berücksichtigt werden.

Da Energierichtlinien wie IECC, ASHRAE und Title 24 die Implementierung einer belegungsabhängigen Beleuchtungssteuerung in Wohn- und Geschäftsgebäuden vorschreiben, sollten die Leser sorgfältig geeignete Präsenz- und Leerstandssensoren auswählen, um diese Richtlinien zu erfüllen.

Was ist der Energiekodex?

Energievorschriften sind eine Untergruppe einer breiteren Sammlung von Bauvorschriften, die die Gestaltung und den Bau von Wohn- und Geschäftsgebäuden regeln, mit dem Ziel, die Energieeffizienz zu verbessern, um den Energiebedarf und die Auswirkungen der Umweltverschmutzung zu verringern. 

Eine Bauordnung (auch Baukontrolle oder Bauvorschriften) ist ein Regelwerk, das die Normen für bauliche Objekte wie Gebäude und nicht bauliche Anlagen festlegt. Gebäude müssen der Bauordnung entsprechen, um eine Baugenehmigung zu erhalten, in der Regel von einer Gemeindeverwaltung.

Energievorschriften wie IECC (The International Energy Conservation Code) und ASHRAE (The American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) stellen genaue Anforderungen an die Verwendung von Sensoren in Gewerbe- und Wohngebäuden.

In diesem Artikel werden wir hauptsächlich über den IECC-Code sprechen.

Was ist IECC

Der International Energy Conservation Code (IECC) ist eine vom International Code Council im Jahr 2000 erstellte Bauvorschrift. Es handelt sich um einen Modellcode, der von vielen Bundesstaaten und Stadtverwaltungen in den Vereinigten Staaten übernommen wurde, um Mindestanforderungen an die Planung und den Bau von energieeffizienten Gebäuden festzulegen.

Die IECC wird alle drei Jahre aktualisiert, zuletzt in der Ausgabe 2021. Die IECC verweist auf ASHRAE/IES 90.1 als alternative Norm, damit Gebäudeplaner mehr Auswahlmöglichkeiten bei der Planung haben.

IECC 2011 für Anwesenheitssensoren

Am 28. Juli 2021 stellte das DOE (Department of Energy) fest, dass der International Energy Conservation Code (IECC) 2021 die Energieeffizienz von Wohngebäuden verbessern wird. Zur Unterstützung dieser Feststellung führte das DOE eine technische Analyse durch, in der die Auswirkungen des aktualisierten Codes (im Vergleich zur IECC-Ausgabe 2018) bewertet wurden. Das DOE schätzt die nationalen Einsparungen auf etwa:

• 9,38 Prozent Energieeinsparung am Standort
• 8,79 Prozent Energieeinsparung an der Quelle
• 8,66 Prozent Energiekosteneinsparung
• 8,66 Prozent Kohlenstoffemissionen

Werfen wir einen Blick darauf, was die IECC 2011 für Präsenzmelder vorschreibt.

Der Kodex betreffend Anwesenheits- und Leerstandssensoren befindet sich unter C405.2.1 "Occupant Sensor Controls" als Unterabschnitt von C405.2 "Lighting Controls" in Abschnitt C405 für elektrische Energie- und Beleuchtungssysteme. Sie definiert, wo die Anwesenheitssensoren erforderlich sind und welchem Muster sie folgen sollten.

Wo sind Anwesenheitssensoren erforderlich?

Für die Steuerung der Beleuchtung in den folgenden Raumtypen sind Personensensorsteuerungen zu installieren:

• Klassenzimmer/Vortrags-/Schulungsräume.
• Konferenz-/Sitzungs-/Mehrzweckräume.
• Kopier-/Druckräume.
• Lounges/Pausenräume.
• Geschlossene Büros.
• Großraumbüroflächen.
• Toiletten.
• Lagerräume.
• Umkleideräume.
• Korridore (hinzugefügt ab 2018).
• Lagerflächen im Lager.
• Andere Räume mit einer Fläche von 28 m2 (300 Quadratfuß) oder weniger, die von raumhohen Trennwänden umschlossen sind. 

Ausnahmen: Leuchten, die gemäß Abschnitt C405.2.5 eine spezielle Anwendungssteuerung benötigen.

Was wir lernen

Wir können sehen, dass die IECC 2021 die Installation von Personensensoren an fast allen Stellen in einem Gebäude vorschreibt, wo die meisten von ihnen sehr vernünftig sind. Diese Orte sind in der Regel öffentliche Räume, in denen viele Menschen kommen und gehen. Mit den Bedienelementen für Anwesenheitssensoren, insbesondere den automatisch ein- und ausschaltenden Anwesenheitssensoren, müssen und sollten sich die Menschen keine Gedanken darüber machen, ob sie das Licht ein- oder ausschalten wollen.

Für Toiletten oder Umkleideräume sind Präsenzmelder zweifellos die optimale Option, die die vollautomatische Beleuchtungssteuerung die beste Erfahrung zu bieten, ohne dass sich die Nutzer um etwas kümmern müssen. An Orten wie Klassenzimmern, Besprechungsräumen und geschlossenen Büros, an denen es privater und geschlossener zugeht, werden in der Regel manuelle Leerstandssensoren eingesetzt, um den Nutzern eine direkte manuelle Kontrolle zu ermöglichen und zu entscheiden, ob das Licht je nach Bedarf ein- oder ausgeschaltet werden soll.

Insassen-Sensorsteuerung Funktion

Steuerungen mit Anwesenheitssensoren in Lagerhallen müssen Abschnitt C40521.2 entsprechen. Die Steuerungen von Anwesenheitssensoren in Großraumbüros müssen Abschnitt C405.2.1.3 entsprechen. Personensensorsteuerungen in Korridoren müssen Abschnitt C405.2.1.4 (hinzugefügt ab 2018) entsprechen. Für alle anderen in Abschnitt C405.2.1 spezifizierten Räume müssen die Steuerungen mit Anwesenheitssensoren die folgenden Anforderungen erfüllen:

• Sie müssen das Licht automatisch innerhalb von 20 Minuten ausschalten, nachdem alle Insassen den Raum verlassen haben.
• Sie müssen manuell einschaltbar sein oder so gesteuert werden, dass sich die Beleuchtung automatisch auf höchstens 50 % der Leistung einschaltet.
• Sie müssen über eine manuelle Steuerung verfügen, die es den Bewohnern ermöglicht, das Licht auszuschalten.

Ausnahme: Vollautomatische Einschaltkontrollen ohne manuelle Steuerung sind zulässig in Kondore, Innenparkplätze, Treppenhäuser, Toiletten, Umkleideräume, Lobbys, Bibliotheksregale und -bereiche (aktualisiert von 2018) wenn eine manuelle Betätigung die Sicherheit der Insassen gefährden würde.

Was wir lernen

Aus den Anforderungen der IECC an die Kontrollfunktion der Bewohnersensoren können wir zweifellos diese Schlussfolgerungen ziehen:

• Die Zeitverzögerung sollte auf weniger als 20 Minuten eingestellt werden.
• Leerstandssensoren sind vor allem in Geschäftsgebäuden erforderlich, da die Vorschriften vorschreiben, dass die Sensoren für die Bewohner manuell eingeschaltet werden müssen.
• Wenn Sie einen automatisch einschaltenden Präsenzmelder verwenden möchten, müssen Sie einen Präsenzmelder mit einer Dimmfunktion verwenden, die auf mindestens 50% eingestellt ist, da der Code verlangt, dass das automatische Einschalten des Lichts weniger als 50% Strom verbraucht.
• Unabhängig davon, ob Sie einen Leerstandssensor oder einen Dimmersensor verwenden, sollte der Sensor über eine manuelle Steuerung, in der Regel einen Schalter, verfügen, um das Licht sofort auszuschalten, was bei Leerstandssensoren nicht der Fall ist, da fast alle Leerstandssensoren es dem Benutzer ermöglichen, das Licht manuell auszuschalten.
• Wenn Sie einen Präsenzmelder mit Dimmer verwenden möchten, sollten Sie einen Wandschalter mit Präsenzmelder und Dimmer in Betracht ziehen, da dieser bereits einen Schalter enthält und sich der Dimmwert leicht am Wandschalter programmieren lässt. Wenn Sie einen Deckenbelegungsmelder in Verbindung mit einem Lichtdimmer verwenden möchten, könnte die Einstellung schwierig sein.

C405.2.1.2 Kontrollfunktion der Anwesenheitssensoren in Lagerbereichen

Die Beleuchtung in Lagerbereichen muss wie folgt geregelt werden:

• Die Beleuchtung in jedem Gang muss unabhängig von der Beleuchtung in allen anderen Gängen und offenen Bereichen gesteuert werden.
• Personensensoren müssen die Beleuchtungsleistung in jedem kontrollierten Bereich innerhalb von 20 Minuten, nachdem alle Personen den kontrollierten Bereich verlassen haben, automatisch auf einen Sollwert von höchstens 50 % der vollen Leistung bei Nichtbelegung reduzieren.
• Die Beleuchtung, die nicht von den Sensoren der Bewohner ausgeschaltet wird, muss über eine Zeitschaltuhr gemäß Abschnitt C405.2.2.1 (aktualisiert 2018) ausgeschaltet werden.
• Es muss eine manuelle Steuerung vorhanden sein, die es den Bewohnern ermöglicht, das Licht im Raum auszuschalten (aktualisiert aus 2018).

C405.2.1.3 Steuerungsfunktion für Anwesenheitssensoren in Großraumbüros

In Großraumbüros mit einer Fläche von weniger als 28 m2 (300 Quadratfuß) müssen die Bedienelemente der Personensensoren den Anforderungen von Abschnitt C405.2.1.1 entsprechen. In allen anderen Großraumbüros müssen die Bedienelemente der Personensensoren alle folgenden Anforderungen erfüllen:

• Die Steuerungen sind so zu konfigurieren, dass die Allgemeinbeleuchtung in Steuerzonen mit einer Grundfläche von höchstens 55 m2 (600 Quadratfuß) innerhalb des Großraumbüros separat gesteuert werden kann.
• Die Allgemeinbeleuchtung in jeder Kontrollzone darf sich automatisch einschalten, wenn die Kontrollzone besetzt ist. Die Allgemeinbeleuchtung in anderen unbesetzten Zonen innerhalb des Großraumbüros darf sich mit höchstens 20 Prozent der vollen Leistung einschalten oder unbeeinflusst bleiben (aktualisiert aus 2018).
• Die Steuerungen müssen die allgemeine Beleuchtung in allen Kontrollzonen automatisch innerhalb von 20 Minuten ausschalten, nachdem alle Personen den Großraumbürobereich verlassen haben. Ausnahme: Wenn die allgemeine Beleuchtung durch eine Zeitschaltuhr gemäß Abschnitt C40522.1 ausgeschaltet wird.
• Die Allgemeinbeleuchtung in jeder Kontrollzone muss sich innerhalb von 20 Minuten, nachdem alle Bewohner die Kontrollzone verlassen haben, ausschalten oder die Beleuchtungsleistung gleichmäßig auf einen Sollwert von höchstens 20 % der vollen Leistung bei Nichtbelegung reduzieren.

C405.2.1.4 Insassen-Sensor-Steuerungsfunktion in Korridoren (Hinzugefügt ab 2018)

Die Beleuchtungssteuerung in den Fluren muss die Beleuchtungsleistung innerhalb von 20 Minuten, nachdem alle Personen den Raum verlassen haben, gleichmäßig auf einen Sollwert von nicht mehr als 50 % der vollen Leistung reduzieren.

Ausnahmen: Flure mit einer Beleuchtungsstärke von weniger als zwei Footcandles auf dem Boden an der dunkelsten Stelle, wenn alle Lichter eingeschaltet sind.

Was wir lernen

Es ist klar, dass die IECC bestrebt ist, die Energieeffizienz noch einen Schritt weiter voranzutreiben und zu steigern. Aus den aktualisierten und hinzugefügten Inhalten der Anforderungen für Lager, Großraumbüros und dem neu hinzugefügten Abschnitt für Flure in der Version 2021 können wir ersehen, dass die Dimmfunktion von entscheidender Bedeutung für die Reduzierung der Energieverschwendung ist. Anwesenheitssensoren mit Dimmfunktion werden im Zuge des Inkrafttretens des Codes immer beliebter werden. 

Schlussfolgerung

Ein besseres Verständnis der Energievorschriften kann Planern und Bauherren helfen, ihre Gebäude effizienter zu gestalten. Da die Energievorschriften alle drei Jahre aktualisiert werden, können die Hersteller von Präsenzmeldern eine klare Vorstellung davon bekommen, wie sie ihre Produkte verbessern können, um energieeffizienter zu sein, und sich auf zukünftige Aktualisierungen dieser Energievorschriften vorbereiten.