TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Elektriajamite ja jõuelektroonika instituut VALGUSTUSTEHNIKA TÄIENDKOOLITUS

Transcript

1 TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Elektriajamite ja jõuelektroonika instituut VALGUSTUSTEHNIKA TÄIENDKOOLITUS Loengumaterjalid Materjalid kokku pannud Tiiu Tamm Tallinn Detsember 2006

2 Loenguteemad: 1. Valguse ja värvide psühholoogiline mõju 2. Mida peaks projekteerija teadma lampidest. Vähem räägitud materjale. 3. Nõuded valgustitele. 4. EVS-EN :2003.Valgus ja valgustus. Töökoha valgustus. Osa 1. Sisetöökohad 5. Hoonete energiakulu direktiiv 2002/91/EC 6. Valgustuse digitaalne juhtimine. Lisad Väike juhis kaitselülitite valikuks liiteseadiste arvu järgi. Hooldeteguri arvutamine 2

3 1. Valguse ja värvide psühholoogiline mõju Värviteema on valgustusala professionaalidele oluline, kuna valgustus mõjutab otseselt värvide tajumist. Värv ei ole vaadeldavate objektide omadus, vaid psühholoogiline võime eristada silma võrkkestale langeva kiirgusenergia erinevaid lainepikkusi. See on valgusallika spektraaljaotuse (värvijaotuse) ja objekti peegeldusomaduste kombinatsioon, mis tekitab spetsiifilise värviilmingu selle objekti jaoks.valgusallika spektraaljaotuse või objekti muutudes, muutub ka värvitaju. Seda teemat peaksid valdama nii valgustusinsenerid kui ka arhitektid, sisekujundajad jt., kes tegelevad valgustite ja värvide valiku ja projekteerimisega. Valguskiirgus mõjutab inimest mitte ainult silmade, vaid ka naha kaudu. Läbi silmade tulev valgus mõjutab meie hormoone. Pole olemas sellist kunstlikku valgust, mis oma hulga ja kvaliteedi poolest sobiks igale poole. Inimene vajab normaalseks eluks kõiki lainepikkusi. Newton avastas 17.sajandil, et päikesevalguse suunamisel ( valge valgus ) läbi klaasprisma hajus valguskiir vikerkaarevärviliseks, mida ta hakkas nimetama spektriks. Sama vikerkaarevärvilise valguskiire uuesti suunamisel läbi teise klaasprisma oli tulemuseks taas valge valgus. Newtoni järeldus eksperimendist: spektri 7 värvi moodustavadki põhivärvid. Newtoni eksperimendid näitasid, et objekti värv sõltub objektile langeva valguse loomulikkusest, objekti peegeldusest ja vaataja silma karakteristikast. Objekti värvi fenomeni võib nimetada ka valikuliseks neeldumiseks, mis on valguse lagunemise tulemus selle langemisel objekti pigmendile, kus osa valgusest neeldub, osa peegeldub ja osa hajub. Seega, materjali omadused või pigmentatsioon mõjutavad värvi ilmumist või neeldumist. 3

4 Valge valgus Monokromaatiline valgus R G B R Silm Must või hall Roheline objekt Joonis 1.1. Valguse valikuline neeldumine 1.1. Substraktiivne värvide segamise teooria Brewster (1831), eksperimenteerides pigmentide ja värvainetega, avastas, et eksisteerib kolm värvi, mida omavahel vastavalt segades saab kätte Newtoni poolt tuvastatud seitse spektri värvi. Need 3 värvi, mida Brewster hakkas nimetama põhivärvideks (primaar), on: magenta (fuksia) tsüaniid (türkiissinine) Kollane Joonis 1.2. Värvide segamine substraktiivse teooria järgi Brewsteri järgi substrakiivse värvide segamise teooria sekundaarvärvid: punane, sinine ja roheline, mis saadakse järgmiselt: - kollase ja fuksia tulemusena punane - fuksia ja türkiissinise seguna sinine ja - türkiissinise ja kollase tulemusena roheline värv. Komplementaarvärvid on värviringis üksteise vastas olevad vastandvärvid. Näiteks sinine on kollase komplementaarvärv jne. Kõigi kolme primaarvärvi segamisel saab musta värvi 4

5 1.2. Aditiivne värvitoiming Thomas Young (19.sajandil): valge valgus koosneb kolmest põhivärvist: punasest, rohelisest ja sinisest valgusest ning nende segamisel saab toota ülejäänud värvi valgust. Helmholtz ja Maxwell kinnitasid seda teooriat. punane roheline sinine Joonis 1.3. Värviliste valguskiirte aditiivne segamise teooria Helmholtz: silmas asub kolm gruppi närvikiude, kusjuures iga grupp eraldi on tundlik ühe valguse primaarvärvi suhtes. Vahepealsed värvitoonid saadakse vähemalt kahe või kolme närvikiu grupi tegevuse tulemusena. Joonis 1.4. Silma nägemisretseptorite värvitudlikkuse kõver Helmholtzi ja Youngi teooria näitas Brewsteri teooria vastuolulisust kollase värvi tunnistamisel primaarvärviks. Toetudes Helmholtz-Youngi teooriale: valge valgus tekib kõikide närvikiudude gruppide võrdsel mõjutamisel. Valguse sekundaarvärvid on peaaegu identsed pigmendi primaarvärvidega. Valge valgus saadakse kolme primaarvalguse summana ja must esindab valguse puudumist, kusjuures must pigment on kolme primaarvärvi lahutamine valgusest. Sisekujunduspostulaadid: - Mida kirkamaid värve kasutatakse, seda täpsemalt tuleb värvide suhteid uurida, sest tugev valgus toob esile kokkusobivusvead, nõrk valgus aga vähendab taju nii, et kokkusobivusvead võivad jääda isegi märkamatuks. - Tasakaalu saavutamiseks peaksid sisekujundajad vältima kahe konkureeriva värvi kasutamist ühe suure pinnana. Üks värvidest peab teisele alluma Värvide psühholoogiline mõju. 5

6 Juba ammustest aegadest peale teatakse värvide psühholoogilist ja emotsionaalset mõju inimestele. Mõned neist: - soojad, küpsed ja ergutavad värvid on punane, oranžikas punane, oranž, kollane - jahedad, taanduvad ja lõdvestavad värvid on sinakas roheline, violetne, sinine - neutraalsed ja rahustavad värvid on kollakas roheline ja roheline Värvivarjundid saadakse musta lisamisel ja on soojemad kui puhtad värvid. Värvitoonid saadakse valge lisamisega ja on külmemad kui puhtad värvid. Hall võib olla nii neutraalne, külm kui ka soe värv sõltuvalt sellest, kas ta on värvivarjund või toon. Seppo Rihlama nõuannete varasalvest: - Tunnete tasandil toimivad optilised mõõdud, mis mõjutavad meie enesetunnet rohkem kui tegelikud mõõdud. - Taimed ja valgustus võivad ruumi piirata. - Suured nurklikud ja tugevavärvilised, punast, kollast ja musta sisaldavad pinnad (pildid) on eriti ründavad. - Väikesed ümarad ja heledates pastelltoonides kujundid on sõbralikud ja meeleolu loovad. - Kujund ja värv peavad olema psühholoogiliselt samalaadsed vältimaks omavahelist konflikti. - Heledad pinnad sobivad tavaliselt ülespoole, kuna need peegeldavad enam valgust. - Ruumis peab olema 1 värvitoon põhitooniks ja samas teistele vürtsiks. - Ainult külmade või soojade värvitoonide soosimine viib harva hea tulemuseni. - Peavärvile tuleb leida sobiv kogus vastasvärvi, mis toob esile värviilu. Värvimoonutus valmisehitatud objektil võib olla tingitud vale valgusallika valikust või sellest, et värve on valitud vales valguses. Tähtis on teada, et - värviline valgus teeb halliks vastasvärvi pinnad. - sellist värvitooni pinda, mida valgus ei sisalda, ei saa selle valgusega esile tuua. - arvutiga tööl peaks arvuti taustapind (sein vms.) olema samas heledusklassis kui arvutis kasutatav tööprogramm Kontrast Kontrast on nägemise põhialus. Kontrasti lävi on vaataja võime hinnata kahe pinna väikseid heleduserinevusi protsentides ajaühikus. Kontrasti lävi C = L 0 L t L t kus L 0 testitava objekti heledus L t tausta heledus 6

7 A Ümbruse heledus, L ü Objekti heledus, L 0 Objekti tausta heledus, L t Tööülesande heledus, L tü Joonis 1.5. Objekti, tema tausta ja lähiümbruse heleduse hindamine Kui ümbruse heledus on vaadeldava objekti heledusest palju suurem, siis vaadeldava objekti kontrast läheb kaotsi ja vaadeldav objekt muutub vaid siluetiks. Kui aga ümbruse heledus on vaadeldava objekti heledusest tunduvalt madalam, võib vaadeldava objekti kontrast liigset heledussuhet mitte tekitada, kuid tekitada diskomforti ja koos sellega vähendada nähtavust. Selleks, et näha normaalselt pinnadetaile, peab nägemisväljas asuv heledus olema kontrolli all. Parimad nägemistingimused saab, kui 1/10 < L ü / L tü <1, Valguse otsene ja kaudne mõju inimesele Valgusallikate nähtamatu mõju Standardid ja tehnilised abivahendid projekteerimiseks võimaldavad vältida valgustuspaigaldiste projekteerimisel tehtavaid vigu, kuid paraku ei anna ükski tehniline dokument meile teada, kuidas inimene end ühes või teises valgustuskeskkonnas tunneb. Seega, kehtivad valgustuskeskkonnas veel ka psühholoogilised ja füsioloogilised tegurid. Joonis 1.6. Elektromagnetiline kiirgusspekter 7

8 Richard Wurtman 1975.a.: Kudedel neelduv valgusenergia tekitab keemilisi muutusi nahal kiirgusenergia laias lainepikkusalas: infrapunakiirgusalas, nähtava valguse osas ja UVkiirguse osas. Infrapunakiirgus (700 nm kuni nm) jaguneb A, B ning C infrapunakiirguseks, mida silm ei näe, kuid enamus inimesi võib märgata piisava koguse A-infrapunase kiirguse olemasolul selle lühemat lainepikkuse osa, mis tekitab soojust. Nähtav valgus Tähtsaim otsene mõju - sapipigmendi (bilirubiin) hävitamine. Valgus mõjutab läbi silma võrkkesta hulka neuroendokriinseid hormoonfunktsioone, mis omakorda reguleerivad erinevaid organismi päevarütme. Jne. Jne. UV-kiirgus Elav organism vajab UVA ja UVB-kiirgust piisavas koguses selleks, et normaalselt eksisteerida. Samas, liiga suurtes kogustes muutub UV-kiirgus organismile kahjulikuks. UVA ( nm) kiirgus põhjustab päevitust, suurendab sotsiaalset aktiivsust, mõjutab käbinääret positiivselt jne. Kuna UVA-kiirgus tungib sügavamale naha sisse, siis liiga kauane UVA-kiirguse käes viibimine võib näiteks vigastada nahka, põhjustada immuunsüsteemi väärtalitlust, naha punetust, nahavähki, silma konjuktiviiti ja isegi kanapimedust. UVB-kiirgus aitab organismil sünteesida D3-vitamiini läbi naha ning omastada organismil kaltsiumi, mis omakorda aitab vältida luuhõrenemist, alandada vererõhku, omastada süsivesikuid, suurendada immuunsust, vähivastaste ainete arengut organismis, parandada töövõimet jne. UVB-kiirgus ei tungi sügavale naha sisse, vaid jääb suhteliselt nahapinnale. Inimorganism vajab teatud kogust UVB-kiirgust. Liiga suure UVB-kiirguse korral tekib päikesepõletus nahal, väheneb D-vitamiini ja kaltsiumi omastamine, mis viivad pikemas perspektiivis nahavähi, kataraktide arengule ning immuunsussüsteemi nõrgenemisele jne. UV-kiirguse bakteritsiidne efekt. Lainepikkuses nm neelavad DNA molekulid kiirgust kõige paremini. Kui DNA neelab kiirgust, siis ta kas muteerub või sureb. Seda nähtust kasutatakse bakteritsiidsetes lampides Valgustuse kaudne mõju Valguse kaudne mõju põhjustab nii närvi- kui hormonaalsignaalide teket, kuna silma valgustundlikele võrkkesta rakkudele langenud valgus kantakse impulssidena edasi närvi- ja endokriinsüsteemi. Organismi teiste valgusest mõjutatud hormoonide töö, on seotud põhiliselt valguse/pimeduse tsükliga (ööpäeva rütm). Inimese melatoniinikogus varieerub läbi 24-tunnise tsükli ning sõltub valgusest ja pimedusest. Maailmas tuntud hooajalised tundehäired (Seasonal Affective 8

9 Disorder ehk SAD) tekivad aastaaegade kiire vahetuse tasakaalustamatuse tõttu näiteks reisimisel maailma ühest kliimast teise. Valgustuse näiv värv mõjutab läbi silma võrkkesta lugemise, ajahinnangu, reaktsioonikiiruse, enesehoiaku ja teisi füsioloogilise kvaliteedi elektroentsefalogramme. Valgustuse värelus kuulub kaudsete mõjude hulka. Kaasaegsed kaarlahenduslambid värelevad sõltuvalt vahelduvvoolu sagedusest, lambi tüübist ja süüteseadisest. 50 Hz toitepinge sagedusel töötavad lambid (v.a.hõõglambid) põhjustavad 100 Hz värelusega väsimust, peavalu, vigu töös jne Valgustuse psühholoogilised aspektid Käitumine. Seniajani ei ole päris täpselt veel aru saadud, kuidas toimib suhe värvide ja kesknärvisüsteemi aktiivsuse vahel. Muljed, kuidas me tunneme end ühes või teises ruumis sõltuvad suurel määral muu hulgas ka sellest, kuidas ruum valgustatud on. Kui valgustustihedus ruumis ületab mitu korda soovitatud normi, võib valgustus selles ruumis muutuda töötajate jaoks painajalikuks. Produktiivsus. Ammustest aegadest on tähele pandud, et need inimesed, kes istuvad akna all, teevad oma töös vähem vigu kui need, kes istuvad kaugemal ruumis. Aknaalustel töökohtadel istuvad inimesed on ka tasakaalukamad. 9

10 2. Mida peaks projekteerija teadma lampidest. Vähem räägitud materjale Valgusallikad, mida kasutatakse tänapäeva arhitektuurses valgustuses, võib jagada kahte põhigruppi: - hõõglambid - lahenduslambid, mis omakorda jagunevad madalrõhu- ja kõrgrõhulahenduslampideks.. Hõõglambid. Keskkonna temperatuur või niiskus hõõglambi tööd ei mõjuta. Järsud raputamised, vibratsioon, sagedased lülitused aga vähendavad seda. Joonis 2.1. Hõõglambi suhteline spektraaljaotuskõver. 10

11 Kaarlahenduslambid. Oluline teave, mida kiputakse unustama: - sõltuvalt lambi tüübist vale tööasendi korral vähenevad lambi tööiga, valgusvoog ja muutub värvsuskarakteristika L P I η Φ Valgusvoog Φ Valgusviljakus η Võimsus P Voolutugevus I Toitepinge U Tööiga L % U Joonis 2.2. Hõõglambi tööea, valgusvoo, võimsuse, kasuteguri ja voolu sõltuvus tööpingest - Pikk käivitusaeg. lambielektroodid peavad kaarlahenduse toimumiseks piisavalt kuumenema (mõni min. kuni u. 10 min.). (Kõrgrõhulampide puhul pinge katkemisel või langemisel alla lubatava, kustub lamp. Enne uut süttimist peab lamp jahtuma. Taaskäivitumine 30 sek. kuni 15 min.) Üldlevinumaid põlemisasendi tähiseid, mis tulenevad ingliskeelsetest väljenditest: BU: base up ONLY AINULT sokliga ülespoole BD: base down ONLY - AINULT sokliga allapoole HOR: horizontal ONLY AINULT horisontaalselt U : universal universaalne asend VBU: vertical base up vertikaalselt sokliga ülespoole VBD: vertical base down vertikaalselt sokliga allapoole HBU: horizontal base up horisontaalselt, sokkel ülespoole HBD: horizontal base down horisontaalselt, sokkel allapoole P45: - lambi paigaldus horisontaalselt, kuid võib horisontaalist kummalegi poole kõikuda 45 0 P60: - lambi paigaldus horisontaalselt, kuid võib horisontaalist kummalegi poole kõikuda 60 0 H20: - lambi paigaldus vertikaalselt, kuid võib vertikaalist kummalegi poole kõikuda 20 0 Madalrõhulahenduslambid jagunevad kaheks rühmaks. 1 luminofoorlambid 11

12 2 madalrõhunaatriumlambid Madalrõhunaatriumlampe Eestis praktiliselt ei kasutata. Madalrõhuluminofoorlambid. Ra-indeksit ja värvsustemperatuuri näitab tähistus peale kaldkriipsu. 18W/830 näitab, et Ra>80 ja värvsustemperatuur on 3000K 58W/965 näitab, et Ra>90 ja värvsustemperatuur on 6500 K. Luminofoorlampide efektiivsus arvestamata süsteemi valgusviljakust Ra>80 korral: Tabel 2.1 Luminofoorlampide valgusviljakus T8 ja T5 / HE lampide korral Moodul mm Lamp T8 võimsus W Valgusvoog lm Valgusviljakus lm/w Lamp T5/HE võimsus W Valgusvoog lm Valgusviljakus lm/w Tabel 2.2. Luminofoorlampide valgusviljakus T8 ja T5 / HO lampide korral Moodul mm Lamp T8 võimsus W Valgusvoog lm Valgusviljakus lm/w Lamp T5/HO võimsus W Valgusvoog lm Valgusviljakus lm/w Luminofoorlampide tööiga Enamasti mõõdetakse lampide rühma keskmist tööiga 3-tunnises töötsüklis (kui see pole määratud teisiti), kui lambid põlevad järjest 2 tundi ja 45 minutit ning siis lülitatakse 15 minutiks välja. Lampide keskmine tööiga antakse kas kataloogides või tootja kodulehel. 12

13 Tööiga [%] h 100 3h h 45min 5min 3 3-tunnine lülitustsükkel (165 mins. SEES/15 min. VÄLJAS) Lülituste tsükkel [h] Joonis 2.3. Luminofoorlampide tööea sõltuvus sisse/välja lülitustest magnetballastide kasutamisel. Joonis 2.4. Lambi valgusvoo alanemine sõltuvalt liiteseadisest ja tööeast 13

14 Joonis 2.5. Philipsi näite põhjal Ra>80 lampide keskmine tööiga. Ülal tavaballasti korral ja all kõrgsagedusmuunduriga valgustite korral. Joonis 2.6. Philipsi näite baasil Ra>90 lampide keskmine tööiga sõltuvalt liiteseadisest. Ülal tavaballastiga lampvalgustis, all kõrgsagedusmuunduriga valgustis. Keskkonna temperatuuri mõju lambi valgusvoole Tüüpiline viga projektides on, kui valgusarvutusi tehakse normaaltingimustest erineval temperatuuril. Normaaltingimusteks loetakse keskkonna temperatuuri C lambi ümbruses. Madalatel temperatuuridel alaneb elavhõbeda aurude rõhk, kõrgematel temperatuuridel aga nihkub UV-lainepikkus nähtava valguse suunas, mis mõlemad omavad fosfori suhtes väiksemat efekti. 14

15 T5 T Keskkonna temperatuur Joonis 2.7. Lambi valgusvoo muutumine sõltuvalt keskkonna temperatuurist T8 ja T5 lampide korral. Külmakindlad lambid saadakse 26 mm lampide paigaldamisel teise klaaskolbi diameetriga 38 mm (32 mm), et temperatuuri isoleerida. Joonis 2.8. Aura-Light külma keskkonna jaoks toodetud lambid Thermo LL ja normaalse keskkonnaga lampide valgusvoo erinevus sõltuvalt keskkonna temperatuurist. Niiskus Niiskus ja niiske õhk (kui suhteline õhuniiskus ületab 65 %) mõjutavad lambi pinna elektrostaatilist laengut ebasoodsalt. Tekivad käivitusprobleemid. 15

16 Lambi valgusvoo vähenemine Joonis 2.9. Standardlambi valgusvoo vähenemine sõltuvalt tööeast Joonis Ra>80 lambi valgusvoo vähenemine sõltuvalt tööeast Joonis Ra>90 lambi valgusvoo vähenemine sõltuvalt tööeast Kõrgrõhulahenduslambid 3 põhigruppi: - kõrgrõhuelavhõbelambid - metallhalogeniidlambid - kõrgrõhunaatriumlambid 16

17 Kõrgrõhuelavhõbelamp Joonis Vasakul kõrgrõhuelavhõbelambi töökindlus, paremal lambi valgusvoo alanemine sõltuvalt lambi vanusest. Joonis Elavhõbelambi parameetrite karakteristika sõltuvalt toitepingest Metallhalogeniidlambid Metallhalogeniidlamp on põhimõtteliselt elavhõbelamp, mille kaarlahendustorus on lisaks elavhõbedale, argoonile, neoonile ja krüptoonile lisatud metalli halogeniidsooli (jodiide). Põhilisandiks on elavhõbe-, naatrium- ja skandiumjodiidid. Teisteks lisanditeks on thallium-, indium- ja tseesiumjodiidid. Oluline on lambi valikul jälgida lambi tööasendit, sest metallhalogeniidlamp on kõige tundlikum lamp vale tööasendi suhtes. Vale tööasend mõjutab lambi tööiga ja värvsustemperatuuri. Lambi valgusviljakus, värvsustemperatuur ja tööasend sõltuvad tootjast. Sama Ra-indeksi korral on lambi värvsustemperatuur erinev tootjate lõikes, aga samuti sõltub ka lambi tööasendist, vanusest, toitepingest, lambi võimsusest jne. Lampide tööiga on samuti tootjate osas erinev, mistõttu parimad andmed saab tootja käest. 17

18 Valgusvoo alanemine sõltuvalt tööeast on elavhõbelambi omast tunduvalt väiksem. Sõltub tootjast, süüteseadisest, lambi võimsuset jne. Joonis Valgusvoo alanemine sõltuvalt töötsükli pikkusest (GTE Sylvania) Joonis Osrami HQI-E 400W/D valgusvoo sõltuvus tööeast Tähelepanu tuleb pöörata metallhalogeniidlampide Ra-indeksite ja spektraaljaotuste erinevusele, kui samas ruumis kasutatakse erinevate tootjate lampe. Joonis Metallhalogeniidlambi karakteristika süttimisel (vasakul) ja sõltuvus pingest töö käigus (paremal) 18

19 Topeltkolviga metallhalogeniidlambid Kuna metallhalogeniidlamp jätkab peale kolvi purunemist tööd, tuleb jälgida tootja juhiseid, kas lampe võib kasutada avatud valgustites või mitte. Enamasti nõuab metallhalogeniidlamp kinnist valgustit. Lahtises valgustis võib teda kasutada vaid siis, kui tal on tähis P (ingl. k. Protected, kaitstud) tähis. P lisatakse topeltkolviga lampidele. Kui esimesed topeltkolviga lambid olid kallimad ja andsid vähem valgust, siis täna ei ole enam vahet ei hinnas ega valgusvoos. Naatriumlambid. Lambi valgusviljakus sõltub - lambitootjast, - süüteseadisest, - põlemisasendist ja - lambi võimsusest. Lambi tööiga sõltub - lambi võimsusest, - süüteseadise voolutugevusest ja - lambi tootjast. Joonis Kõrgrõhunaatriumlambi valgusvoo vähenemine sõltuvalt tööeast 19

20 Joonis Kõrgrõhunaatriumlambi parameetrite karakteristika. Vasakul: lambi parameetrite muutumine sõltuvalt toitepinge kõikumisest, paremal: sama käivitusfaasis. 20

21 3. Nõuded valgustitele 3.1. Märgistus Standard EVS-EN :2005 kirjeldab valgustitele esitatavaid üldnõudeid ja testkatseid, mida valgustid peavad läbima. Erinõuded on toodud standardites EVS-EN :2001 kuni EVS-EN :2001. Üldnõuete standardi punkt 0.3 ütleb, et valgustid peavad olema disainitud ja konstrueeeritud selliselt, et normaaltingimustes oleks nende kasutamine ohutu nii inimestele kui ka keskkonnale. Väljaarvatud erijuhtudel, tuleb valgusteid testida keskkonnatemperatuuril 10 0 C kuni 30 0 C (p ). Kõik valgustis kasutatavad komponendid (lambihoidjad, lülitid, muundajad, ballastid, paindkaablid, jätkujuhtmed, pistikud jne), millel puudub vastav IEC standard, peavad vastama valgusti osana valgustite standardi nõuetele (p ). Valgustile lubatud maksimaalne keskkonnatemperatuuri määr (t a ) tähendab tootja poolt valgustile ettenähtud kõrgeimat keskkonnatemperatuuri, mille korral valgusti töötab normaaltingimustes ja mille lühiajaline ületamine 10 0 C võrra ei mõjuta valgusti tööd. Valgusti ballastile, kondensaatorile või käivitusseadmele märgitud temperatuur t c tähendab maksimaalselt lubatavat temperatuuri, mis võib seda komponenti normaaltingimustes või maksimaalse tööpinge korral ümbritseda. Liiteseadisele märgitud muutuv temperatuur t w eeldab 50/60 Hz liiteseadise kõrgeimat temperatuuri määra 10 aastase pideva kasutusega tööea korral. Standardi sektsioon 3 kirjeldab valgustite märgistamist, mille selgelt ja vastupidavalt kandmine valgustile on kohustuslik. Lampide vahetuse ajal peab kas valgusti välisküljel või lampide vahetuse ajaks eemaldataval osal olema nähtav järgmine märgistus: - Lampide arv ja võimsuspiir (kõrgrõhulampidega valgustite eemaldatava liiteseadise korral võib olla ka märge, et vt. liiteseadiselt). - Eriteave lampide kohta, näiteks kõrgrõhunaatriumlambi korral starter lambis jne. - Külmkiirgus (cool beam) keelatud, s.t. kuna külmkiirguspeegeldi suunab kuumuse taha, võib see kahjustada valgustit - Valgusti on mõeldud kasutamiseks peegellampidega. - Kaitseklaasi kasutamise vajadus. - Hoiatus süttimise kohta, kui näiteks kahekannaliste kõrgrõhulampide asendamiseks tuleb eelnevalt eemaldada süüteseadis. - Märge selles kohta, kui halogeenlampvalgustis võib kasutada ainult kaitseklaasiga lampe. Valgusti installatsiooni käigus peab olema nähtav järgmine informatsioon: - Originaalmärgis tootja kohta. - Pinge voltides, v.a. halogeenlambid (märgitakse kui piirpinge erineb 250 V). - Valgustit ümbritseva töökeskkonna temperatuur kui see erineb 25 0 C-st. - Valgusti kaitseklass II või III. 21

22 - Valgusti kaitseaste IP. - Tootja mudeli number (kood). - Paigaldusjuhised pinna suhtes (kas lubatud paigaldada otse kergesti süttivale pinnale või tuleb teatud paksusega tihend pinna ja valgusti vahele paigaldada). - Ühendusklemmliist peab olema märgistatud faasi, neutraali ja maandusmärgiga. - Jadamisi ühendatavate valgustite korral lubatud valgustite maksimaalne arv ja/või maksimaalne voolutugevus. Peale installatsiooni peab olema nähtav märgistus, mis näitab: - valgusti minimaalset paigalduskaugust objektidest. - Vandaalikindlust, kui see valgustile antud on. Lisainformatsioon, mida kantakse valgusti etiketile, on: - lubatav keskkonnatemperatuur, IP jms, kui valgusti erineb oma baasvalgustist millegi poolest. - -töösagedus Hz. - Komponentidele lubatavad maksimaalsed temperatuurid. - Õhendusskeem. - Valgusti kasutamine ainult sisetingimustes. - Jne. Kindlasti peab valgustile olema kantud testmärgistus, mida ei saa eemaldada. Joonis 3.1. Erinevate maade vastavusmärgistused (Mark of conformity) ENEC märgistus (European Norms of Electrical Certification) on valgustite ja nende lisatarvete testimis- ja sertifitseerimismärk. Seda märgistust kasutab 25 erinevat sõltumatut testimisfirmat, millest igaühel on oma identifitseerimisnumber ja logo. 01 AENOR - Hispaania 02 CEBEC - Belgia 03 IMQ - Itaalia 04 CERTIF - Portugal 05 KEMA - Hollandi 06 NSAI Iirimaa 07 SNCH - Luksemburg 08 LCIE - Prantsusmaa 09 ELOT - Kreeka 10 VDE - Saksamaa 11 ÖVE - Austria 12 BSI - Suurbritannia 13 SEV - Šveits 22

23 14 SEMCO - Rootsi 15 DEMCO - Taani 16 FIMKO Soome 17 NEMCO - Norra 18 MEEI - Ungari 19 BEAB - Suurbritannia 20 ASTA - Suurbritannia 21 EZU Tšehhi Vabariik 22 SIQ - Sloveenia 23 hetkel vaba 24 TÜV - Saksamaa 25 TÜV - Saksamaa ENEC märgistus näitab toote vastavust EN standarditele ja see antakse kas konkreetsetele valmistajatele või konkreetsetele toodetele, millel on olemas harmoniseeritud euroopa standard ja mille nimi on ENEC - lepingus ära mainitud. Enne ENEC märgi omistamist teostatakse ühes sertifitseeritud testimislaboris tüüptestid, kuid lisaks peab valmistaja tegema oma toodetele perioodilisi teste. Valgustid peavad olema ka - roostekindlad, - korrosioonikindlad, - kindlad keemilise keskkonna suhtes (näiteks akrüül, PVC ja polüstüreenmaterjalid on vastupidavad enamikele, kuid mitte kõikidele anorgaanilistele hapetele ja leelistele), - kuna valgusallikad toodavad IR-kiirguse alas soojust, siis on oluline, et see soojus ei vähendaks materjalide vastupidavust (määratud lampide standardiga), - eriotstarbeliste valgustite korral tuleb hakata arvestama ka näiteks valgussaaste nõudeid jne 3.2. Keskkonnaolud Tabel 3.1.Erinevad plastikmaterjalide lagunemise põhjused valgustites Lagunemise põhjustaja Põhjus Tulemus* Kõrge töötemperatuur Liiga kõrge tööpinge Liiga kõrge keskkonna temperatuur Sobimatu paigaldusviis Värvimuutus UV-kiirgus Agressiivne materjal Liiga suure elavhõbeda sisaldusega kõrgrõhulambi kasutamine Bakteritsiidlambid Pehmendid Ebakorrektne puhastus * Kõik põhjused võivad esile kutsuda kõiki tulemusi. Deformatsioon Materjali tugevuse järsk langus Värv muutub kollaseks Materjali lagunemine Pragunemine Vähenenud tugevus Välispinna kahjustus 23

24 3.3. Plahvatusohtlikud ruumid ATEX - ATmosphere Explosible Valgustite paigaldamisel plahvatusohtlikku keskkonda ei piisa ainult kaitseastmest. Valgusti peab olema plahvatusohutu ehitusega. Valgusti valikul sellisesse keskkonda tuleb arvestada plahvatusohutsooni klassi, plahvatusohtliku aine kategooriat ja temperatuuriklassi või süttimistemperatuuri ning ümbruse temperatuuri. Euroopa maades hakkas alates 1. juulist 2003.a. kehtima ATEX direktiiv 94/9/EC, mis reguleerib uuesti plahvatusohtlikes keskkondades kasutatavate seadmete märgistused ning on kohustuslik kõikides Euroopa Liiduga ühinenud maades. Seadmete grupp: I kaevandus II mitte kaevandus CENELEC i standard Gaasi grupile vastav lubatud kasutustsoon: I: metaan Plahvatusohutsoon: IIA: propaan (200 µj) 0 - pidev oht IIB: etüleen (60 µj) h/a IIC: vesinik (20 µj) 2- kuni 10 h/a. Plahvatusohutuse sümbol II 2 G EEx edm IIC T5 Nemko 02A TEX 161U Zone 1 Kaitse kategooria: 1 - väga kõrge 2 - kõrge 3 - normaalne Keskkond: G - gaas D - tolm Kaitsemeetod Testi teostanud labori tunnus ja sertifikaadi nr. Temperatuuriklass: T C T C T C T C T C T C Joonis 3.1. Valgustite valik plahvatusohtlikku keskkonda 24

25 3.4. Puhasruumid Puhasruum (cleanroom) on kontrollitava keskkonnaga ruum, mida kasutatakse millegi tootmiseks. See on ruum, milles lenduvate tolmuosakeste kontsentratsioon ei ületa ruuminõuetele antud limiite. Puhasruumide standardi ISO kohaselt on lubatud osakeste arv ja suurus 1 m 3 ruumis määratud järgmise tabeliga: Tabel 3.2. Puhasruumi klassi määramine vastavalt (tolmu)osakeste suurusele ruumis. ISO klass FS 209 E Sertifitseeritud osakeste suurus UK, USA 0,1 µm 0,2 µm 0,3 µm 0,5 µm 1,0 µm 5 µm Valgustites kasutatavatest liiteseadistest madalrõhuluminofoorlampide korral EL direktiiv 2000/55, standard EN Eestis: Energia tõhususe seadus (RK, RTI, , 78, 525, Vabariigi Presidendi 9. detsembri a otsus nr 481) ja MKM, RTL, , 7, 100 Luminofoorlampide liiteseadiste energiatõhususele ja tehnilisele dokumentatsioonile esitatavad nõuded ning nende nõuetele vastavuse hindamise ja tõendamise kord. Majandus- ja kommunikatsiooniministri 15. jaanuari a määrus nr 17, mis kehtestati «Seadmete energiatõhususe seaduse» (RT I 2003, 78, 525) 3 lõike 3, 6 lõike 2 ja 7 lõike 3 alusel. Mida peaks teadme elektroonsete liiteseadiste kasutusele võtmisel - Tähtsad on temperatuurid nii valgustis kui tema ümber. Isegi ühekordne lubatud maksimaalse temperatuuri ületamine võib vähendada liiteseadise eluiga. - Oluline on mitte ületada lubatud keskkonna temperatuuri ja niiskust (märgitud liiteseadisele). - Paigaldusjuhiseid. - Pingekõikumise piire. - Võrk peab olema kaitstud impulsspingete eest (ka sisemiste) - Kui uuel objektil peale valgustite paigaldust on vaja teha suurte ehitusmasinatega tööd (puidulihvimine, keevitusagregaadid jms), on mõistlik elektroonsete liiteseadistega valgusteid töös samal ajal mitte hoida. Eriti kehtib see ajutiste elektriühenduste korral. 25

26 Liini kaitseautomaatide sobivus Drosseli ja starteri puhul on lampide süttimine ajas nihutatud, elektroonse liiteseadisega süttivad korraga. Võrgupinge tipphetkel süttides tekitavad kõrgsagedusmuundurite kondensaatorid lühiajalise, kuid kõrge vooluimpulsi. Liiteseadiste tootjad annavad oma kataloogides või interneti lehekülgedel soovitusliku liiteseadiste arvu sõltuvalt rühma automaadi suurusest ja klassist (lisas toodud vastav tabel Tridonicu kodulehelt) 26

27 4. EVS-EN :2003. Valgus ja valgustus. Töökoha valgustus. Osa 1. Sisetöökohad. Registrisse kantud nr 455, projekti nr standardite andmebaasis. Et võimaldada inimestel täita nägemisülesandeid tõhusalt ja täpselt, tuleb ette näha sellekohane vajalik valgustus. Valgustuseks võib kasutada päevavalgust, tehisvalgust või mõlemate kombinatsiooni. Nõutav nähtavustase ja nägemismugavus eri töökohtadel sõltub töö liigist ja kestusest. Mõned terminid: 1 nägemisülesanne - nägemistöö elementide kogum. Märkus. Nägemistöö põhielemendid on vaadeldava eseme mõõtmed, heledus, kontrast tausta suhtes ja vaatlemise kestus. 2 tööpiirkond - töökoha alapiirkond, milles täidetakse nägemisülesannet. Töökohtadel, mille tööpiirkonna suurus ja asukoht ei ole täpselt teada, loetakse selleks piirkond, milles nägemisülesannet võidakse täita 3 lähiümbruspiirkond tööpiirkonda nägemisväljas ümbritsev vöönd,mille laius on vähemalt 0,5 m. 4 valgustustiheduse hooldeväärtus (Ē m ) - väärtus, millest allapoole antud pinna keskmine valgustustihedus ei tohi langeda. 5 kaitsenurk - nurk rõhttasandist nägemissuunani, milles valgustis paiknevate lampide valgustandvad osad just paistma hakkavad 6 valgustustiheduse ühtlus - pinna vähima ja keskmise valgustustiheduse suhe Valgustuse projekteerimiskriteeriumid Hea valgustuse saavutamiseks on oluline, et peale nõutava valgustustiheduse rahuldataks ka teisi inimsilma kvalitatiivseid ja kvantitatiivseid vajadusi. - nägemismugavus, mis seisneb töötajate heaolutundes ja aitab kaudselt kaasa ka kõrgele töötootlikkusele, - nägemisvõime, mille juures töötajad suudavad oma nägemisülesandeid ka keerukates oludes ja pika aja jooksul täita, - ohutus. Valguskeskkond on määratud järgmiste põhinäitajatega: - heledusjaotus, - valgustustihedus, - räigus, - valguse suund, - värviesitus ja valguse näiv värv, - valguse värelus (flikker), - päevavalgus. Nägemisvälja heledusjaotus määrab silmade adaptatsiooniseisundi, mis omakorda mõjutab nähtavust. Hästi tasakaalustatud adaptatsiooniheledus on vajalik selleks, et suurendada - nägemisteravust, - kontrastitundlikkust (võimet eristada heleduse väikesi suhtelisi erinevusi), - silmade töövõimet (akommodatsiooni, keskendumist, silmaava suuruse muutmist, silmade liikuvust jne). 27

28 Nägemisvälja heledusjaotus mõjutab ka nägemismugavust. Selle tõttu tuleb vältida - liiga suuri heledusi, mis võivad suurendada räigust, - liiga suuri heleduskontraste, mis võivad silmi pideva ümberadapteerumise tõttu väsitada, - liiga väikesi heledusi ja liiga väikesi heleduskontraste, mis teevad töökeskkonna tuimaks ega stimuleeri töötegemist. Tähtsad on kõigi pindade heledused; viimased sõltuvad pindade peegeldusteguritest ja valgustustihedustest. Valgustustihedus ja selle jaotus nii töö- kui ka ümbruspiirkonnas mõjutavad suurel määral inimese nägemisülesande käsitamise ja täitmise kiirust, ohutust ja mugavust. Sõltumata valgustuspaigaldise vanusest ja seisundist ei tohi keskmine valgustustihedus ühegi nägemisülesande jaoks langeda alla jaotises 5 esitatud väärtuste. Viimased kehtivad normaalsete nägemisolude korral ja arvestavad psühhofüsioloogilisi aspekte nagu nt. nägemismugavust ja heaolu, nägemisülesandega määratud nõudeid, nägemisergonoomikat, praktilisi kogemusi, ohutust, majanduslikkust. Kui nägemisolud erinevad normaalselt eeldatavatest, võib valgustustiheduse väärtust täpsustada enimalt allpool esitatud skaala ühe astme võrra. 20, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 3000 ja 5000 lx. Piirkondades, kus töötajad kestvalt viibivad, ei tohi valgustustiheduse hooldeväärtus olla alla 200 lx Lähiümbruspiirkonna valgustustihedus peab vastama tööpiirkonna valgustustihedusele ja tagama nägemisvälja hästi tasakaalustatud heledusjaotuse. Suured valgustustiheduse erinevused tööpiirkonna ümbruses võivad põhjustada nägemisstressi ja diskomforti. Lähiümbruspiirkonna valgustustihedus võib olla väiksem kui tööpiirkonna oma, kuid ei tohi olla väiksem kui tabeli 1 vastaval real esitatud väärtus. Tabel 4.1. Nägemisülesande ja lähiümbruspiirkonna valgustustiheduse suhe Nägemisülesande valgustustihedus lx Ühtlus 0,7 Ühtlus 0,5 Lähiümbruspiirkondade valgustustihedus lx E ülesanne 28

29 Tööpiirkond peab olema valgustatud nii ühtlaselt kui võimalik. Valgustustiheduse ühtlus tööpiirkonnas ega lähiümbruspiirkonnas ei tohi olla väiksem kui tabelis 1 näidatu. EE märkus. Liigheledate laikude vältimiseks tuleb soovitada, et tööpiirkonna suurima ja keskmise valgustustiheduse suhe ei oleks suurem kui 1,4. Räigus on aisting, mida kutsuvad esile nägemisvälja heledad alad; see võib avalduda kas diskomfort- või pimestusräigusena. Et vältida vigu, väsimust ja õnnetusi, on tähtis, et räigus oleks piiratud. Märkus. Eriti hoolikalt tuleb räigust vältida, kui nägemissuund on rõhttasandist ülespoole. Sisevalgustuspaigaldistes tuleb valgustite otsest diskomforträigust hinnata Rahvusvahelise Valgustuskomisjoni (Commission Internationale de l Éclairage, CIE) ühtse räigusteguri UGR (Unified Glare Rating) tabelmeetodi abil. Kõik eeldused, millel põhineb teguri UGR arvutus, peavad olema esitatud arvutusdokumentatsioonis. Valgustuspaigaldises ei tohi UGR väärtus olla suurem kui jaotises 5 esitatu. Suure heledusega peegeldused nägemisülesande täitmise alas mõjutavad nähtavust enamasti kahjulikul viisil. Loorpeegeldusi ja peegeldusräigust saab vältida või vähendada - valgustite ja tööpaikade sobiva paigutusega, - pinnaviimistlusega (mattide pindadega), - valgustite heleduse piiramisega, - valgustite heledate osade mõõtmete suurendamisega, - heledate lagede ja seintega. Nägemisülesande valgustamine suundvalgusega võib mõjutada ka nähtavust. Varjumoodustus on haju- ja suundvalguse sobivas vahekorras kasutamine. See on peaaegu kõigi siseruumide valguskvaliteedi oluline tunnus. Valgustus ei tohi aga olla liiga tugevalt suunatud ega tekitada teravaid varjusid. Ta ei tohi olla ka liiga hajutatud, sest siis läheks varjumoodustusefekt üleni kaduma ja tekiks väga tuim valguskliima. Kindlast suunast tulev valgus võib esile tõsta nägemisülesande selliseid peensusi, mis nende nähtavust parandavad ja töö sooritamist hõlbustavad. Tuleb aga vältida loorpeegeldusi ja peegeldusräigust. Värvi aspektid Ligikaudu valget valgust andva lambi värvikvaliteeti iseloomustavad kaks tunnust: - lambi enda valguse näiv värv, - lambi värviesitusomadused, mis mõjutavad lambi poolt valgustatavate esemete ja inimeste värviilmingut. Valguse värv Lambi valgusvärv on määratud lambist kiirguva valguse värvitooniga. Viimast saab kirjeldada lähima värvsustemperatuuri (T CP ) kaudu. 29

30 Tabel 4.2 Lampide klassifitseerimine värvsustemperatuuri järgi. Värvitoon Lähim värvsustemperatuur T CP K Soe alla 3300 Vahepealne 3300 kuni 5300 Külm üle 5300 Valguse värvi valik on peaasjalikult psühholoogia ja esteetika küsimus ning sõltub sellest, mida lugeda loomulikuks. Valik sõltub valgustustihedusest, ruumi ja mööbli värvidest, ümbruskliimast ja kasutusalast. Soojemates kliimavööndites eelistatakse üldiselt valguse jahedamat, külmas kliimas aga enamasti soojemat värvitooni. Värviesitus Valgusallika värviesitusomaduste objektiivseks kirjeldamiseks on kasutusele võetud värviesituse üldindeks R a, mille suurim võimalik väärtus on 100. Värviesituse kvaliteedi vähenemisel indeks R a väheneb. Lampe, mille värviesitusindeks on alla 80, ei tohiks kasutada neis ruumides, milles inimesed kestvalt töötavad või viibivad. Eranditeks võivad olla mõned tööliigid või töökohad, nt kõrgruumid. Nende erandite korral tuleb kasutada sobivaid meetmeid, et pideva töö paikadel ja kohtades, kus tuleb eristada ohutusvärve, oleks tagatud kõrgema värviesitusindeksiga valgustus. Värelus ja stroboskoopnähtus Valguse värelus põhjustab ärritust ja võib esile kutsuda haiguslikke füsioloogilisi nähtusi (nt peavalu). Stroboskoopnähtus võib esile kutsuda ohtlikke olukordi, kuna selle tõttu võidakse masinaosade pöörlevat või kulgliikumist näha valesti. Valgustussüsteemid tuleb projekteerida selliselt, et valguse värelus ja stroboskoopnähtus oleksid välditud. Hooldetegur Valgustuspaigaldise projekteerimisel tuleb arvestada hooldetegurit, mis on määratud kasutatavate valgustusvahenditega, ruumi keskkonnaga ja kindla hoolduskavaga. Soovitatavad valgustustasemed on iga ülesande jaoks esitatud valgustustiheduse hooldeväärtustena. Hooldetegur sõltub lampide, liiteseadiste, valgustite ja ümbruse hooldeomadustest ning hoolduse korraldusest. EE märkus. Hooldetegur on valgustustiheduse hooldeväärtuse ja algväärtuse (vastvalminud ning sisustatud valgustuspaigaldises tekitatava väärtuse) suhe. Hooldetegur langeb sisuliselt kokku varem valgustuspaigaldiste projekteerimisel kasutatud oskussõnaga vähendustegur. Hooldetegurit saab avaldada korrutisena K H = K L K V K R, 30

31 milles tegur K L arvestab lampide valgusvoo vähenemist, K V lampide ja valgusti mustumist ja K R ruumi valgustpeegeldavate pindade peegeldustegurite vähenemist hooldevahemiku jooksul. Projekteerija peab nii hooldeteguri väärtuse kui ka selle määramise aluseks olnud eeldused projektis ära näitama, - valima ruumi kasutusotstarbele vastavad valgustusseadmed, - koostama üksikasjalise hoolduskava, milles on näidatud nii lampide vahetamise kui ka valgustite ja ruumi puhastamise sagedus ning puhastamisviis. - Energiakaalutlused Valgustuspaigaldis peab täitma kindla ruumipiirkonna valgustusnõuded ilma energia ülemäärase kuluta. Seejuures on aga tähtis, et üksnes energiakulu vähendamise eesmärgil ei halvendataks valgustuspaigaldisele esitatavate nägemisnõuete täitmist. See nõuab sobivate valgustussüsteemide ja -vahendite ettenägemist, valguse reguleerimist ja võimalust mööda ka päevavalguse kasutamist. Kuvaritöökohtade valgustus Kuvaritööpaikade valgustus peab vastama kõigile ülesannetele, mida nendel tööpaikadel täidetakse, nt kuvari ja trükiteksti lugemisele, kirjutamisele, klaviatuuri kasutamisele. Kuvari ja mõnikord ka klaviatuuri kasutamist võivad mõjutada peegeldused, mis põhjustavad pimestus- ja diskomforträigust. Seetõttu tuleb valgustid valida ja paigutada selliselt, et nad ei saaks tekitada liiga heledaid peegeldusi. Projekteerija peab kindlaks tegema häireid esilekutsuva paigalduspiirkonna ja valima seadmed ja nende paigutuse selliselt, et häirivaid peegeldusi ei tekiks. Allasuunatud valgusvooga valgustite lubatav heledus Käesolev jaotis käsitleb nende valgustite lubatavat heledust, mis võiksid peegelduda normaalse vaatlussuuna jaoks ettenähtud kuvari ekraanilt. Tabelis on esitatud valgustite lubatav keskmine heledus püstsuunast mõõdetava nurga all 65 või enam, radiaalselt ümber valgusti, mis on ette nähtud kuvaritööpaiga valgustamiseks kuvari ekraani püstasendi või kuni 15 suuruse kalde korral. Märkus. Mõnedel eritööpaikadel, nt muudetava kaldega, puutele reageeriva kuvari kasutamisel, tuleb heleduse piiramise nõudeid rakendada alates väiksematest püstsuunast mõõdetavatest nurkadest (nt alates nurgast 55 ). EE märkus. Ülalnimetatud nurka, millest alates heleduse piiramise nõudeid rakendatakse (ingl cut-off angle), võib eesti keeles nimetada ahendatud avarusnurgaks. Tabel 4.3. Valgusti optika valik arvutiga ruumis Ekraani klass ISO järgi I II III Ekraani kvaliteet Kõrge Keskmine Madal Ekraanilt peegelduda võiva valgusti enimalt lubatav keskmine heledus 1000 cd/m cd/m 2 31

32 Kontrollitoimingud Valgustustiheduse kontrollmõõtmisel tuleb kasutada mõõtepunktide rastrit, mis peab kokku langema valgustuspaigaldise projekteerimisel kasutatud rastriga. Edasistel kordusmõõtmistel tuleb kasutada samu mõõtepunkte. Mingiks tööks vajalikku valgustustihedust tuleb kontrollida selle töö tööpinnal. Märkus. Valgustustiheduse kontrollmõõtmisel tuleb tähelepanu pöörata kalibreeritud mõõteriistade kasutamisele, lampide ja valgustite vastavusele nende kohta avaldatud andmetega, projekteerimisel peegeldustegurite jne kohta tehtud eelduste vastavusele tegeliku olukorraga. EE märkus. Oluline on, et mõõteriistade kalibreering oleks kehtiv ja et ruum, milles valgustust kontrollitakse, oleks normaalses tööolukorras. Mõõteandmete järgi tuleb arvutada valgustustiheduse keskväärtus ja ühtlus, mis ei tohi olla väiksemad kui vastavalt jaotises 5 ja tabelis 1 esitatud väärtused. Valgustite tootja peab esitama tabelmeetodil toimuva projekteerimise tarbeks vajalikud UGR väärtused, nagu see on kirjeldatud Rahvusvahelise Valgustuskomisjoni (CIE) publikatsioonis 117. Tootjad, kelle UGR-tabelid on koostatud valgustite teistsuguste vahekauguse ja kõrguse jagatiste jaoks kui nimetatud publikatsioonis esitatud, peavad selle selgelt ära näitama. Kontrollimisel tuleb võrrelda valgustite paigutust ja pindade peegeldusomadusi projektis esitatud andmetega. Valgustuspaigaldis peab vastama projekteerimisel eeldatud väärtustele. Projektis ettenähtud lampide kohta peab lampide tootja esitama usaldatavad andmed värviesitusindeksi R a väärtuse kohta. Kontrollimisel tuleb lampe võrrelda projektis ettenähtutega. Lambid peavad vastama projektdokumentatsioonile. Valgusti valgustandvate osade keskmine heledus tuleb mõõta või arvutada C-tasandis 15- kraadiliste intervallidega alates püstsuunast (0?) ning fotomeetrilistel vertikaalnurkadel (?- nurkadel) 65?, 75? ja 85?. Tavaliselt peab valgusti tootja esitama need andmed lambi või valgusti suurima nimivalgusvoo korral. 32

33 5. Hoonete energiakulu direktiiv 2002/91/EC Energia efektiivsem kasutamine vähendab süsihappe eraldumist keskkonda. Kyoto protokolli tulemusena on EL-s antud välja terve hulk direktiive, mis kohustavad järgima energia mõistlikku kasutamist.vastavalt Kyoto protokolli lepingule peab vähendama kasvuhoonegaaside teket 2012 a.-ks 8%. EL direktiiv 2002/91/EC Hoonete energiakulu nõuab kõikidele hoonetele energiakulu sertifikaati. Kõikides EL liikmesriikides tuli 2006 a. jooksul võtta vastav seadusandlus ka vastu. Uus Euroopa standard EN Ehitiste energiakulu - nõuded valgustuseks kuluvale energiale - osa 1: Valgustusenergia arvestus on hetkel veel arutelul. (2006.a. dets.). Ehitusseadus, mis jõustus a. seadusega (RTI 2002,47,297) ja millele on hiljem tehtud täiendusi (viimane neist , RTI 2006, 43,326, jõustumisega , osaliselt ja ) käsitleb hoone energiakulu küsimusi üldiselt, kuna Eesti oludele vastav astmestik tuleb alles välja töötada. Väljavõte Ehitusseaduse 3 - st: (7) Ehitise soojustus ning kütte-, jahutus- ja ventilatsioonisüsteemid peavad tagama ehitises tarbitava energiahulga vastavuse ehitise asukoha klimaatilistele tingimustele ning ehitise kasutamise otstarbele. Sisekliima tagamisega hoone konstruktsioonid ja tehnosüsteemid peavad olema projekteeritud ja ehitatud hoonete energiakasutuse tõhustamise miinimumnõuete (edaspidi energiatõhususe miinimumnõuded) kohaselt. Energiatõhususe miinimumnõuded on olemasolevate ja ehitatavate hoonete summaarse energiatarbimise piirmäärad, lähtudes hoonete kasutamise otstarbest ja arvestades nende tehnilisi näitajaid, või tehnosüsteemidele esitatavad nõuded, et mõõta nende efektiivsuse ja toimimisega seotud näitajaid. (7 1 ) Energiatõhususe miinimumnõuete järgimine ei ole nõutav järgmiste sisekliima tagamisega hoonete puhul: 1) hooned, mis on tunnistatud mälestisteks vastavalt muinsuskaitseseadusele ja mille olemust või välisilmet muudaks energiatõhususe miinimumnõuete täitmine oluliselt; 2) kultus- ja tavandihooned; 3) hooned, mille kasutusiga on kuni kaks aastat; 4) tööstushooned, töökojad ja madala energiavajadusega, eluruumideta põllumajandushooned; 5) hooned, mida kasutatakse elamiseks vähem kui neli kuud aastas; 6) hooned, mille ruumide kasutamise otstarbele vastavate pindade ja ruumide teenindamiseks vajalike pindade summa (edaspidi kasulik pind) on kuni 50 m 2. [Lõige 7 2 jõustub ] (7 2 ) Käesoleva paragrahvi lõikes 7 sätestatud energiatõhususe miinimumnõuded kehtestab Vabariigi Valitsus. (8) Käesoleva paragrahvi lõigetes sätestatud nõuded kehtivad ehitise kasutusaja jooksul. (11) Vabariigi Valitsus võib ehitise omadustest ja kasutamise ohutusnõuetest tulenevalt kehtestada nõuded ehitisele või selle osale. [RT I 2006, 43, 326 jõust , osaliselt ] [Paragrahv 3 1 jõustub ] 3 1. Energiamärgis (1) Energiamärgis on dokument, mille eesmärk on anda teada, kui palju sisekliima tagamisega hoone tarbib energiat, võrreldes teiste samaväärsete hoonete keskmise energiatarbimisega. Energiamärgisel näidatakse sisekliima tagamisega hoone või selle eraldi kasutatava osa tegelik või eeldatav aastane energiatarbimine. Energiatarbimine võib hõlmata hoone kütmiseks, jahutamiseks, vee soojendamiseks, ventilatsiooniks ja valgustuseks vajalikku energia hulka. Energiamärgisele lisatakse hoone energiatarbimist vähendavate majanduslikult põhjendatud meetmete loetelu. (2) Energiamärgise väljastab: 1) olemasolevale sisekliima tagamisega hoonele või selle eraldi kasutatavale osale hoonete energiaauditeid tegev või energiamärgiseid väljastav ettevõtja. Energiaauditeid tegeva või energiamärgiseid väljastava ettevõtja väljastatud energiamärgise kehtivusaeg on kümme aastat väljastamisest arvates; 2) projekteeritavale sisekliima tagamisega hoonele projekteerimisettevõtja. Lisaks käesoleva paragrahvi lõikes 1 loetletud andmetele peab projekteerimisettevõtja energiamärgisel kinnitama, et projekteeritud hoone vastab energiatõhususe miinimumnõuetele. Projekteerimisettevõtja väljastatud energiamärgise kehtivusaeg on kaks 33

34 aastat. Projekteeritavale sisekliima tagamisega hoonele projekteerimisettevõtja väljastatud energiamärgise kehtivusaeg algab koos ehitise garantii algusega. (3) Pärast projekteerimisettevõtja väljastatud energiamärgise kehtivusaja lõppu tuleb taotleda hoonele uus energiamärgis, mille väljastamisel võetakse arvesse nii hoone seisundit, tehtud parendusi kui ka hoone tavapärast kulumist. (4) Energiamärgise vormi ja väljaandmise korra kehtestab majandus- ja kommunikatsiooniminister. (5) Vabariigi Valitsus kehtestab loetelu suurte rahvahulkade kogunemisega seotud üle 1000-ruutmeetrise kasuliku pinnaga sisekliima tagamisega hoonete liikidest, mille puhul on nõutav energiamärgise olemasolu. Energiamärgis tuleb nimetatud hoonetes paigaldada külastajate jaoks nähtavale kohale. [RT I 2006, 43, 326 jõust ] [Paragrahv 3 2 jõustub ] 3 2. Energiamärgise üleandmine sisekliima tagamisega hoone või selle eraldi kasutatava osa ehitamisel, müümisel ja üürile andmisel (1) Sisekliima tagamisega hoone või selle eraldi kasutatava osa energiamärgis antakse üle: 1) ehitusettevõtjalt tellijale ehitise üleandmisel; 2) võõrandajalt asja omandajale, kui tasuliselt võõrandatakse hoone või selle eraldi kasutatav osa. (2) Korteri võõrandamisel antakse üle hoone energiamärgise koopia. (3) Üürileandja peab üürniku või üürilepingu sõlmimisest huvitatud isiku nõudmisel võimaldama tal tutvuda energiamärgisel näidatud andmetega. (4) Energiamärgis ei ole kohustuslik ning käesoleva paragrahvi lõigetes 1 ja 2 sätestatud nõudeid ei kohaldata käesoleva seaduse 3 lõikes 7 1 loetletud sisekliima tagamisega hoonete puhul. [RT I 2006, 43, 326 jõust ] LENI (The Lighting Energy Numeric Indicator) kuulub hoone energiakulu arvestusse standardi pren järgi ja tähendab valgusenergia kulu ruutmeetri kohta aastas. LENI = W light / A kwh/m 2 / aastas Samas ei tohi eirata standardi EN :2002 (Eestis EVS-EN :2003) nõudeid. Lisaks eelnevale peab valgustus vastama ka ELI-le (Ergonomic Lighting Indicator), mis koosneb viiest kriteeriumist: A: nägemissooritus (tööpinna valgustustihedus, räiguspiirang, värvide taasesitus, tööpinna valgustustiheduse ühtlus, tööpinna lähiümbruse valgustustiheduse ühtlus, kontrast, nägemisväljas olevad peegeldused) B: välisilme (arhitektuurse ja valgustuskontseptsiooni kokkusobivus, kogu kontseptsioon (moderne, vanamoodne jne) avaruse ja 2-mõõtmelisuse mulje, valgusjooned, valgustite paigutus, valgustite ja valguse mulje vaadatuna ka õuest) C: nägemismugavus (pinnatekstuuride nähtavus, räiguspiirang, valguse värvsus, puhtus, suurte pimedate alade puudumine, peegelduste puudumine ümbritsevas alas, häirivate tegurite nagu vilkumine, värelus jms puudumine) D: emotsioon (värvilisus, värvide ja heleduse muutus, valguse ja värvide abil energia saamine, valgusstsenaariumide loomine vastavalt tegevusele, sümbolism, kingakarbiefekti vältimine, turvalisusetunne) E: isikupära (personaalne valgustuse juhtimine, valgustusstsenaariumide valik, isikliku õhuruumi rõhutamine (kes võib mind näha ja keda mina võiksin näha?) 34

35 A= nägemissooritus E=isikupära B=välisilme D=emotsioon C=nägemismugavus Joonis 5.1. Ergonoomilise valgustusindikaatori (ELI) 5 kriteeriumit Tööstus ja tehnovõrgud Ühiskondlikud hooned ja haridus Meditsiin ja tervishoid Kaubandus ja esitlus Transport ja autoparklad Kunst ja kultuur Sport ja vaba aeg Joonis 5.2. ELI kriteeriumid erineva otstarbega hoonetes 35

36 6. Valgustuse juhtimine Miks on vaja valgustust juhtida? - et hoida kokku elektrienergiat - luua konkreetseks tööks või miljööks vajalikud valgustustingimused Energiatootmisel eraldub keskkonda: - süsihappegaasi, metaani, lämmastikoksiidi - kasvuhooneefekt! - vääveldioksiidi ja elavhõbeda saastaineid - happevihmad! Tehisvalgustuse automaatne juhtimine võimaldab energiakulusid kokku hoida vahemikus %. Valgustuse juhtimissüsteemid, mis hoiavad ruumis horisontaalse valgustustiheduse konstantsena, nõuavad luminofoorvalgustitesse päevavalguse muutustele kiirelt reageerivaid kõrgsagedusmuundureid. Joonis 6.1 Juhtimine päevavalgusanduri abil. Digitaalsignaali abil valgustuse juhtimine Digitaalne timmimisväärtus Elektrienergia kulu % Suhteline valgusvoo tase % Timmimistase % Joonis 6.2. Timmimiskõver ja elektrienergia kulu digitaalsel valgustuse juhtimisel 36

37 Digitaalsignaali abil valgustuse muutmine toimub lähedaselt silma tundlikuskõverale. DSI (digitaalne 8-bitine signaal) võimaldab anda 255 erinevat juhtimiskäsklust, mis kasutajale väljenduvad valgustustasemes. Kaitse signaali müra vastu. Analoog 1-10V Müra kõrge Müra madal I 0 I I 0 I 0 I Joonis 6.3. Digitaalsel juhtimisel on juhtimissignaal müra eest kaitstud. DSI liiteseadis I00II0 PCA I00II0 PCA I00II00I PCA Joonis 6.4. Digitaalsel juhtimisel jõuavad toimingute korraldused iga valgustini ühesugusena. 1-10V liiteseadis 6,0V analoo 5,9V analo 5,5 g og V EVG EVG analoog EVG Joonis 6.5. Analoogjuhtimisel tekib juhtimissignaalis pingelang. DALI/ DSI liiteseadis I00II00I PCA Joonis 6.6. Digitaalne juhtimine on kahesuunaline suhtlemine: ühelt poolt antakse korraldusi liiteseadistele, tagasi saadakse liiteseadise seisundi, lambi seisundi vms. info. 37

38 1-10V rakendus 1-10V 1-10V DSI rakendus 4PCA 5 6 4PCA 5 6 Joonis 6.7. Juhtimisahela ühendamisel ei ole digitaalsel juhtimisel polaarsus probleemiks, küll aga on analoogjuhtimise korral äärmiselt oluline. Joonis 6.8. Lihtsaim digitaalse juhtimise skeem - juhtimine impulsslülitiga 38

39 Joonis 6.9. Digitaalsel juhtimisel on võimalik valgusteid läbi impulsslülitite juhtida mitmest erinevast kohast. Konstantse valgustuse hoidmine Joonis Süsteemi võib lisada ka valgusanduri Joonis Skeem mitme valgusti juhtimisest ühe anduriga (sel juhul analoogjuhtimine ei toimi) 39

40 Kui digitaaljuhtimise süsteemis kasutatakse odavamaid mäluta PCA ECO ballaste (toodab ainult Tridonic), võib mõnes olukorras mälu puudumine muutuda häirivaks (näiteks kohad, kus kasutajad pidevalt muutuvad). Vahel võib tekkida suuremates skeemis valgustite juhtimisel asünkroonsus, kus osasid valgusteid timmitakse tahtevastaselt vales suunas. Sellises olukorras aitavad mäluga DSI-moodulid, millel on tavaliselt ka omad lisafunktsioonid sõltuvalt mooduli ülesandest. Digitaalne DSI- Moodul Joonis PCA ECO ühendamine läbi DSI-mooduli ModularDIM: Suure arvu valgustite kasutamisel (kuni 300 valgustit), kui valgusteid tahetakse juhtida kuni kolmes rühmas, on otstarbekas kasutada PCA ECO baasil ModularDIM süsteemi. Nii ühendamisskeem, valgustite programmeerimine kui juhtimine on ääretult lihtne. Süsteemi on võimalik lisaks ühendada liikumisandur ja päevavalgusandur kas vastavatele rühmadele või kogusüsteemile. Teadma peab vaid seda, et anduri ühendamisel süsteemi, muutub andur valgustuse juhtimisel primaarseks. Seetõttu peaks olema võimalus vajadusel anduri eraldi väljalülitamiseks. 40

41 Joonis ModularDIM tervikskeem. Moodulid ModularDim Basic, SC, DM ja LC asuvad kilbis DIN-siinil. Päevavalgus- ja liikumisandurid paigaldatakse selleks sobivasse kohta. 41

42 Joonis Päevavalguse programmeerimine päevavalgusanduri ja ruumi siseneva valguse abil DALI - juhtimine DALI - Digital Addressable Lighting Interface - on digitaalsel juhtimisel põhinev intelligentne valgustuse juhtimissüsteem, mis annab igale valgustile oma aadressi ning võimaldab neist igaüht juhtida vastavalt vajadusele, kasutades juhtimiseks vaid eraldi kahesuunalist digitaalsignaali edastavat juhet. DALI töötati välja firmas Helvar algselt DBI (Digital Ballast Interface) nime all. Täna on DALI standard Euroopa liiteseadiste standardis EN60929 Annex E all ning erinevate tootjate tooted peavad omavahel ühilduma, s.t. suhtlema DALI - protokollis. DALI - süsteemi on lihtne paigaldada. Valgustites kasutatakse intelligentseid liiteseadiseid excel one4all, milla juhtimine toimub digitaalkoodi abil. Sõltumata valgustite asukohast saab soovitud valgustusstsenaariumi väga täpselt ära määratleda. Süsteem ei vaja pealüliteid. SISSE / VÄLJA lülitamise eest hoolitseb juhtimissüsteem. Ühest juhtimisliinist piisab kuni 64 adresseeritava seadise juhtimiseks. Juhtimisliin ühendatakse vahetult valgustitele, samasse juhtimisahelasse võib ühendada ka kohaloleku-, päevavalgus- ja liikumisandureid. Igal DALI-süsteemi seadisel on oma aadress. Kuigi juhtimisliin on üks, saab läbi sama juhtimisliini moodustada samade valgustitega erinevaid juhtimisgruppe. Valgustustase defineeritakse DALI - teadetes kasutades 8 - bitist numbrit, kus väärtus 0 tähendab, et valgusti ei ole sisse lülitatud, 1 - valgustuse taset 0,1 % jne. DALI tööpinge on 9,5-22,4 V, süsteemi vool max. 250 ma, andmete edastamise kiirus 1200 Baud. Kaabli maksimaalne pikkus kuni 300 m (1,5 m 2 ). Nii valgustite toitekaabliteks kui juhtimisliinideks kasutada tugevvoolu juhtmestikku! Ühes kaablis võivad olla nii valgustite toite- kui juhtimisahelad. 42

43 Dali ülevaade - Juhtimisahel ei vaja polaarsust (2 - juhtme süsteem) - Võib kasutada olemasolevat juhtmestikku - Puuduvad interferentsist tulenevad häired - Igat seadist saab eraldi kontrollida-juhtida (aadressid) - Grupid defineeritakse rakenduse paigalduse käigus - DALI-liiteseadised võivad samal ajal olla erinevate gruppide liikmeteks - Informatsioon erinevate valgustusstsenaariumide ja gruppide kohta on salvestatud liiteseadistesse - Informatsioon lampide seisundist (Lamp on sees/väljas, jooksev timmimistase, lambi tõrge) - Detailne informatsioon timmimiskiirusest ja milline stsenaarium on ette nähtud süsteemi tõrke korral. - Kõik liiteseadised saavad informatsiooni üheaegselt (stsenaariumid, grupid, tasemed) - Suurem timmimisvahemik - 0,1% kuni 100 %. - DALI DSI seadiseid kasutades saab ühte süsteemi lülitada kuni 64 x 25 = 1600 valgustit, kuid sel juhul on adresseeritavateks ühikuteks DALI DSI-d, mis omakorda annavad käskluse nende järel olevatele valgustitele. Lisades igale DALI DSI kanalile ka 1 kordisti, võib süsteemi ühendada kuni 64 x 50 = 3200 valgustit. Erinevatel tootjatel on DALI süsteemi seadised tähistatud erinevalt, kuid kõikides valgustites on sees excel one4all liiteseadised, mis suhtlevad DALI - protokollis. Joonis Põhimõtteline DALI juhtimisskeem Tridonicu baasil 43

44 ComfortDIM seadised: DALI TOUCHPANEL (puutepaneel) DALI PS / PS1 (toiteallikas) DALI GC (grupikontrollija) DALI SC (stsenaariumilooja) DALI SCI, DALI USB (arvutiliides süsteemi programmeerimiseks) DALI DSI, DALI DSI II (DALI aadressiga mäluseadis, mis tõlgib DALI protokolli digitaalsignaaliks) DALI RM (releemoodul, mis võimaldab lülitada samas süsteemis ka muid elektriseadmeid) DALI DSI II Joonis Valik erinevaid Tridonicu DALI - juhtimisseadiseid DALI-PS (toiteallikas): DALI-PS varustab DALI seadet (15VDC/200mA) LED teavitab tõrkest DALI juhtmestikus Paigaldus elektrikilbi standardrennile 35mm DALI-GC (grupi kontrollija): Adresseerib ja paneb DALI -seadmed tööle Lisab ja kustutab gruppe Lülitab ja timmib 2 gruppi eraldi või broadcast nupule vajutades kõiki valgusteid korraga. DALI -süsteemi poolt toitega varustatud (6 ma) Grupinumbri sobitamine integreeritud pöördlülitiga 44

45 Skeem 1-klahvilise impulsslüliti korral Sein Lüliti Joonis DALI-GC ja tema paigaldus seina impulsslülitiga ühte karpi lüliti alla Lülitikarp DALI-SC (stsenaariumi kontrollija): - 4 valgustusstsenaariumi programmeerimine - 4 valgustusstsenaariumi esile kutsumine - DALI -süsteemi poolt toitega varustatud (6mA) - Stsenaariuminumbri sobitamine integreeritud pöördlülitiga Joonis Stsenaariumilooja DALI SC, mis paiagldatakse impulsslüliti karpi selle alla. Joonis DALI muundur DSI II 45

46 2-kanaline DALI DSI II muundur on varustatud omaette 2 DALI - süsteemi aadressiga, millest kumbi võtab järele kuni 25 DSI signaaliga ühtselt juhitavat valgustit ja läbi kordisti kuni 50 valgustit. Joonis DALI süsteem, milles saab kasutada ka DSI-signaali mõistvaid ECO-ballaste. DALI releemoodul DALI-RM : - erinevate elektriliste seadmete sisse / välja lülitamiseks DALI käskluste abil - 240V/4A - DALI - süsteemi poolt toitega varustatud - Adresseeritav DALI-SCI või DALI USB seeriaarvuti liides - kontrollib ja juhib kõiki DALI - liiteseadiseid mistahes arvutilt (USB või RS232) - iga windim iga või configtools iga varustatud arvuti muutub kasutajasõbralikuks valgustuse juhtimisseadmeks - Intelligentne kontseptsioon teeb võimalikuks kasutada mitut arvutit sama DALI süsteemi piires DALI touchpanel (puutepaneel): - Vabalt konfigureeritav / erinevad standardkujundused - Mugav kasutus - Lihtne programmeerida - Moderne ja funktsionaalne disain - Valida saab paljude standardkujunduste vahel 46

47 Näidiskontor: ilp mm 2 Grupp 1 Grup Eraldatav vahesein Grup Joonis Näidiskontor DALI süsteemi kasutamisega RGB valgustus värvilise valgustuse juhtimine. Mida peaks kindlasti teadma RGB valgustuse paigaldusel, kui seda tehakse luminofoorlampidega: Dünaamiliseks valgustuse juhtimiseks sobivad T8 lambid paremini kui T5 lambid (soojus- ja mehaanilised karakteristikud on paremad).t8 lambid peavad keskkonna temperatuurile paremini vastu. Lülitustsüklite arv mõjutab lambi ja liiteseadise tööiga oluliselt. Õigem on lampi timmida minimaalsele valgustustasemele, kui teda sageli välja lülitada. Lambi tööiga sõltub paljudest teguritest. Mitu liiteseadist ühes valgustis võib esile kutsuda raadiohäireid. See omakorda põhjustab värelust, jõnksulist timmimist või isegi liiteseadise väljalülimist. Põhjuseks on erinevate lampide vooluahelatevaheline interferents. Kui üks lamp töötab suurel võimsusel, segab üks väike osa tema voolust teist, madalale valgustustasemele timmitud lampi nii, et lülitab selle välja. Sama lugu juhtub, kui interferents tekib kuumutusvooluahela ja lambi vooluahela vahel, lamp lülitub välja. 47

48 Joonis Korrektne (vasakul) ja vale (paremal) ühendus RGB valgustuse puhul. Lampide juhtmed on lampidele lähedal, kuumad otsad nii lühikesed kui võimalik (paremal) ja külmad vasakul. Lambi vooluring on min. ja erinevate lampide vooluringid ei käi üksteisest üle 48