Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

Világítástechnika

Világítástechnikai szabványkövetelmények egy kivitelezési tervben

2013/6. lapszám | Dr. Vetési Emil |  9592 |

Figylem! Ez a cikk 9 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Egy létesítmény villamos berendezéseit kivitelező kolléga kezébe kerülő tervdokumentációnak csak kis része szól a világítási berendezésekről. A nagyobb részben az energiaellátás és -elosztás, az energia- és információátvitel berendezéseit, továbbá ezek túláram, túlfeszültség, villám és áramütés elleni védelmét, valamint mindezek közös egyenlő potenciálra hozásának (EPH) és elektromágneses kompatibilitásának (EMC) megoldását tárgyalja.    

A kivitelezési terveket megelőzik a koncepció-, engedélyezési és ajánlatkérési tervek. A kivitelezés befejező iratai a műszaki átadási–átvételi jegyzőkönyv mellékletei: az ellenőrzési, mérési, megvalósulási és üzemeltetési dokumentációk.

A tervezést, a kivitelezést, az üzemeltetést szabványok szabályozzák. A szakember a szabványt nem „szükséges rossznak”, hanem kollegiális segítségnek kell, hogy tekintse, azért, mert az sok jó szakember sok jó (és rossz) tapasztalata alapján íródott, lényeges, rövid és rendszerezett tanácsait tartalmazza. Azért tanács, mert a szabvány alkalmazása nem kötelező. Kötelező érvényű az a jogszabály, amely a szabvány alkalmazását előírja.

Szinte közhely, hogy a szabványtól eltérni lehet, de nem érdemes. Azért nem érdemes, mert az eltérést, a szabvánnyal egyenértékű vagy annál jobb megoldását kötelező bizonyítani (általában hosszadalmas és költséges eljárással). Ha viszont nem azonosítható a világítási berendezés szabványba sorolásának alapvető jellemzője, a funkció, akkor maga a szabvány írja elő az alkalmazója részére a hasonló funkció alapján történő besorolás kötelezettségét.

A funkció két – egymással összefüggő – jelentése magyarul is megfogalmazható:

  • a megvilágítandó területen folyó tevékenység,
  • a tevékenység helyszínéül szolgáló megvilágítandó terület.
  • A funkcióból következően a szabványnak két fő része van:
  • az általános szöveges részben a funkciótól független előírások,
  • a táblázat oszlopában a funkciótól függő követelmények.

A szabványkövetelmények teljesítésének sorrendje

A sorrend „tervezőfüggő”, a folyamatot – a cikk szerzője által alkalmazott sorrendben – egy mintapélda mutatja be lépésenként. A példaként szolgáló megvilágítandó terület és a területen folyó tevékenység a következő: nagy alapterületű, magas helyiségben, rendezett sorokban írást–olvasást lehetővé tevő asztalok, mögöttük padok vannak, velük szemben egy asztal (székkel), emögött a falon tábla, amelyre nemcsak írni, hanem vetíteni is lehet. A leírásból következik: egy előadóterem világítását kell megtervezni.

A helyiség funkciójának besorolása a szabvány táblázata alapján. Tevékenység: írás a füzetbe és a táblára, vetítés a táblára, olvasás a füzetből és a tábláról. Terület: nagy alapterületű és nagy belmagasságú előadóterem.

A világítási berendezés rendeltetésének meghatározása a szabvány általános részében közölt csoportosítás szerint: üzemi világítás. A további két csoportba tartozó és a tervezés fontos részét képező speciális táblavilágítás és tartalékvilágítás – a gondolatmenet gördülékenysége érdekében – nem része e cikknek.

A világítás rendszerének meghatározása szintén az általános rész csoportosítása szerint: egyenletes általános világítás. A csoportosítás még irányított általános világítást és/vagy (kiegészítő jellegű) helyi világítást is tartalmaz.

A világítási mód kiválasztása az általános rész csoportosítása szerint: főleg közvetlen. A csoportból választhattam volna még a közvetlen, szórt, főleg közvetett, közvetett világítási módok közül.

A megvilágítás mennyiség számértékének kiolvasása a táblázatból: E=500 lx. Kiegészítő követelmény: szabályozhatóság.

Ehhez a lépéshez a tervező számos elméleti és gyakorlati tudás birtokában kell, hogy legyen. Néhányat felsorolok ezekből.

A megvilágítási értéksor a szabványalkotók megegyezése szerinti szabályt követ. Belső téren az értéksor általában: 20-50-75-100-150-200-300-500-750-1000-1500-2000-3000-5000 lx. Speciális feladathoz akár 100 ezer luxos megvilágítási igény is felmerülhet, amely részben (csak részben!) helyi világítási móddal teljesíthető. Állandó tartózkodású helyiségben minimálisan 200 lx létesítendő. Szabadtéren az értéksor általában: 2-5-10-20-50-75-100-150-200-300-500 lx, de speciális feladatnál jelentkező, ennél nagyobb megvilágítási igény – nemcsak részben, de akár teljes mértékben – helyi világítási móddal is kielégíthető.

A megvilágítást a funkciónak megfelelő vonatkoztatási síkon kell méretezni és mérni. Belső téren a vonatkoztatási sík általában (ülő tevékenység esetén) a +0,85 m-es horizontális sík.

Szabadtéren a vonatkoztatási sík általában a +0,0 m-es (de pl. vasúti szabadtéri világítás esetén a +1,0 m-es) horizontális sík, továbbá a +1,5 m-es vertikális sík. Speciális funkcióknak különböző magasságú és dőlésszögű vonatkoztatási síkok felelnek meg.

A megvilágítás jelzői szabványonként különböznek. Általános jellemzőjük, hogy olyan névleges értékek, amelyekből tovább kell számolni a tervezési–méretezési érték meghatározásához. Ha karbantartási értéket – azaz az átlagos megvilágításnak a karbantartás elkezdésekor mért és számított értéket – jelentenek, akkor a méretezési értéket karbantartási tényezővel kell kiszámolni. Ellenőrző mérésekhez, számításokhoz és minősítésekhez általában a névleges értékből továbbszámolt minősítési intervallumot (alsó és felső értéket), illetve szélsőértéket (szintén alsó vagy felső értéket) írnak elő az egyes szabványok.

A karbantartási tényezőt a szabvány általános része tartalmazza, több külső hatás és körülmény függvényében. A szabályozás működtetőeszközzel valósítható meg, tárgyalása nem témája e cikknek.

A megvilágítás térbeli egyenletességének minimuma funkciófüggő, így a táblázatból kell kiolvasni: e1=0,7. Azért minimum, mert a nagyobb számérték egyenletesebben, azaz komfortosabban világított területet jelent.

Az egyenletesség törtalakú, 3 lehetséges képletében a megvilágítás minimuma (min.), maximuma (max.) és területi vagy vonali átlaga (átl.) szerepelhet.

Belső téren általában a min./átl. számítandó: (e1=Emin/Eátl).

Szabadtéren általában a belső téri mellé még egy másik képletet is használnak, pl. a közvilágításban a min./max. képletet: (e2=Emin/Emax), míg a vasúti szabadtéri világításban az átl./max. képletet: (e0=Eátl/Emax).

Matematikailag: 2-2 képlet szorzata, illetve hányadosa adja a harmadikat:

(e1=Emin/Eátl) × (e0=Eátl/Emax)=(e2=Emin/ Emax),
és
(e2=Emin/Emax) / (e1=Emin/Eátl)= (e0=Eátl/Emax).

A szabvány egyes nem funkciófüggő műszaki követelményeknek nem mennyiségét, hanem minőségét írja elő az általános részben. Ilyenek: a megvilágítás időbeli egyenletessége, a villogás, a stroboszkóphatás. Ezek teljesítését e cikkben nem részletezem.

A felsorolt lépések után megkezdődhet a világítótestek kiválasztásának és elrendezésének folyamata. Fontosnak tartom egy fogalom és egy tájékoztató adat kiemelését: világítótest = fényforrás + lámpatest + működtető szerelvény. Ez utóbbi a világítótesten kívül, vagy a fényforráson, ill. a világítótesten belül is lehet. Kizárólag a hálózati feszültségű izzólámpa és az ún. kevertfényű lámpa nem igényel működtető szerelvényt.

További lépések

  • A fényforrás színvisszaadási fokozatának meghatározása a funkció függvényében a táblázat alapján: 1b.
  • A színvisszadási fokozatnak megfelelő általános színvisszaadási index meghatározása a szabvány általános részéből: Ra=80…90.
  • Katalógusadatok szerint 1b fokozatú, azaz Ra=80…90 indexű általános célú fényforrások: a lineáris és a kompakt fénycsöveknek, a fémhalogénlámpáknak, a LED-eknek és az indukciós lámpáknak egy része.
  • A fényforrás színhőmérsékleti csoportjának meghatározása a funkció függvényében a táblázatból: S (azaz semleges).

Egyes szabványok az általános részben írják elő a megvilágítási (E, lx) intervallumtól függő színhőmérsékleti csoportot (M-S-H), és a hozzá tartozó korrelált színhőmérsékleti (TCP, K) intervallumot, így:

  • E=500-750 lx-ig... M (meleg), TCP kisebb, mint 3300 K,
  • E=500-750 lx...1000-1500 lx között... S (semleges), TCP=3300...5300 K,
  • E=1000-1500 lx felett... H (hideg), TCP nagyobb, mint 5300 K.

A színhőmérsékleti csoportnak megfelelő korrelált színhőmérséklet intervalluma az általános részből kiolvasva: TCP=3300...5300 K. Katalógusadatok szerint az S (semleges) csoportba tartoznak, azaz 3300...5300 K korrelált színhőmérsékletű általános célú fényforrások: a lineáris és a kompakt fénycsöveknek, a fémhalogénlámpáknak, a LED-eknek és az indukciós lámpáknak egy része.

A fényforrásnak az általános részben előírt felfutási és újragyújtási időtartamát – tervezői tapasztalatom alapján – e konkrét tervezési feladatban nem kell ellenőrizni, mert a kiválasztott fényforrás felfutási időtartamának ismeretében a világítás megfelelő időpontban bekapcsolható, továbbá a bekapcsolt világítási időintervallumban történő feszültségkimaradás nem veszélyezteti a helyiségben tartózkodó emberek biztonságát a megtervezendő, de e cikkben nem részletezett tartalékvilágításnak köszönhetően.

A korábbi lépések alapján, a szabványkövetelményeket alapadatként használva, a kiválasztott fényforrás: háromsávos lineáris fénycső. Katalógusokból kell kikeresni a következő adatokat:

  • Névleges egységteljesítmény: 36 W (vagy 58 W, végleges kiválasztása az előzetes világítástechnikai méretezés után).
  • Általános színvisszaadási index: Ra=80.
  • Színhőmérséklet: TCP=3300 K.
  • Fényhasznosítás elektronikus előtéttel működtetve: 80…90 lm/W.
  • A kiválasztott fényforrásokhoz kiválasztott lámpatest:
    • mennyezetre függesztett,
    • tükrös-rácsos kialakítású,
    • főleg közvetett fényerősség-eloszlású,
    • üveglappal zárt,
    • szabályozható elektronikus előtétekkel szerelt,
    • 2× (vagy 3×) 36 W-os (vagy 58 W-os) lineáris fénycsöves lámpatest,
    • tényleges rendszerteljesítmény: 76 W (vagy 114, vagy 118, vagy 177 W, végleges kiválasztása az előzetes világítástechnikai méretezés után),
    • áramütés elleni védelem: TN-rendszer,
    • víz és szilárd test behatolása elleni védelem: IP54,
    • ütésállóság: IK08.

A káprázáskorlátozási index kiszámolása a terem összes általános üzemi világítás rendeltetésű világítótestére

  1. Az index számítása a különböző észlelési helyzetekben végzett előzetes világítástechnikai méretezés során történik.
  2. Az index számításához fel kell használni:
    • a terem geometriai adatait,
    • a világítótestek geometriai elrendezési adatait,
    • a lámpatestgyártók katalógusadatait.
  3. Ezt az indexet össze kell hasonlítani a táblázatból kiolvasott, minimálisan teljesítendő UGRL = 19 számértékkel.
  4. A kiválasztott világítótest és geometriai elrendezése megfelelő, ha az index számértéke ekkora vagy ennél kisebb.

Fontos: ehhez a számításhoz nem kell figyelembe venni sem a tartalék-, sem a táblavilágítás rendeltetésű világítótesteket.

Az előzetes világítástechnikai méretezés elvégzése a fenti lépések adataival. A méretezés nem tárgya a cikknek, viszont érdemes tudni a sokfajta lehetőségről, kezdve az egyszerű, kézi számológépes módszerektől a számítógépes, programozott méretezési eljárásokig.

A végleges méretezés és világítótest-elrendezés az előzetes világítástechnikai méretezés után kezdődhet meg.

Befejezésül

Azoknak a tisztelt kollégáknak, akik napi szinten foglalkoznak világítástechnikával, két táblázatban összefoglalom a megemlített fogalmakat. Remélem, hogy azon olvasók számára is hasznos lehet tanulmányozni az összefüggéseket, akik ritkábban kiviteleznek világítási berendezéseket. Gondolom, hogy e szabványkövetelményekkel foglalkozó cikkben nem meglepő információ, hogy a fogalmaknak, a mennyiségeknek és azok mértékegységeinek megnevezései és jelei is szabványosítottak a Nemzetközi Világítástechnikai Szótárban.