Licht und Beleuchtung

Zu diesen Vorgaben zählen:

    • Allgemeine Bereiche (z.B. Pausen-, Lager- oder Sanitärräume)
    • Industrielle und handwerkliche Tätigkeiten (z.B. Elektro- oder Metallindustrie)
    • Büros
    • Verkaufsräume
    • Öffentliche Bereiche (z.B. Museen oder Restaurants)
    • Ausbildungseinrichtungen
    • Gesundheitseinrichtungen
    • Verkehrsbereiche

 

Es werden einige Kriterien genannt, die bei Beleuchtungsplanung berücksichtigt werden sollen.
Die nachstehende Tabelle veranschaulicht diese Kriterien sowie den Vergleich zur Bestands-Norm.

  • Kriterium Status
  • Licht-Umgebung verändert
  • Leuchtdichteverteilung verändert
  • Beleuchtungsstärke verändert
  • Beleuchtungsstärke-Raster neu
  • Blendung verändert
  • Räumliche Beleuchtung neu
  • Farbaspekte unverändert
  • Flimmern und stroboskopische Effekte unverändert
  • Wartungsfaktor verändert
  • Energieeffizienzanforderungen verändert
  • Zusätzliche Vorzüge des Tageslicht verändert
  • Veränderlichkeit von Licht neu

Der Bereich Lichtumgebung legt keine konkreten quantitativen Anforderungen fest, es wird aber definiert, dass die Bereiche Sehleistung, Sehkomfort und Sicherheit zufriedenstellend befriedigt sein müssen. Hinzugefügt wurde diesem Bereich die Einflussgröße »Variabilität« in Niveau und Farbe des Lichtes. Ergänzend sind die hauptsächlichen Einflussgrößen wie Leuchtdichteverteilung, Beleuchtungsstärke, Lichtrichtung, Lichtfarbe und Farbwiedergabe sowie Blendung und Flimmern genannt. Es wird definiert, dass eine ausgewogene Leuchtdichteverteilung essentiell zur Verbesserung der Sehschärfe, der Kontrastempfindlichkeit und der Leistungsfähigkeit beiträgt.

Reflexionsgrade der Oberflächen:

Ableitend ist es notwendig bzw. sinnvoll die Oberflächenleuchtdichten zu beachten. (In Abhängigkeit vom Reflexionsgrad und der Beleuchtungsstärke) In den Raumbegrenzungsflächen, insbesondere in den Decken- und Wandzonen sind helle Oberflächen anzustreben wie folgt:

Decke → 0,7 – 0,9 (Reflexionsgrad)
Wände → 0,5 – 0,8 (Reflexionsgrad)
Böden → 0,2 – 0,4 (Reflexionsgrad)

 

Der Reflexionsgrad großer Objekte (Möbel, Maschinen) sollte im Bereich 0,2 – 0,7 liegen.

 

In sämtlichen umschlossenen Räumlichkeiten müssen die Wartungswerte der Beleuchtungsstärken auf den Hauptoberflächen folgende Werte aufweisen:

Wände → Ēm > 50 lx mit U0 ≥ 0,10
Decke → Ēm > 30 lx mit U0 ≥ 0,10
Böden → Entsprechend der Anforderung lt. Tabelle (Anhang) betreffend Ēm und U0

 

In einigen Bereichen wie Lagerräumen, Stahlwerken, Bahnhöfen ist eine Reduktion der Vorgabewerte zulässig!

Weiters jedoch, gibt es Bereiche wie Büros, Unterrichtsräume, Krankenhäuser die hellere Decken und Wände benötigen, was zu einer Erhöhung der Werte führt wie folgt:

 

Wände → Ēm > 75 lx mit U0 ≥ 0,10
Decke → Ēm > 50 lx mit U0 ≥ 0,10
Böden → Entsprechend der Anforderung lt. Tabelle (Anhang) betreffend Ēm und U0

 

Für den Nachweise dieser Vorgaben sind entsprechende Bewertungsflächen (Berechnungsflächen) zu setzen, wobei ein Streifen von 0,5 m Breite von der Berechnungsfläche ausgeschlossen wird, es sei denn die Bereiche der Sehaufgabe liegen innerhalb dieses Streifens oder ragen in ihn hinein.
In gleicher Weise muss ein geeignetes Rastermaß und ein Streifen von 0,5 m Breite bei Wänden und Decken zugrunde gelegt werden.

Bewertungszonen:

Der Planer hat den Bereich der Sehaufgabe sowie des Umgebungsbereiches und des neu implementierten Hintergrundbereiches zu definieren und zu dokumentieren.

 

Bei Arbeitsplätzen, bei denen die Größe und/oder Lage des Bereichs der Sehaufgabe bzw. der Bereiche der Sehaufgabe nicht bekannt ist/sind, muss entweder
• der gesamte Bereich als Bereich der Sehaufgabe behandelt werden oder
• der gesamte Bereich mit einem vom Planer festgelegten Beleuchtungsstärkeniveau gleichmäßig beleuchtet werden (U0 ≥ 0,4).
• Wenn dann der Bereich der Sehaufgabe bekannt wird, muss die Beleuchtungsanlage abgeändert werden, um die geforderten Beleuchtungsstärken zu erzeugen.

1 = Bereich der Sehaufgabe
In Abhängigkeit des primären Infeldes lt. Tabelle im Anhang der Norm
(Anforderungen an die Beleuchtungsstärke, den Farbwiedergabeindex, den UGR-Wert und die Gleichmäßigkeit in Abhängigkeit der Sehaufgabe)

2 = Umgebungsbereich

3 = Hintergrundbereich

Der Umgebungsbereich ist ein Streifen mit einer Breite von mindestens 0,5 m, der innerhalb des Gesichtsfelds den Bereich der Sehaufgabe umgibt. Beleuchtungstechnisch sind folgende Vorgabewerte einzuhalten:

 

Beleuchtungsstärke im Bereich

der Sehaufgabe (EAufgabe)

Beleuchtungsstärke im unmittelbaren

Umgebungsbereiches bei U0≥0,4

Lx

lx

≥ 750

500

500

300

300

200

200

150

150

EAufgabe

100

EAufgabe

≤ 50

EAufgabe

 

 

Beleuchtungsstärke im Hintergrundbereich:
In geschlossenen Räumlichkeiten die vorwiegend nicht tageslichtdurchflutet sind, sind Flächenbereiche die die Arbeitsplätze umgeben ebenfalls auszuleuchten. Der in der ggst. Norm definierte Hintergrundbereich ist mindestens 3 m breit, ist innerhalb der Raumbegrenzungen situiert und grenzt an den unmittelbaren Umgebungsbereich. Der Wartungswert der Beleuchtungsstärke ist für diesen Bereich definiert wie folgt:

≥1/3 x Ēm der Umgebungsbeleuchtungsstärke bei U0 ≥ 0,1

 

 

Beleuchtungsstärkeraster

Es müssen Rastersysteme festgelegt werden, um jene Punkte anzugeben, bei denen die Werte der Beleuchtungsstärke für den/die Bereich(e) der Sehaufgabe, unmittelbare(n) Umgebungsbereich(e) und Hintergrundbereich(e) berechnet und überprüft werden.Raster mit möglichst quadratischer Aufteilung werden bevorzugt; das Verhältnis von Länge zu Breite eines Rasterfeldes muss zwischen 0,5 und 2 liegen.

 

Berechnungsvorgang für die Ermittlung der Anzahl der Berechnungspunkte:

p = 0,2 x 5log10 (d)

 

 

Anzahl der erforderlichen Punkte = d/p

Legende:
p- größter Abstand zwischen Punkten (m),
d- größte Länge der Fläche (m)

d ist die größere Länge der Fläche. Jedoch wenn das Verhältnis der längeren zur kürzeren Seite größer als 2 ist, wird d die kürzere Seite. Ausgangspunkt in messtechnischer Sicht sind die um 0,5m reduzierten Bewertungs- und Berechnungsflächen.

Ein geeignetes Rastermaß ist für alle Raumoberflächen anzuwenden!

Räumliche Beleuchtung

Das Ziel der räumlichen Beleuchtung ist es, neben der Sehaufgabe auch das sogenannte Raumvolumen angemessen zu beleuchten. Der Nutzen soll im Detail darin liegen Objekte zu betonen, Oberflächen hervorzuheben und das Erscheinungsbild des Menschen im Raumgebilde zu verbessern.

Dabei spielen die nachstehend angeführten Parameter eine essentielle Rolle:

  • Mittlere zylindrische Beleuchtungsstärke
  • Modelling
  • Gerichtetes Licht

 

Energieeffizienzanforderungen

Bis dato wurde lediglich die Verwendung bzw. der Einsatz allfälliger Maßnahmen empfohlen um nachhaltige (energiesparende) Beleuchtungslösungen zu realisieren

Beispiele:

    • Nutzung von Tageslicht
    • Berücksichtigung der Belegungen in den Raumzonen (Detektion)
    • Optimierung der Wartungsvorgänge
    • Integration von modernen Lichtmanagement-Systemen
    • Wartungsfaktorkompensation durch die Optimierung der hinterlegten Dimmkurve

 

Nun ist man aber soweit gegangen, dass die künstliche Beleuchtung lediglich als Ergänzung zum Tageslicht zu sehen ist. Die Bewertung nach der EN 15193 wird als geeignetes Planungsinstrument angeführt.

 

Vorzüge des Tageslichtes
Diese Thematik wird in mehreren Kapiteln der aktuellen Norm explizit angeführt und in positiver Weise in Bezug auf die Wirkung auf den Menschen erwähnt. Es wird definiert, dass natürliches Tageslicht die Beleuchtung der Sehaufgabe ganz oder teilweise übernehmen kann und durch seine natürliche Dynamik für differierende Vorzüge in Bezug auf den Modelling-Index und die Leuchtdichte hat.
Bei der nicht zu vernachlässigenden Leuchtdichteproblematik wird zwischen Fenster- und Leuchtenleuchtdichten unterschieden. Auch hier wird die EN 15193 für die Ermittlung der Energieanforderungen empfohlen. Es wird sowohl das Thema an sich als auch die Berechnung berücksichtigt.

Veränderlichkeit von Licht
Inhalt dieses Themenfeldes ist die Veränderung des Beleuchtungsniveaus sowie der Leuchtdichteverteilung und der spektralen Zusammensetzung des Lichtes. Der Zweck dieser möglichen Veränderungen ist es primär, das Wohlbefinden des Menschen bzw. des Nutzers maßgeblich zu erhöhen, die Aufmerksamkeit aktiv zu lenken und weiters die Leistung zu steigern. Quantitativ macht die Norm diesbezüglich keine konkreten Angaben, wobei Richtwerte in Diskussion stehen.

 

Mittlere zylindrische Beleuchtungsstärke

Sie verfolgt im Wesentlichen das Ziel eine gute visuelle Kommunikation zu ermöglichen und weiters vertikale Flächen gut erkennbar zu machen. Dabei sind für Innenräume im Allgemeinen folgende Werte einzuhalten:

Ēm ≥ 50lx bei U0 ≥ 0,1

 

Darüber hinaus sind für Innenräume, in welchen mit notwendiger guter Kommunikation zu rechnen ist folgende Werte einzuhalten:

 Ēm ≥ 150lx bei U0 ≥ 0,1

 

Für beide Fälle ist zwischen sitzenden (1,2 m) und stehenden (1,6 m) Personen zu unterscheiden.

Modelling
Grundsätzlich beschreibt der Begriff Modelling die Ausgewogenheit zwischen diffusem und gerichtetem Licht. Es sollte gelingen, Formen und Strukturen durch Licht und Schatten sichtbar zu machen. Im Rahmen der Norm werden für eine regelmäßige Leuchtenanordnung folgende Werte festegelegt:

0,3 ≤ Ēz/Ēh ≤ 0,6 (bei Anwendung der gleichen Berechnungsrasteranforderungen)

Blendung
Zur Gänze neu definiert wurden die Grenzwerte für mittlere Leuchtdichten die sich in Flachbildschirmen spiegeln können wie folgt:

“High state”
Leuchtdichte High

High
≥ 200 cd/m2

Medium
< 200 cd/m2

Fall A, positive Darstellung

 ≤ 3000 cd/m2 

 ≤ 1500 cd/m2 

Fall B, negative Darstellung

 ≤ 1500 cd/m2

 ≤ 1000 cd/m2

 

Fall A: Büro, Unterricht,… sowie positive Polarität und übliche Anforderungen

Fall B: CAD, Farbprüfung,… sowie negative Polarität und übliche Anforderungen

Wartungsfaktor

Die Thematik des Wartungsfaktors war auch schon ein wesentliches Thema in der Bestands-Norm.
Neu ist allerdings ist allerdings der Umstand, dass der Wartungsfaktor nicht nur ermittelt und dokumentiert werden muss, sondern sogar noch optimiert werden muss. Es ist weiters eine Optimierung in Hinblick auf Wartungskosten, Energiekosten und Investitionskosten durchzuführen. Zusammenfassend sollte der Wartungsfaktor hoch sein, um eine Überdimensionierung zu vermeiden.

(Basis ist Basis ist die CIE Publ. 97.2:2005)

Aus heutiger Sicht lässt sich absehen, dass einige Kriterien der Beleuchtung auch auf die
Anwendung der LED Beleuchtung hin bald überdacht werden müssen.
Es liegen aber noch zu wenige fundierte Erkenntnisse vor.
Es ist aber zu erwarten, dass die nächste Überarbeitung der Norm schneller als in fünf
Jahren erfolgen wird.

Daniel Mitrovic
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