BeleuchtungspraxisInnenbeleuchtung

Beleuchtungspraxis Innenbeleuchtung

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Impressum TRILUX GmbH & Co. KG Heidestrae D-59759 Arnsberg Alle Rechte vorbehalten. Printed in Germany ISBN 978-3-00-020912-3 Alle Angaben sind sorgfltig erstellt. Irrtum vorbehalten. Fr Hinweise auf eventuelle Fehler sind wir stets dankbar. Farbabweichungen sind drucktechnisch bedingt. DIN- und EN-Normen sowie Harmonisierungsdokumente und Normen anderer CEN-Lnder sind beim Beuth-Verlag GmbH, Burggrafenstrae 6, D-10787 Berlin, erhltlich. 2

Vorwort

Technische Informationen ber Licht- und Elektrotechnik haben bei TRILUX ber 50-jhrige Tradition. 1956 erschien der TRILUX-LICHTRATGEBER mit Grundlagen ber Licht- und Beleuchtungstechnik fr Planer und Architekten, Installateure, den ElektroFachhandel sowie den Nachwuchs unseres Fachgebiets. 1960 erschien eine aktualisierte 2. und wegen der groen Nachfrage 1964 die erweiterte 3. Auflage. In den folgenden Jahren haben wir die wichtigsten Informationen ber Lichttechnik, Elektrotechnik und Elektronik in der Beleuchtungstechnik in dem jeweiligen technischen Anhang unserer Kataloge der Geschftsfelder Innenbeleuchtung, Auenbeleuchtung, Medizintechnik und Beleuchtungselektronik zusammengefasst. Zustzlich haben wir mit einer Vielzahl Technischer Informationen allgemeine und spezielle Themen der angewandten Licht- und Elektrotechnik aufgegriffen. Mit der Beleuchtungsplanung Lichttechnik Elektrotechnik (1. Auflage 1996, 2. Auflage 1997) hat TRILUX eine umfangreiche Planungshilfe zur Licht- und Beleuchtungstechnik und angrenzender Gebiete der Elektrotechnik erstellt. Dieses Buch wurde von Planern und Beratern, Entscheidern und Installateuren, Vertriebskreisen und Fachleuten der Lichttechnik und Arbeitssicherheit als kompaktes Handbuch und hilfreiche Untersttzung fr die praktische Arbeit gerne genutzt zum Teil heute noch. Inzwischen liegen neue Erkenntnisse in der Innenund Auenbeleuchtung, der Elektrotechnik und Beleuchtungselektronik vor, die teils von nationalen Regelwerken des Arbeitsschutzes und von europischen Normen und Richtlinien bernommen wurden. Daraus ergab sich ein aktueller Informationsbedarf, dem wir mit der Planungshilfe zur europischen Norm EN 12464 Beleuchtung von Arbeitssttten in Innenrumen (1. Auflage 2003, 2. Auflage 2004) und der Planungshilfe zu EN 13201 Licht fr Europas Straen (1. Auflage 2005) entsprochen haben. Das vorliegende Buch Beleuchtungspraxis ist eine in weitem Umfang erweiterte und aktualisierte Ausgabe der Beleuchtungsplanung von 1996. Die groe Stoffmenge machte eine Unterteilung in die Bereiche Innenbeleuchtung und Auenbeleuchtung erforderlich. Der hiermit zunchst vorliegende Teil behandelt die Innenraumbeleuchtung.

Der Inhalt wurde gegenber den Vorgngerausgaben nicht nur aktualisiert und durch weitere Anwendungsgebiete ergnzt. Diverse spezielle Querschnittsthemen wie Licht und konomie, Licht und kologie, Licht und Architektur, Licht und Gesundheit sowie Licht und Arbeitsschutz erweitern den bisher auf die klassische Licht- und Beleuchtungstechnik begrenzten Themenumfang im Hinblick auf eine zeitgeme Beleuchtungspraxis. In weiteren Kapiteln werden die zugehrigen Informationen aus den Bereichen Elektrotechnik, Leuchten und Lampen vermittelt. Die einschlgigen nationalen und europisch harmonisierten Regelwerke der Lichttechnik und Elektrotechnik wurden eingearbeitet. Es wurde ferner der Entwicklung Rechnung getragen, dass der Einsatz von Elektronik in der Beleuchtungstechnik den Werteinhalt und die kologischen Anforderungen an lichttechnische Produkte und Anlagen zum Nutzen der Anwender und zum Schutz der Umwelt wesentlich steigern. Diese Schrift soll Voraussetzungen schaffen, qualittsgerechte Produkte der Beleuchtungstechnik mit kompetentem technischen, gestalterischen und umweltbewussten Anspruch an Ingenieurwissen und mit einem hohen Nutzwert sicher anzuwenden und dafr die richtigen Investitionsentscheidungen zu treffen. Insofern geben wir allen Lichtinteressierten wichtige Grundlagen fr die Gestaltung menschengerechter Beleuchtungsanlagen an die Hand und wnschen uns eine hnlich groe Resonanz wie unsere seit ber 50 Jahren publizierten Informationen ber Licht und Beleuchtung. D-59759 Arnsberg, im Februar 2007 TRILUX GmbH & Co. KG

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Inhalt

Impressum Vorwort Inhalt

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1 Innenraumbeleuchtung Grundlegende Anforderungen Gute Beleuchtung 8 8

1.1

Gtemerkmale der Beleuchtung Bereich der Sehaufgabe Umgebungsbereich Beleuchtungsstrke Leuchtdichteverteilung Begrenzung der Blendung Reflexblendung Lichtrichtung, Modelling Farbaspekte Flimmern, stroboskopische Effekte Wartungsfaktor

12 14 17 18 22 25 33 35 36 38 38

Spezielle Anforderungen 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 Verkehrszonen und allgemeine Bereiche in Gebuden Industrielle und handwerkliche Arbeitssttten Bros und Rume mit Bildschirmarbeitspltzen Konstruktions- und CAD-Rume Sportsttten Gesundheitseinrichtungen ffentliche Bereiche Verkaufsrume Ausbildungssttten Verkehrsbereiche Parkbauten Sonstige Innenrume Notbeleuchtung Licht und konomie Licht und kologie Licht und Architektur Licht und Gesundheit Beleuchtungsplanung Messung der Beleuchtung Kriterien fr die Auswahl von Leuchten Licht und Arbeitsschutz

47 48 53 66 84 88 111 133 136 143 148 150 153 156 161 168 197 204 213 229 235 239

4

2 Elektrotechnik 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 Elektrische Sicherheit Thermische Sicherheit Mechanische Sicherheit Elektromagnetische Sicherheit Sicherheit gegen chemische und sonstige Einflsse Notbeleuchtungsanlagen Medizinisch genutzte Rume Komponenten der Elektroanlage Prfung von Elektroanlagen Licht- und Gebudemanagement

244 250 257 263 265 273 275 282 285 292 295

3 Leuchten 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 Der erweiterte Qualittsbegriff Elektrische Eigenschaften Lichttechnische Eigenschaften Akustische Eigenschaften Lufttechnische Eigenschaften Leuchtenauswahltabelle Schaltbilder

304 306 314 326 347 354 359 372

4 Lampen 4.1 4.2 4.3 Lampenarten Lampeneigenschaften Lampentabelle

376 379 384 390

Anhang Glossar Literatur Lichttechnische Gesellschaften Normeninstitute Stichwortverzeichnis

401 401 405 413 414 415

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1 Innenraumbeleuchtung

1 InnenraumbeleuchtungGrundlegende Anforderungen

Gute Beleuchtung

Wenn man die Frage beantworten mchte, was eine gute Beleuchtung ausmacht, muss man schon weit in die Menschheitsgeschichte zurckblicken. Der Mensch hat sich in seinen mehreren millionen Jahren zu einem Tageslichtwesen entwickelt. Die Wahrnehmungen des Menschen, wie das Erkennen von Formen, Farben, Rumen und Bewegungen, von Zeit und Helligkeit usw. sind whrend dieses Entwicklungsprozesses erlernte Fhigkeiten. Der starke Wechsel der Beleuchtungsstrken von ber 100 000 lx an hellen Sonnentagen und 0,3 lx bei Mondschein wird genauso als natrlich angesehen, wie eine eher trist wirkende gleichfrmige Beleuchtung bei bedecktem oder regnerischem Himmel und die starken Schatten und Hell-Dunkel-Zonen bei intensiver Sonneneinstrahlung. Die kurzfristige und hufige nderung des Beleuchtungsniveaus und der Lichtfarbe durch vorbeiziehende Wolken und der Wechsel von der warmen Lichtfarbe des Morgenrots ber das blaue Licht des Mittagshimmels bis zum Abendrot sind gewohnte und akzeptierte Lichtstimmungen.

Der Tageslichtverlauf versetzt den Menschen in den Abendstunden in eine Erholungsphase, die durch Ruhebedrfnis und Ausgleich gekennzeichnet ist, und am Tage in eine ergotrope Phase, in der Leistungsbereitschaft im Vordergrund steht. Diese innere Uhr, die seit einigen Jahren Forschungsziel der Chronobiologie ist (siehe auch Kapitel 1.18 Licht und Gesundheit), bestimmt unsere Erwartungshaltung an die visuelle Umgebung und liefert den Mastab zu deren Beurteilung. Nach heutigen Erkenntnissen sollten die Bromenschen tglich ber 3 bis 4 Stunden einer sonnenhnlichen Strahlung von 2 000 lx bis 3 000 lx ausgesetzt sein, damit das Hormon- und Immunsystem ausreichend arbeiten kann. Durch tagesbelichtete Rume und Aufenthalt im Freien, z. B. whrend der Arbeitspausen, ist das durchaus realisierbar. Mit dem Wandel zur Industriegesellschaft lebt der Mensch berwiegend in der bebauten Umwelt und wie die Chronobiologen sagen in der biologischen Dunkelheit. Als Folge davon haben sich Technik und Wissenschaft auf die Erforschung der elementaren Lebensbedrfnisse des Menschen in Gebuden konzentriert. Die physiologischen Vorgnge des Sehens, die physikalische Beschreibung des Phnomens Licht

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und dessen Messung, vor allem aber die Entwicklung leistungsstarker, knstlicher Lichtquellen bestimmen das Zeitalter der elektrischen Beleuchtung seit mehr als 100 Jahren. In den 1960er Jahren war man sogar der Meinung, dass die knstliche Beleuchtung von Arbeitssttten besser als die Beleuchtung mit Tageslicht sei, z. B. weil man sie ber 24 Stunden konstant halten knnte. Fensterlose Schulen und Groraumbros, deren Innenbereiche dauernd knstlich beleuchtet und klimatisiert werden mussten, waren Ausdruck einer Gigantomanie der Hochbauarchitektur. Ein Slogan aus jener Zeit Licht macht die Nacht zum Tag drckte die scheinbare Unabhngigkeit vom Tageslicht und der rundum voll konditionierten Arbeitsumgebung von der natrlichen Lebensweise der Menschen aus. Nachdem die Physiologie des Sehens und die fr eine gute Sehleistung erforderlichen Leuchtdichteniveaus sowie die wichtigsten psychologischen Wirkungen des Lichtes, wie z. B. Blendung, weitestgehend erforscht waren, wurden daraus planbare und berechenbare Anforderungen an die Beleuchtung definiert, die in Richtlinien und Normen festgelegt wurden. Diese Anforderungen sind parallel zu den Entwicklungen der Lampen- und Leuchtentechnologie stetig an den jeweiligen Stand der Technik und das wirtschaftlich Machbare angepasst worden. Heute haben wir Beleuchtungsmittel zur Hand, die hinsichtlich der Realisierung bester visueller Sehbedingungen kaum noch Wnsche offen lassen. Und trotzdem: Untersuchungen haben gezeigt, dass Beleuchtungsanlagen, die nach allen genormten Gtemerkmalen der Beleuchtung ausgestattet sind, nicht immer die besten Akzeptanznoten bekommen. Normgerechte Beleuchtungsanlagen sind nicht immer eine Garantie fr gute Beleuchtung, wie Nutzer-Befragungen ergeben haben. Damit stellt sich die Frage nach der eigentlichen Qualitt der Beleuchtung unter dem Kriterium Akzeptanz von Raum und Beleuchtung. Eine wichtige Gre dabei ist die individuell empfundene Interaktion, also die wahrnehmungspsychologische Kommunikation zwischen Mensch und Raum.

Die Wahrnehmungspsychologie lehrt uns, dass die lichttechnischen Gren der physikalisch und physiologisch orientierten Lichttechnik ohne Bezug auf das Empfinden der Menschen zum Raum, zu dessen Zweckbestimmung und Ausstattung usw. das Wohlbefinden nur unvollstndig beschreiben. Eine nur auf die Sehaufgabe konzentrierte Beleuchtungsplanung reduziert den erforderlichen Bewertungsmastab auf physikalische, physiologische, aber nur in geringem Mae auch auf psychologische Gren. Persnlichkeitsmerkmale, Erwartungshaltung, auch kulturelle Hintergrnde, Zeitgeist (Mode), Seherfahrungen und Gedchtnisinhalte der Menschen spielen bei der Akzeptanzbeurteilung eine wichtige Rolle. Akzeptanz in diesem Zusammenhang ist die emotionelle Bewertung der Eigenschaften eines Raumes, einschlielich seiner Personen, der Beleuchtung, Akustik, Ausstattung und Gestaltung. Dabei spielt die visuelle Empfindung eine vorrangige Rolle. Aus den Erfahrungen der Lichtgestalter, die Beleuchtung nicht nur zu planen und zu berechnen, sondern im Kontext mit dem Raum zu gestalten, ergeben sich erweiterte Kriterien des Begriffes Gute Beleuchtung. LAMM, ein amerikanischer Lichtplaner, unterscheidet in den 1970er Jahren folgende Kriterien: Funktionale Kriterien (activity needs) beschreiben die Eigenschaften der Sehaufgabe, die von deren Ort, Art und Hufigkeit abhngig sind und die das erforderliche Beleuchtungsniveau und weitere klassische Gtemerkmale der Beleuchtung aufgrund der Physiologie des Sehens bestimmen. Hier sind die quantitativen Gtemerkmale der funktionellen Beleuchtung angesiedelt, wie sie in Normen geregelt sind. Emotionelle Kriterien (biological needs) beschreiben die psychologischen, meist sogar unbewussten und emotionellen Wirkungen der Beleuchtung. Die berschaubarkeit des Raumes, z. B. durch Licht klar strukturierte Raumformen, die Verstndlichkeit, ohne falschem Schatten, die bersicht der Raumsituation, wie z. B. durch klare Orientierung ber Wege, Ausgnge, Rezeption und hnliche Ziele, sind hier die individuellen Bewertungen hinsichtlich des Wohlbefindens im Raum. Whrend die funktionalen Kriterien nur in Zeiten hchster visueller Konzentration wirken, ist die visuelle Aufmerksamkeit in der berwiegenden Zeit auf die Beobachtung bzw. Wahrnehmung der Umgebung ausgerichtet. Vernderungen werden sofort wahrgenommen, Reaktionen erfolgen umgehend. Der Informationsaustausch mit der Umgebung, also die Kommunikation mit dem Raum, den Menschen und den Geschehnissen, hngt wesentlich von der Beleuchtung ab. Verwirrende, nicht leicht zu erkennende nderungen des Umgebungsbereiches durch nicht klar gegliederte visuelle Fhrungen knnen Unbehagen hervorrufen. Beispiel: Lichtberflutete Flughfen knnen zur Orientierungslosigkeit fhren.

Beleuchtungskriterien

Funktion

Emotion

sthetik

1.0-1 Erwartungen des Nutzers im Hinblick auf hohe Akzeptanz von Raum und Licht

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1 InnenraumbeleuchtungGrundlegende Anforderungen

Gute Beleuchtung (Fortsetzung)

Eine berkommunikation wird auch als strend empfunden. Eine gewisse Privatheit, wozu Lichtinseln beitragen knnen, frdert die gute Beurteilung von Raum und Beleuchtung. sthetische Kriterien (architectural needs) untersttzen die architektonische Wirkung und die Wahrnehmung des Raumes und seiner Strukturelemente durch Licht und Leuchten. Licht hilft den Raum zu strukturieren verleiht ihm die Architektur. Leuchten sind entweder gut sichtbarer Bestandteil dieser Architektur oder sind je nach gewnschtem Erscheinungsbild mglichst unauffllig in die Raumelemente integriert. Wir nehmen Rume nicht Licht wahr. Raum und Licht sind untrennbar miteinander verknpft. Die klassische Lichttechnik beschreibt das Licht in Bezug auf die Sehaufgabe und lsst dabei weitestgehend den Raum auer Acht. Gute Beleuchtungsanlagen beschrnken sich also nicht nur auf die Erfllung physiologischer Sehaufgaben, sondern liefern ein Umfeld, in dem sich der Nutzer in dem Raum wohlfhlt und zwar bei der Ttigkeit, fr den der Raum bestimmt ist: festlich, feierlich, intim, wohnlich, wertvoll, sachlich. Eine andere, aber in die gleiche Richtung fhrende Lichtplanung im weiteren Sinne geht von den human needs, der Erwartungshaltung, den Wnschen aus. Hier ist zu bercksichtigen, dass Raum und Beleuchtung eine rumliche und zeitliche Orientierung ermglichen mssen. Dabei sind Kultur, Gesellschaft und Erziehung des Nutzers wesentliche Einflussgren hinsichtlich der Erwartungen und Bewertungen, die durch die Funktionalitt, sthetik, Ergonomie und Beleuchtung des Raumes und seiner Ausstattung (z. B. der Mblierung) bestimmt werden. Der Tageslichtkontakt schafft Orientierung, z. B. in Bezug auf die Auenwelt und zum Wetter. Rume eine ungestrte Kommunikation ermglichen mssen; mit anderen Menschen, mit dem Raum und mit der Auenwelt, was den Tageslichtkontakt erfordert. Man muss sich auch von berhufenden

Emotion Orientierung Erwartungen der Nutzer an Licht und Raum Information Kommunikation

1.0-2 Erwartungen des Nutzers im Hinblick auf hohe Akzeptanz von Raum und Licht

visuellen Kommunikationseinflssen lsen knnen, um sich z. B. auf schwierigere Aufgaben oder Denkprozesse zu konzentrieren. Die Privatheit anstelle Kollektivismus am Arbeitsplatz kann fr viele zu einem wesentlichen Motivator werden. Raum und Beleuchtung so gestaltet sein mssen, dass die Auenwelt, der Raum, die Ein- und Ausgnge sowie die Aktivitten anderer gut beobachtet werden knnen. Information und Aufklrung schaffen Vertrautheit. Reprsentation, Wahrung des Selbstwertgefhls und Motivation werden wesentlich durch entsprechend gestaltete Rume gefrdert. Rume mit ihrer Beleuchtung statt Monotonie Abwechslungen und Emotionen und ggf. sogar berraschungen bieten mssen. Im Rahmen dieser Schrift, die sich mit den wesentlichen Inhalten der Beleuchtungspraxis beschftigt, knnen die emotionellen und gestalterischen Kriterien der Beleuchtung trotz ihrer Wichtigkeit nur am Rande angesprochen werden. Grundstzlich lsst sich jedoch feststellen, dass gute Beleuchtung die Sehleistung und damit sicheres und schnelles Erkennen wichtiger Details der Arbeitsaufgabe, auch mglicher Gefahren aus der Umgebung, frdert und gesetzlich festgelegter Bestandteil des Arbeitsschutzes ist, den Sehkomfort erhht, die Arbeitsqualitt verbessert, die Fehlerhufigkeit verringert, vorzeitige Ermdung vermindert und Voraussetzung fr menschengerechte Arbeitsbedingungen ist, das visuelle Ambiente eines Raumes gestaltet, die Innenarchitektur und die optische Kommunikation mit der Arbeits- und Erlebniswelt frdert, Motivation und Wohlbefinden untersttzt und die Leistungsbereitschaft aktiviert, die Akzeptanz der Arbeit erhht, die aufgrund neuer Technologien vom Mitarbeiter eine flexible Anpassung an vernderte Bedingungen verlangt, durch Gtemerkmale gekennzeichnet ist, die in Normen, Empfehlungen und den europischen Richtlinien des Arbeits- und Gesundheitsschutzes beschrieben sind und bei qualitativer Planung auch wirtschaftlich realisierbar ist.

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Visuelle Bedrfnisse

Die Anforderungen an die Beleuchtung werden bestimmt durch das Erfllen folgender visueller Bedrfnisse:

Sehleistung Sehkomfort Visuelles Ambiente.

Sehleistung

Sehleistung ermglicht den arbeitenden Menschen, Sehaufgaben auch unter schwierigen Umstnden und ber lngere Zeit auszufhren. Die Sehaufgaben unterscheiden sich durch Gre der auftretenden Leuchtdichte- und Farbkontraste Gre der wesentlichen Strukturelemente (Details) Geschwindigkeit, mit der diese Sehaufgaben wahrgenommen werden mssen gewnschte Sicherheit des Erkennens Dauer der Seharbeit. Hohe Sehleistung bedeutet sicheres Kontrastsehen, hohe Sehschrfe und Wahrnehmungsgeschwindigkeit, ferner schnelles und sicheres Erkennen und Wahrnehmen sowie Sicherheit auch im Sinne des Arbeitsschutzes.

Mit der Schwierigkeit der Sehaufgabe steigen auch die Anforderungen an die Gte der Beleuchtung. Beispiel: Die Beleuchtung von Verkehrswegen und Arbeitssttten z. B. im Werkzeugbau, in der feinmechanischen Montage, an Kontrollpltzen, im Flughafentower, an Leitstnden von Energieversorgungsanlagen oder im Supermarkt wird vornehmlich hinsichtlich hoher Sehleistung geplant und beurteilt. Planungsgrundlage dafr sind in erster Linie die quantitativen Gtemerkmale der Beleuchtung (Beleuchtungsniveau, Begrenzung der Direkt- und Reflexblendung), die in den einschlgigen Normen und Empfehlungen festgelegt sind.

Sehkomfort

Sehkomfort vermittelt den arbeitenden Menschen das Gefhl des Wohlbefindens und trgt so indirekt zu einer hohen Produktivitt bei. Hoher Sehkomfort wird durch Formen, Farben und weitere gestalterische Elemente von Raum und Beleuchtung beeinflusst und untersttzt das Denken, das Handeln und das Wohlbefinden. Zu den quantitativen Gtemerkmalen der Beleuchtung, insbesondere dem Beleuchtungsniveau, kommen qualitative hinzu: Begrenzung von Direkt- und Reflexblendung, ausgewogenes Verhltnis von Licht und Schatten, gute

Lichtfarbe und Farbwiedergabe und vor allem die ausgewogene Verteilung von Hell und Dunkel, die Leuchtdichteverteilung im gesamten Gesichtsfeld, auch und vor allem wenn dieses nicht zum unmittelbaren Sehfeld gehrt. Konferenzrume, Bros, Freizeitanlagen fr Sport und Erholung erfordern zustzlich zu den guten Sehbedingungen visuelle Komfortbedingungen zur Motivation. In hherwertigen Verkaufsboutiquen, in reprsentativen Besprechungsrumen und Eingangsbereichen ist der Sehkomfort ein wichtiges Planungsziel.

Visuelles Ambiente

Das visuelle Ambiente z. B. eines reprsentativen Empfangsraumes, einer Schalterhalle, eines Musikoder Theaterraumes oder von Hotels und Restaurants bestimmt dessen emotionellen Wert, dessen passive Aufmerksamkeit und Wertschtzung. Die Beleuchtung mit ihrer architektonischen Wirkung untersttzt das visuelle Ambiente oft mehr als eine ppige Raumausstattung oder eine berstrahlende Helligkeit. Das visuelle Ambiente wird durch die richtige Lichtfarbe

und durch gute Farbwiedergabeeigenschaft der Lampen sowie durch die angemessene Betonung von Lichtrichtung und Schattigkeit bestimmt. Oft muss gute Beleuchtung anteilig allen drei Zielvorgaben entsprechen, je nach Anwendungsfall allerdings mit unterschiedlichem Schwerpunkt, jedoch immer bei Wahrung der Mindestanforderungen an alle Gtemerkmale. Rechtzeitige Zusammenarbeit von Architekt,

Sehleistung

100

Beleuchtungsniveau und Blendungsbegrenzung

1.0-3 Je nach dem Konzept bestimmen die Sehleistung, der Sehkomfort oder das visuelle Ambiente die Kriterien fr die Beleuchtung

0

0

Sehkomfort Harmonische Helligkeitsverteilung und gute Farbwiedergabe

Visuelles Ambiente Lichtfarbe, Lichtakzente und Schattigkeit

100

0

100

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1 Innenraumbeleuchtung1.1 Gtemerkmale der Beleuchtung

FIN

IS S

N

EST

LV DK LT

IRL

GB NL D B L CZ

PL

SK

F

CH

ASLO

H RO

I BG P E GR

M CY

1.1-1 Die CEN-Staaten in Europa

1)

Beleuchtungsfachmann und Betreiber fixieren diese Anteile und definieren das Gesamtbeleuchtungskonzept. Eine Voraussetzung fr gute Beleuchtung ist die Einhaltung von Mindestanforderungen. Diese sind als quantitative und qualitative Gtemerkmale festgelegt und sind verffentlicht in europischen und nationalen Normen und Regelwerken, in EU-Richtlinien bzw. in deren national umgesetzten Rechtsvorschriften. Auch die Empfehlungen der Lichttechnischen Gesellschaften der Lnder (siehe auch Anhang) enthalten Hinweise fr die Planung der Beleuchtung, so z. B.

in Deutschland von der Deutschen Lichttechnischen Gesellschaft e.V. (LiTG) in Frankreich von der Association Franaise de lEclairage (AFE) in Grobritannien von The Chartered Institution of Building Services Engineers (CIBSE) in sterreich von der Lichttechnischen Gesellschaft sterreichs (LTG) in der Schweiz von der Schweizerischen Lichtgesellschaft (SLG) in den Niederlanden von der Nederlandse Stichting voor Verlichtingskunde (NSvV) und in Italien von der Assoziazione Italiana di Illuminazione (AIDI).

1)

CEN steht fr Comit Europen de Normalisation (europisches Normenkomitee). CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, des Vereinigten Knigreichs von Grobritannien und von Zypern.

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EU-Standards

Mit Erscheinen der europischen Normen zur knstlichen Beleuchtung, wie z. B. zur Beleuchtung von Arbeitssttten EN 12464-1 zur Sportstttenbeleuchtung EN 12193 zur Notbeleuchtung EN 1838 zu grundlegenden Begriffen und Kriterien fr die Beleuchtung EN 12665 sowie fr die Messung und die Darstellung photometrischer Daten von Lampen und Leuchten EN 13032.

gelten in den CEN-Staaten einheitliche Standards fr die wichtigsten Bereiche der knstlichen Beleuchtung. Die in Europa einheitlichen Regelwerke sind ein wesentlicher Beitrag zur Harmonisierung der bis dahin in Europa teils unterschiedlichen Normen und Empfehlungen im Bereich der knstlichen Beleuchtung.

Gtemerkmale der Beleuchtung

Fr die Umsetzung einer guten Beleuchtung sind zustzlich zur erforderlichen Beleuchtungsstrke weitere quantitative und qualitative Gtemerkmale der Beleuchtung zu bercksichtigen. Die wichtigsten Gtemerkmale der Beleuchtung sind: Beleuchtungsstrke Leuchtdichteverteilung Direkt- und Reflexblendung Lichtfarbe und Farbwiedergabe Tageslicht Flimmern Lichtrichtung. Deren Einhaltung ist Voraussetzung fr die je nach Sehaufgabe erforderliche Sehleistung und den Sehkomfort. Nur bei Beachtung aller Gtemerkmale kann eine Beleuchtungsanlage den gestellten Anforderungen gengen. Je nach Art und Schwierigkeit der Sehaufgabe bzw. je nach Raumart kann dem einen oder anderen Gtekriterium eine hhere Prioritt zugebilligt werden.1.1-2 Die Gtemerkmale der Beleuchtung von Arbeitssttten nach EN 12464-1

Arbeitssttten

Die Beleuchtung von Arbeitssttten hat einen wesentlichen Einfluss auf die Umgebungs- und Arbeitsbedingungen der Menschen. Die geographischen und demographischen Gegebenheiten in Europa, die gewachsenen Empfindungen, Mentalitten und Gewohnheiten aber auch die sozialen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen sind zum Teil sehr unterschiedlich. Daher ist es verstndlich, dass das Erstellen der wohl wichtigsten Norm im Bereich der Licht- und Beleuchtungstechnik nmlich EN 12464-1 Licht und Beleuchtung Beleuchtung von Arbeitssttten in Innenrumen vielfltige Meinungsunterschiede auslste und Kompromisse notwendig machte. Ziel des betreffenden CEN-Normungsgremiums war, anstelle vieler Details im Wesentlichen nur Rahmenfestlegungen fr die Beleuchtung von Arbeitssttten in Innenrumen zu schaffen, innerhalb deren sich der Planer und Anwender der Norm an eigenen, fachlichen und auch regionalen Mglichkeiten orientieren kann. Erstmals gelten in ganz Europa einheitliche Anforderungen an die Beleuchtung, z. B. von Bros Unterrichtssttten industriellen und handwerklichen Arbeitspltzen Krankenhusern Verkehrsbereichen. Damit werden die zum Teil groen Unterschiede in den

bisherigen nationalen Technikregeln zur Innenbeleuchtung berwunden und die Voraussetzungen fr gleiche Arbeits- und Sehbedingungen fr alle Menschen in Europa geschaffen. Insofern leisten diese einheitlichen Standards auch einen Beitrag zur gesellschaftlichen und sozialen Harmonisierung in der Europischen Union. Aufgrund der CEN-Regeln ist eine konkurrierende nationale und europische Normung untersagt. Verabschiedete europische Normen mssen in das nationale Normenwerk der CEN-Staaten bernommen und bestehende nationale Normen gleichen Sachgegenstandes zurckgezogen werden. Daher ist die Norm EN 12464-1 z. B. in Deutschland unter DIN EN 12464-1 sterreich unter NORM EN 12464-1 in Grobritannien unter BS EN 12464-1 in Frankreich unter NF X 90-003-1 der Schweiz unter SN EN 12464-1 und in den Niederlanden als NEN EN 12464-1 verffentlicht worden.

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1 Innenraumbeleuchtung1.1 Gtemerkmale der Beleuchtung

Bereich der Sehaufgabe

Grundstzlich kann ein Raum in seinen gesamten Abmessungen, also von Wand zu Wand, beleuchtet werden, z. B. mit einer Allgemeinbeleuchtung. Es knnen aber auch nur diejenigen Teile des Raumes beleuchtet werden, in denen sich die eigentlichen Sehaufgaben befinden. Teile mit Sehaufgaben werden als Bereiche der Sehaufgaben bezeichnet. Der Bereich der Sehaufgabe ist der Teil des Arbeitsplatzes bzw. der rumliche Bereich im Arbeitssystem, in dem sich die Sehaufgabe befindet. Nach der in Europa einheitlichen Norm zur Beleuchtung von Arbeitssttten EN 12464-1 gelten die genormten Gtemerkmale der Beleuchtung fr den Bereich der Sehaufgabe und grundstzlich nicht fr den gesamten Raum. Durch Konzentration der Beleuchtung auf den Bereich der Sehaufgabe ergeben sich zwar Mglichkeiten der Einsparung von Energie- und Investitionskosten, aber auch Gefahren im Hinblick auf Sehleistung und Sehkomfort. Dies gilt insbesondere, wenn der Bereich der Sehaufgabe und der angrenzende geringer beleuchtete Umgebungsbereich rumlich zu eng angesetzt werden und die ausgewogene Leuchtdichteverteilung im Gesichtsfeld nicht gewhrleistet ist. Soll sich trotzdem die Beleuchtung auf den Bereich der Sehaufgabe konzentrieren, mssen vom Planer Gre und Lage der Sehaufgabe (die horizontal, vertikal oder auch geneigt sein kann) und damit auch der (rtliche) Bereich der Sehaufgabe aufgrund der verbindlich festgelegten Arbeitspltze und der dort vorgesehenen Arbeitsaufgaben ermittelt werden. In der Praxis drfte dies zu Schwierigkeiten fhren, weil zum Zeitpunkt der Beleuchtungsplanung die genaue Anordnung der Arbeitspltze meist noch nicht festliegt. In solchen Fllen sind nach EN 12464-1 diejenigen Raumflchen, auf denen Arbeitspltze grundstzlich angeordnet werden knnen, als Bereich der Sehaufgabe zu beleuchten. Das trifft z. B. in industriellen und handwerklichen Arbeitssttten auf den berwiegenden Teil des Arbeitsraumes zu. Der Vorteil einer raumbezogenen anstelle einer zonalen, auf den Bereich der Sehaufgabe bezogenen Beleuchtung ist die zustzliche Freizgigkeit in der Raumnutzung und der ohne Vernderung der Beleuchtungsanlage vernderbaren Anordnung der Arbeitspltze. Diese Flexibilitt knnte z. B. fr Handwerks- und Montagebetriebe mit auftragsabhngigen Aufgaben betriebswirtschaftlich wichtiger sein als eine aus Spargrnden nur auf den Bereich der Sehaufgabe konzentrierten Beleuchtung. Die Alternative wre eine arbeitsplatzgebundene Beleuchtung, die oft in der Industriebeleuchtung zu installationstechnischen Problemen fhrt. Auch in der Planung wirkt sich dieser neue Begriff Bereich der Sehaufgabe aus. Anstelle der Wirkungsgradmethode, mit der fr eine bestimmte mittlere Beleuchtungsstrke die Anzahl der Lampen und Leuchten im gesamten Raum bestimmt wird, muss nun mit differenzierten Planungsmethoden die

Beleuchtungsstrke und deren Gleichmigkeit in einem oder mehreren Teilbereichen des Raumes, in denen sich die Sehaufgaben befinden, bestimmt werden (siehe auch Kapitel 1.19 Beleuchtungsplanung und 1.20 Messung der Beleuchtung). Die Bestimmung der rumlichen Ausdehnung des Bereiches der Sehaufgabe innerhalb des Arbeitsplatzes wird durch die folgende Interpretation erleichtert. Der Arbeitsplatz ist der rumliche Bereich, in dem die Arbeitsaufgabe verrichtet wird. Der Arbeitsplatz setzt sich zusammen aus den Arbeitsflchen, die horizontal, vertikal oder geneigt sein knnen, den Flchen, auf denen die dem unmittelbaren Fortgang der Arbeit dienenden Arbeitsmittel angeordnet sind, den Flchen, die bei der funktions- und sachgerechten Ausbung der jeweiligen Ttigkeit fr den Benutzer zustzlich erforderlich sind und dem unmittelbaren Fortgang der Arbeit dienenden Lagerflchen. Der Arbeitsplatz kann aus einem oder mehreren Bereichen der Sehaufgabe mit sogar unterschiedlichen visuellen und beleuchtungstechnischen Anforderungen bestehen, und zwar aus nur einem Bereich der SehaufgabeS T

ineinander verschachtelten Bereichen der Sehaufgabe T 1 und T2 oderS T1 T2

benachbarten Bereichen der Sehaufgabe T1 und T2.

S1

T1 S2

T2

Jedem Bereich der Sehaufgabe (T) ist ein entsprechender (unmittelbarer) Umgebungsbereich (S) mit geringeren Anforderungen an die Beleuchtung zugeordnet. Die Bilder 1.1-4 bis 1.1-8 sollen dies erlutern.

14

Fr die Bestimmung des Bereiches der Sehaufgabe bei manuellen Ttigkeiten in Industrie und Handwerk kann man sich auch nach den ergonomischen Regeln richMann

ten. Meist kann der Sehbereich durch den Greifraum beschrieben werden. Der Greifraum nimmt etwa eine Flche von 0,60 m 1,60 m ein.Frau

50 25 20

44

1.1-3 Der maximale Greifraum bei Mnnern (links) und Frauen (rechts), Mae in cm

80 154

72 138

T

1.1-4 Arbeitsplatz mit einem Bereich der Sehaufgabe (T), z. B. ein Kassenarbeitsplatz, in dem horizontale Sehaufgaben beim Erkennen der Ware und des Geldes und Sehaufgaben am Bildschirm der Kasse vorliegen. Der Umgebungsbereich umgibt den Kassenarbeitsplatz.

T1

1.1-5 Arbeitsplatz mit ineinander verschachtelten Bereichen der Sehaufgabe, die unterschiedliche Beleuchtungsniveaus erfordern: Schleifen und Einstellen der Maschinenparameter T1 sowie Lesen der Zeichnung und Messen des Werkstcks T2. Der Umgebungsbereich umfasst den gesamten Arbeitsplatz.

T2

15

1 Innenraumbeleuchtung1.1 Gtemerkmale der Beleuchtung

Bereich der Sehaufgabe Beispiele

T2

1.1-6 Arbeitsplatz mit benachbarten Bereichen der Sehaufgabe, die unterschiedliche Beleuchtungsniveaus erfordern, und berlappenden Umgebungsbereichen. Entnahme und Ablage der automatisch gestanzten Leichtmetallbleche sowie Korrektur der Maschinenparameter am Bildschirm T1 und Stichprobenmessung der Stanzffnungen T2.

T1

T2

T3

1.1-7 Seh- bzw. Arbeitsaufgaben an einem Arbeitsplatz zum Stanzen und Biegen von Leichtmetallblechen. Die Bereiche der Sehaufgaben T1 bis T4 sind in der Tabelle erlutert. Der Umgebungsbereich erfasst den gesamten Arbeitsplatz.

T1

T4

Nr. T1

Seh- bzw. Arbeitsaufgabe Entnehmen der vorgefertigten Leichtmetallplatten Stanzen der Bleche Biegen der Bleche Ablegen der Fertigteile

Lage der Flche und deren Bedeutung Eine der dem unmittelbaren Fortgang der Arbeit dienende horizontale Lagerflche Eigentliche Arbeitsflche, vertikal und horizontal Eigentliche Arbeitsflche, vertikal und horizontal Eine der dem unmittelbaren Fortgang der Arbeit dienende horizontale Lagerflche

T2 T3 T4

16

T3

1.1-8 Bereich der Sehaufgabe im Bro: Bildschirmarbeit T1, Besprechung T2, Schrank- und Regalflchen T3. Der Umgebungsbereich erfasst den gesamten Raum bis 0,5 m vor die Wnde.

T1 T2

Umgebungsbereich

An den Bereich der Sehaufgabe schliet sich der unmittelbare Umgebungsbereich an. Das sind im Gesichtsfeld befindliche Flchen um den Bereich der Sehaufgabe nach EN 12464-1 von mindestens 0,5 m Breite. Die Leuchtdichteverteilung im gesamten Gesichtsfeld, das aus dem Bereich der Sehaufgabe und dessen unmittelbarer Umgebung sowie dem nahen und entfernten Umfeld besteht, bestimmt den Adaptationszustand und damit die Sehleistung. Die Mindestbreite des unmittelbaren Umgebungsbereiches von 0,5 m ist fr kleine Bereiche der Sehaufgabe, z. B. fr einen Uhrmacherarbeitsplatz, angemessen, fr ausgedehnte Bereiche der Sehaufgabe, z. B. fr einen Drehmaschinen-Arbeitsplatz, zu gering. Insbesondere bei industriellen und handwerklichen Arbeitspltzen muss man den Umgebungsbereich in Abhngigkeit von den Abmessungen des Bereichs der Sehaufgabe festlegen.

Unter der Annahme, dass der Bereich der Sehaufgabe dem ergonomisch entsprechenden Greifraum mit der Tiefe a hnlich ist (siehe Bild 1.1-3), sollte aus visuellen Grnden der unmittelbare Umgebungsbereich allseitig mindestens um das Ma a grer sein als der Bereich der Sehaufgabe. Um rechtwinklige Koordinaten fr die Berechnung der Beleuchtungsstrke und der Gleichmigkeit anwenden zu knnen, ist es zweckmig, beide Bereiche durch tangierende Rechtecke zu ersetzen (Bild 1.1-9). Der unmittelbare Umgebungsbereich darf um eine Stufe der Beleuchtungsstrke geringer beleuchtet werden. Das nahe Umfeld, das auch den unmittelbaren Umgebungsbereich einschliet, sollte eine mittlere Leuchtdichte L von mindestens 13 der Leuchtdichte der Sehaufgabe aufweisen (Verhltnis mindestens 3 : 10). Dazu und zu der ber den unmittelbaren Umgebungsbereich hinausgehenden Beleuchtung im Raum siehe Abschnitte Leuchtdichteverteilung und Beleuchtungsstrke des unmittelbaren Umgebungsbereiches.1.1-9 Beispiel fr Mindestmae des unmittelbaren Umgebungsbereiches um den Bereich der Sehaufgabe sowie fr maximale Leuchtdichteverhltnisse

Unmittelbarer Umgebungsbereich Beleuchtungsstrke eine Stufe geringer als im Bereich der Sehaufgabe

Nahes Umfeld L > 30 % bezogen auf die Leuchtdichte im Bereich der Sehaufgabe

> 2a Bereich der Sehaufgabe L = 100 % a

>a

>a mind. 0,5 m

17

1 Innenraumbeleuchtung1.1 Gtemerkmale der Beleuchtung

Beleuchtungsstrke

Das Beleuchtungsniveau wird durch die Beleuchtungsstrke bzw. durch die Leuchtdichte am Arbeitsplatz bzw. auf der Sehaufgabe beschrieben. Die Beleuchtungsstrke ist der wichtigste beleuchtungstechnische Planungswert. Sie wird ber die visuelle Leistung vorgegeben und beeinflusst Art und Anzahl der einzusetzenden Lampen und Leuchten und damit den Energieaufwand fr die Beleuchtung. Infolge von Alterung der Lampen sowie Verschmutzung von Lampen, Leuchten und Raum verringert sich die Beleuchtungsstrke mit zunehmender Betriebszeit (Bild 1.1-10). Um diese Abnahme zu kompensieren, muss die Neuanlage eine hhere Beleuchtungsstrke aufweisen (Neuwert). In der Planung wird diese Abnahme mit dem Wartungsfaktor erfasst.

Um sicherzustellen, dass fr die jeweilige Sehaufgabe die Mindestwerte der Beleuchtungsstrke auch unter Betriebsbedingungen der Beleuchtungsanlage vorhanden sind, sind die in EN 12464-1 empfohlenen Beleuchtungsstrkewerte als Wartungswerte Em definiert (die Abkrzung E kennzeichnet mit dem Querstrich den rtlichen Mittelwert, der Index m aus dem englischen Wort maintained abgeleitet den Wartungswert der Beleuchtungsstrke). Diese drfen zu keinem Zeitpunkt unterschritten werden. Werden die Wartungswerte aufgrund betrieblicher Einflsse, wie Lampenalterung und Verstaubung, erreicht, mssen Wartung und ggf. auch eine Instandsetzung der Anlage erfolgen. Der der Planung zugrunde zu legende Neuwert der Beleuchtungsstrke ergibt sich aus dem Wartungswert und dem Wartungsfaktor: Neuwert = Wartungswert / Wartungsfaktor

EN 12464-1 Neuwert

E in lx

1.1-10 Abnahme der mittleren Beleuchtungsstrke im Laufe der Betriebszeit der Anlage am Beispiel eines dreijhrigen Wartungszyklus

Wartungswertunzulssiger Anlagenwert ohne Wartung

Wartungszyklus 3 Jahre

Wartungszyklus 3 Jahre

Zeit in a

Beleuchtungsstrke im Bereich der Sehaufgabe

Die in den europischen Normen, z. B. EN 12464-1, genormten Werte der Beleuchtungsstrke sind Wartungswerte auf der betreffenden Bewertungsflche des Bereiches der Sehaufgabe, die horizontal, vertikal oder geneigt sein kann. Unabhngig vom Alter und Zustand der Beleuchtungsanlage darf die mittlere Beleuchtungsstrke fr die jeweilige Sehaufgabe nicht unter den Wartungswert sinken. Die Werte gelten fr bliche Sehbedingungen und bercksichtigen folgende Faktoren: Psychologische und physiologische Aspekte wie Sehkomfort und Wohlbefinden Anforderungen der Sehaufgabe visuelle Ergonomie praktische Erfahrung Sicherheit Wirtschaftlichkeit. Der Wartungswert der Beleuchtungsstrke kann um wenigstens eine Stufe der Beleuchtungsstrken-Skala angepasst werden, wenn die Sehbedingungen von den blichen Annahmen abweichen. Unter blichen Beleuchtungsbedingungen sind ungefhr 20 lx notwendig, um ansatzweise Gesichtszge erkennen zu knnen. Dies ist daher der niedrigste Wert der fr Arbeitssttten gltigen Beleuchtungsstrken-Skala.

Ein Faktor von ungefhr 1,5 stellt den kleinsten signifikanten Unterschied dar fr eine gerade wahrnehmbare und hinsichtlich der visuellen Leistung wirksame Beleuchtungsstrke-nderung. Daraus leitet sich die empfohlene Beleuchtungsstrken-Skala (in lx) ab: 20 30 50 75 100 150 200 300 500 750 1 000 1 500 2 000 3 000 5 000. Die genormten Werte sind Mindestwerte als Kompromiss aus dem physiologisch, psychologisch und ergonomisch Notwendigen und dem wirtschaftlich Vertretbaren. Daraus folgt auch, dass die Werte um eine Stufe erhht werden sollten, wenn erschwerte Sehbedingungen vorliegen. Unterschreitungen sind nur zulssig, wenn die Sehaufgabe besonders groe Details und hohe Kontraste aufweist oder nur kurze Zeit ausgebt wird. Neuere Untersuchungen zeigen, dass hhere als die genormten Beleuchtungsstrken einen Zugewinn an Leistungsbereitschaft und Wohlbefinden der Menschen und dadurch bedingt hhere Produktivitt und zustzlichen, betriebswirtschaftlichen Nutzen ergeben.

18

Der nach EN 12464-1 geforderte Wartungswert der Beleuchtungsstrke sollte erhht werden, wenn die Sehaufgabe fr den Arbeitsablauf kritisch ist die Behebung von Fehlern zu erhhten Kosten fhrt Genauigkeit oder hhere Produktivitt von groer Bedeutung sind das Sehvermgen der arbeitenden Person unter dem Durchschnitt liegt die Sehaufgabe besonders kleine Details oder besonders niedrige Kontraste aufweist die Sehaufgabe fr eine besonders lange Zeit ausgefhrt werden muss. Der geforderte Wartungswert der Beleuchtungsstrke darf nach EN 12464-1 niedriger gewhlt werden, wenn die Sehaufgabe besonders groe Details oder besonders hohe Kontraste aufweist die Sehaufgabe nur besonders kurzzeitig ausgefhrt wird. An stndig besetzten Arbeitspltzen in Gebuden ist ein Wartungswert der Beleuchtungsstrke von mindes-

tens 200 lx vorzusehen, es sei denn, dass betriebliche oder physiologisch-optische Grnde eine Abweichung erfordern, z. B. in den Dunkelkammern von Fotolaboratorien. Werden an ortsfesten Arbeitspltzen im Freien Ttigkeiten verrichtet, die den Ttigkeiten in Innenrumen entsprechen, z. B. Arbeiten an Holzbearbeitungsmaschinen, ist dort eine fr diese Ttigkeit in Innenrumen in EN 12464-1 vorgegebene Beleuchtungsstrke vorzusehen. In Rumen oder Raumzonen, die dem stndigen Aufenthalt von Personen dienen, ist ein Wartungswert der Beleuchtungsstrke von mindestens 100 lx erforderlich. Bild 1.1-11 enthlt eine Matrix zur Bestimmung des Wartungswertes der Beleuchtungsstrke aufgrund von JA/NEIN-Entscheidungen bezglich der in EN 12464-1 aufgefhrten Kriterien fr erschwerte bzw. erleichterte Sehbedingungen.

19

1 Innenraumbeleuchtung1.1 Gtemerkmale der Beleuchtung

Beleuchtungsstrke im Bereich der Sehaufgabe (Fortsetzung)

Man beginnt oben mit der fr den Bereich der Sehaufgabe festgelegten Beleuchtungsstrke. Liegen keine von den blichen Bedingungen abweichenden Sehbedingungen vor, kann in der Matrix von Frage 1 ausgehend nach unten zur nchsten Frage bergegangen werden.

Wartungswert der Beleuchtungsstrke (in lx) im Bereich der Sehaufgabe z.B. nach EN 12464-1. 1. Die Sehaufgabe ist fr den Arbeitsablauf kritisch, also von besonderer Bedeutung2. Behebung von sehbedingten Fehlern fhrt zu erheblichen Kosten

200

300

500

750

1000

nein

ja

ja

nein

3. Visuelle Genauigkeit und dadurch erreichte hhere Produktivitt ist wichtig

Wird die Frage nach den besonderen Sehbedingungen mit JA beantwortet, ist die Beleuchtungsstrke um eine Stufe zu erhhen bzw. um eine Stufe zu verringern. Nach Entscheidung der Fragen 1 bis 8 gelangt man zum Wartungswert der Beleuchtungsstrke, der unter Bercksichtigung der vom Normalfall abweichenden Sehbedingungen der Planung zugrunde zu legen ist. Wenn man nach Durchlaufen der Matrix zum Ergebnis kommt, dass die Beleuchtungsstrke aufgrund besonderer Bedingungen um mehr als 2 Stufen erhht werden muss, z. B. von 300 lx auf ber 750 lx, ist anzunehmen, dass die Sehaufgabe in Bezug auf die Sehdetails und die Arbeitsorganisation nach den Tabellen z. B. von EN 12464-1 nicht richtig eingeordnet wurde. 1.1-11 Matrix zur Bestimmung des Wartungswertes der Beleuchtungsstrke aufgrund erschwerter bzw. erleichterter Sehbedingungen 20

4. Sehvermgen der Personen liegt unter dem Durchschnitt

5. Sehaufgabe besteht aus besonders kleinen Details und niedrigen Kontrasten

6. Sehaufgabe besteht aus besonders groen Details und hohen Kontrasten

7. Sehaufgabe muss besonders lange und ber die normale Zeit hinaus ausgefhrt werden

8. Sehaufgabe wird nur in besonders kurzer Zeit ausgefhrt

Wartungswert der Beleuchtungsstrke (in lx) im Bereich der Sehaufgabe, der der Planung zugrunde zu legen ist.

200

300

500

750

1000

1500

Beispiele fr besondere Sehbedingungen Erluterungen zu Bild 1.1-11

1. Fr den Arbeitsablauf besonders kritisch, also von besonderer Bedeutung, sind Arbeiten in toxikologischen Laboratorien oder hnlichen Arbeitssttten, in denen mit gefhrlichen Stoffen umgegangen wird oder die besondere Bedingungen hinsichtlich Gesundheitsschutz der Mitarbeiter oder besonders hohe Anforderungen an Reinheit und Sorgfltigkeit, z. B. auch hinsichtlich der verarbeiteten Stoffe, aufweisen. Auch zeitlich getaktete Ttigkeiten knnen fr den Arbeits2. Je nach Einfluss von Seh- und damit Arbeitsfehlern knnen erhebliche zustzliche betriebliche Kosten entstehen. Zum Beispiel wenn Materialfehler beim Zuschneiden von Leder trotz vorheriger Kontrolle bersehen werden sehbedingte Fehler in fabrikatorischen Vorstufen 3. Besseres Sehen und bessere visuelle Konzentration hat bessere Leistungsmerkmale zur Folge. Ist eine hhere Produktivitt durch hhere visuelle Genauigkeit wichtig, sind die Beleuchtungsstrke und auch andere Gtemerkmale der Beleuchtung zu verbessern.

ablauf kritisch sein, wenn diese nicht zuverlssig ausgefhrt und damit Folgeprozesse behindert werden. Sehfehler wirken sich mit hohen Konsequenzen auf die Menschen, auf die Produktion und auf das Unternehmen aus.

hohe Kosten in den Weiterbearbeitungsprozessen auslsen Fehler beim Lesen von Zahlen gemacht werden und diese falsch erkannten Zahlen in ein EDV-System eingegeben und mit erheblichen Konsequenzen weiterverarbeitet werden. Beleuchtungsniveau in %

4. ltere Menschen haben einen hheren Lichtbedarf. So bentigt ein 50-jhriger fr die gleiche Sehaufgabe ein 1,5fach hheres Beleuchtungsniveau als ein 20-jhriger, was etwa einer Beleuchtungsstrke-Stufe entspricht.

170 160 150 140 130 120 110 100 20 30 50 40 Lebensalter 60 70

1.1-12 Bedarf an Beleuchtungsniveau in Abhngigkeit vom Lebensalter

5. Sehdetails, deren Gre merklich unter der blichen Sehaufgabe liegen oder besonders schlechte Kontraste aufweisen, erfordern hhere Beleuchtungsstrken. Schlechtere als der blichen Sehaufgabe zuzuordnende Kontraste liegen z. B. beim Lesen schwer erkennbarer Vorlagen vor, beim Sehen durch Sicherheitsscheiben, 6. Besonders groe Details oder sehr hohe Kontraste der Sehaufgabe lassen andererseits auch geringere Beleuchtungsstrken zu.

wie z. B. beim Arbeiten mit den Hnden in Durchgreifffnungen spezieller Absaugkabinen in Laboratorien, beim Arbeiten in Rumen mit Dunst oder Dmpfen oder auch beim Arbeiten mit Sicherheitsbrille.

7. Arbeiten, die regelmig ber die normale (Schicht-) Arbeitszeit hinaus geleistet werden mssen, erfordern hhere Beleuchtungsstrken.

8. Hierzu gehren Sehaufgaben, die nur vorbergehend und kurzzeitig geleistet werden mssen, z. B. das gelegentliche Entnehmen von Waren aus einem Lager im Gegensatz zur stndigen Lagerarbeit. Fr Rume, die bestimmungsgem nur kurzzeitig genutzt

werden, ist dieses Merkmal bereits bei den genormten Werten der Beleuchtungsstrke bercksichtigt, z. B. fr Toilettenrume.

21

1 Innenraumbeleuchtung1.1 Gtemerkmale der Beleuchtung

Beleuchtungsstrke im unmittelbaren Umgebungsbereich

Die Beleuchtungsstrke des unmittelbaren Umgebungsbereiches hngt von der Beleuchtungsstrke im Bereich der Sehaufgabe ab und sollte eine ausgewogene Leuchtdichteverteilung im Gesichtsfeld schaffen. Starke rtliche Wechsel der Beleuchtungsstrke in der Umgebung des Arbeitsbereiches knnen zu visueller berlastung und Unbehagen fhren. Die Beleuchtungsstrke des unmittelbaren Umgebungsbereiches kann niedriger sein als die Beleuchtungsstrke des Bereiches der Sehaufgabe, darf aber die in Tabelle 1.1-13 angegebenen Werte nicht unterschreiten. Zustzlich zur Beleuchtungsstrke im Bereich der Sehaufgabe muss die Beleuchtung des gesamten Raumes auch eine angemessene Verteilung der Adaptationsleuchtdichte erzeugen (siehe auch Abschnitt Leuchtdichteverteilung).

Die Beleuchtungsstrke des unmittelbaren Umgebungsbereiches trgt wesentlich zur ausgewogenen Leuchtdichteverteilung im Gesichtsfeld bei. Daraus folgt auch, dass das Mindestma von 0,5 m fr die Breite dieses unmittelbaren Umgebungsbereiches nur in wenigen Fllen ausreichend ist, um starke rtliche Wechsel der Beleuchtungsstrke in der Umgebung des Bereichs der Sehaufgabe und um damit visuelle berlastungen und Unbehagen zu vermeiden (Gre des unmittelbaren Umgebungsbereiches siehe Bild 1.1-9). Grundstzlich kann die Beleuchtungsstrke im unmittelbaren Umgebungsbereich im Vergleich zum Bereich der Sehaufgabe um eine Stufe verringert werden. Fr alle Werte ab 750 lx betrgt dieser Wert einheitlich 500 lx, fr alle Werte von 200 lx und weniger ist der unmittelbare Umgebungsbereich mit der gleichen Beleuchtungsstrke zu beleuchten wie der Bereich der Sehaufgabe selbst. Beleuchtungsstrke Em des unmittelbaren Umgebungsbereiches 500 lx 300 lx 200 lx Em der Sehaufgabe Gleichmigkeit 0,5

Beleuchtungsstrke Em des Bereiches der Sehaufgabe 750 lx 500 lx 300 lx 200 lx Gleichmigkeit 0,7

Tabelle 1.1-13 Zusammenhang zwischen der Beleuchtungsstrke des unmittelbaren Umgebungsbereiches und der Beleuchtungsstrke im Bereich der Sehaufgabe sowie zugehrige Werte der Gleichmigkeit der Beleuchtungsstrke nach EN 12464-1

Gleichmigkeit der Beleuchtungsstrke

Der Bereich der Sehaufgabe muss so gleichmig wie mglich beleuchtet werden. Die Gleichmigkeit der Beleuchtungsstrke darf nicht geringer sein, als in Tabelle 1.1-13 angegeben. Die Gleichmigkeit ist hier als der Quotient Emin/E aus der minimalen und der mittleren Beleuchtungsstrke im Bereich der Sehaufgabe definiert, wobei zu beachten ist, dass dieser Mindestwert zu keiner Zeit unterschritten werden darf. Sollte die durch Alterung bzw. durch vorzeitigen Ausfall einzelner Lampen bedingte Abnahme der minimalen Beleuchtungsstrke strker

fortschreiten als die Abnahme der mittleren Beleuchtungsstrke, muss die Wartung bzw. Reinigung der Anlage bereits bei Erreichen des Mindestwertes der Gleichmigkeit erfolgen. Die Bestimmung der Gleichmigkeit setzt eine hinreichend dichte Folge der berechneten bzw. gemessenen Punktbeleuchtungsstrken voraus, um auch den Minimalwert der Beleuchtungsstrke ermitteln zu knnen. Einzelheiten siehe Kapitel 1.20 Messung der Beleuchtung.

Leuchtdichteverteilung

Fr gute Sehbedingungen sowie aus psycho-physischen Grnden ist ein ausgewogenes Verhltnis der Leuchtdichten im Gesichtsfeld erforderlich. Die Leuchtdichteverteilung im Gesichtsfeld bestimmt den Adaptationszustand, der wiederum die Sehleistung beeinflusst. Eine ausgewogene Adaptationsleuchtdichte wird bentigt zur Erhhung der Sehschrfe Kontrastempfindlichkeit (Differenzierung von kleinen Leuchtdichteunterschieden des Sehdetails) Leistungsfhigkeit der Augenfunktionen (wie Akkommodation, Konvergenz, Pupillenvernderung, Augenbewegungen usw.).

Die Leuchtdichteverteilung im Gesichtsfeld beeinflusst auch den Sehkomfort. Daher sollte Folgendes vermieden werden: zu hohe Leuchtdichten, die Blendung verursachen knnen zu hohe Leuchtdichteunterschiede, die durch stndige Umadaptation Ermdung verursachen knnen und zu niedrige Leuchtdichten bzw. zu niedrige Leuchtdichteunterschiede, die eine unattraktive, eher langweilige und daher wenig anregende Arbeitsumgebung schaffen.

22

Die Leuchtdichten aller Oberflchen innerhalb eines Raumes sind wichtig. Sie hngen vom Reflexionsgrad der Oberflchen und der Beleuchtungsstrke auf diesen Oberflchen ab. Fr die Hauptflchen eines Raumes werden folgende Reflexionsgrade empfohlen: Decken: 0,6 bis 0,9 Wnde: 0,3 bis 0,8 Arbeitsflchen: 0,2 bis 0,6 Boden: 0,1 bis 0,5 Eine ausgewogene, also in bestimmten Grenzen gehaltene Leuchtdichteverteilung im Gesichtsfeld trgt ganz wesentlich zur Sehleistung und zum Sehkomfort bei. Extreme Leuchtdichteunterschiede im Gesichtsfeld bedeuten beim Blick in die Umgebung zustzliche Adaptationsarbeit, die zu frhzeitiger Ermdung und zu Konzentrationsschwchen und damit zu Sehfehlern fhren kann. Bei groen Helligkeitsunterschieden knnen drohende Gefahren aus der Umgebung, z. B. in Industriehallen durch Annherung von Fahrzeugen, Laufkrnen mit Lasten usw., nicht rechtzeitig erkannt und daher darauf nicht rechtzeitig reagiert werden. Eine ausgewogene Helligkeitsverteilung im Gesichtsfeld trgt auerdem auch zur Kommunikation mit der Arbeitsumgebung und den Menschen bei. Die Leuchtdichte L von Raumoberflchen lsst sich fr vollkommen gestreut reflektierende (matte) Oberflchen berechnen nach der Formel: L= E / in cd/m2

Beleuchtungsart, Reflexionsgrade und Farbe ausgedehnter Flchen im Gesichtsfeld (im Wesentlichen Decke und Wnde) sind so zu whlen, dass eine angenehme Leuchtdichteverteilung im Raum entsteht. Zu geringe Leuchtdichte- und Farbunterschiede bewirken einen monotonen Raumeindruck. Andererseits sollten grere Leuchtdichteverhltnisse als etwa 10 : 1 zwischen Arbeitsflche und weiter entfernten ausgedehnten Flchen im Gesichtsfeld vermieden werden. Aus den maximalen Leuchtdichteverhltnissen leiten sich die rumliche Ausdehnung des unmittelbaren Umgebungsbereichs um den Bereich der Sehaufgabe und deren in EN 12464-1 genormten Beleuchtungsstrken bzw. Leuchtdichten ab. Ein Leuchtdichteverhltnis zwischen dem Bereich der Sehaufgabe (Innfeld) und dem (nahen) Umfeld von 10 : 3 (siehe auch Bild 1.1-9) sind bei den in EN 12464-1 festgelegten Beleuchtungsstrkewerten und nicht zu extremen Unterschieden in den Reflexionsgraden im Allgemeinen realisierbar. Leuchtdichteunterschiede zwischen dem Bereich der Sehaufgabe (Innfeld) und weiter entfernten, ausgedehnten Flchen im Gesichtsfeld von nicht mehr als 10 : 1 sind nur bei sorgfltiger Planung der Beleuchtung des gesamten Raumes, also auch der Bereiche auerhalb des unmittelbaren Umgebungsbereichs zu erreichen. EN 12464-1 gibt dafr Intervalle fr die Reflexionsgrade der Hauptflchen eines Arbeitsraumes an, die insbesondere fr ausgedehnte industrielle und handwerkliche Arbeitsrume bercksichtigt werden mssen. Gerade in diesen und hnlichen Fllen ist die ausgewogene Helligkeits- und Leuchtdichteverteilung im Gesichtsfeld besonders wichtig fr die visuelle Leistungsfhigkeit.

Dabei ist E die Beleuchtungsstrke in lx auf der entsprechenden Oberflche mit dem Reflexionsgrad . Dazu sind folgende Punkte zu beachten (Bild 1.1-15): Die Reflexionsgrade der nheren Umgebung des Arbeitsgutes sollen so gewhlt werden, dass sich zwischen Arbeitsfeld (Innfeld) und Umfeld keine greren Leuchtdichteverhltnisse als etwa 3 : 1 ergeben. Die Aufmerksamkeit wird auf die Sehaufgabe konzentriert, wenn diese heller als die Umgebung ist.

Decke = 0,6 - 0,9

1.1-15 Reflexionsgrade nach EN 12464-1 und erforderliche Leuchtdichteverhltnisse in Arbeitssttten Entferntes Umfeld Leuchtdichte > 10 %Wnde = 0,3 - 0,8

Entferntes Umfeld Leuchtdichte > 10 %Wnde = 0,3 - 0,8

Wnde = 0,3 - 0,8

Arbeitsflchen (Bereich der Sehaufgabe = 0,2 - 0,6) Leuchtdichte 100 %

Unmittelbarer Umgebungsbereich Nahes Umfeld Leuchtdichte > 30 %

Boden = 0,1 - 0,5

23

1 Innenraumbeleuchtung1.1 Gtemerkmale der Beleuchtung

Leuchtdichteverteilung (Fortsetzung)

1.1-16 Grafiken zur Umrechnung von Beleuchtungsstrken E in Leuchtdichten L und umgekehrt bei Reflexionsgraden von 0,8 bis 0,1 von matt reflektierenden Oberflchen.

Werte fr E und L im Bereich der Sehaufgabe (Innfeld)

Mindestwerte fr L und E ausgedehnter, weiter entfernter, vertikaler Flchen im Gesichtsfeld

E Reflexionsgrad Leuchtdichte L Beleuchtungsstrke E in lx bei einem in lx der L in cd/m2 in cd/m2 Reflexionsgrad der vertikalen Flchen von Sehaufgabe 0,7 0,5 0,3 300 0,8 0,5 0,3 500 0,8 0,5 0,3 76,4 47,7 28,6 127,3 79,6 47,7 7,6 4,8 2,9 12,7 8,0 4,8 34,3 21,4 12,9 57,1 35,7 21,4 48,0 30,0 18,0 80,0 50,0 30,0 80,0 50,0 30,0 133,3 83,3 50,0

Tabelle 1.1-17 Beispiele fr die Beleuchtungsstrke E bzw. Leuchtdichte L im Bereich der Sehaufgabe (Innfeld) und ausgedehnter, weiter entfernter Flchen im Gesichtsfeld. Das in der Tabelle markierte Beispiel ist im Bild 1.1-16 mit Pfeilen hervorgehoben.

Beispiel In einer Werkshalle ist der Montagearbeitsplatz mit einem Reflexionsgrad der Sehaufgabe von 0,5 mit 500 lx beleuchtet. Die entfernten vertikalen Flchen, z. B. Regalflchen, mit einem Reflexionsgrad von etwa 0,3 mssen mindestens mit 83 lx beleuchtet werden, um eine ausgewogene Leuchtdichteverteilung zwischen dem Bereich der Sehaufgabe und dem entfernten Umfeld zu gewhrleisten.Tabelle 1.1-18 Reflexionsgrade fr Brorume. Die geringfgigen Abweichungen zu den Reflexionsgradwerten in EN 12464-1 erklren sich dadurch, dass diese fr alle Arten von Arbeitssttten gelten. Dagegen sind die Werte dieser Tabelle den besonders sensiblen Sehverhltnissen in Rumen mit Bildschirmarbeitspltzen angepasst.

Reflexionsgrad Oberflchen von Arbeitstischen, Schreibtischen, Werkbnken, Maschinen usw. Bildschirmgehuse, Tastatur, Beleghalter Raumdecke Raumwnde Raumboden Grere Flchen unmittelbar hinter dem Bildschirm (z. B. Stellwnde, Betriebseinrichtungen) 24 0,20 0,50

0,20 0,50 > 0,60 0,40 0,80 0,15 0,40 0,40 0,80

0,045 0,13 0,24 0,44 0,67 0,21 0,28Begrenzung der Blendung Blendung wird durch helle Flchen im Gesichtsfeld hervorgerufen. Man unterscheidet: Physiologische Blendung; Blendung, die zu einer Herabsetzung des Sehvermgens, z. B. der Unterschiedsempfindlichkeit (Wahrnehmung von Kontrasten) oder der Formenerkennbarkeit (Wahrnehmung von Sehdetails) fhrt. Psychologische Blendung; Blendung, die allein unter dem Kriterium der Strempfindung bewertet wird. Psychologische Blendung fhrt bei lngerem Aufenthalt im Raum zu vorzeitiger Ermdung und zur Herabsetzung von Leistung, Aktivierung und Wohlbefinden. Direktblendung; Blendung, die unmittelbar durch Leuchten oder leuchtende Decken hervorgerufen wird. Reflexblendung; Blendung, die durch Reflexe auf spiegelnden Oberflchen verursacht wird. Sie ist auch bekannt als Schleierreflexion. Blendung darf weder durch Lampen oder Leuchten (Direktblendung) noch durch Spiegelung hoher Leuchtdichten auf glnzenden Flchen (Reflexblendung) hervorgerufen werden. In besonderen Fllen, z. B. bei der Beleuchtung von Eingangshallen und festlichen Rumen, knnen hhere und stimulierende Leuchtdichten und Kontraste zur Umgebung wnschenswert sein, sofern die Lichtquellen vornehmlich als dekorative Elemente dienen. Um Fehler, Ermdung und Unflle zu vermeiden, ist es wichtig, Blendung zu begrenzen. Bei Arbeitspltzen im Innenraum kann psychologische Blendung unmittelbar von hellen Leuchten oder Fenstern herrhren. Wenn die Grenzen der psychologischen Blendung eingehalten werden, tritt in der Regel auch keine nennenswerte physiologische Blendung auf.

0,37 0,54 0,72 0,18 0,22 0,32 0,52 0,70 0,67 0,70 0,74 0,79 0,84 0,16

Direktblendung

Der Grad der psychologischen Direktblendung durch Leuchten einer Beleuchtungsanlage im Innenraum kann nach einer Formel bestimmt werden: 2 L p2

0,20 0,30 0,47 0,68 0,09 0,14 0,22 0,41 0,651.1-19 Reflexionsgradskala (Orientierungswerte)

UGR = 8 log10

0,25 Lb

Dabei ist: UGR Blendwert nach dem international vereinheitlichten Verfahren zur Beschreibung der psychologischen (Direkt-)Blendung die Hintergrundleuchtdichte in cd m-2, berechLb net als Eind -1 mit Eind als vertikaler Indirektbeleuchtungsstrke am Beobachterauge die mittlere Leuchtdichte in cd m-2 der LichtL austrittsflche jeder Leuchte in Richtung des Beobachterauges der Raumwinkel in Steradiant (sr) der Lichtaustrittsflche jeder Leuchte, bezogen auf das Beobachterauge p Positionsindex nach Guth fr jede einzelne Leuchte, abhngig von deren rumlicher Abweichung von der Hauptblickrichtung

25

1 Innenraumbeleuchtung1.1 Gtemerkmale der Beleuchtung

Direktblendung (Fortsetzung)

Dieses vereinheitlichte UGR-Verfahren (Unified Glare Rating-Verfahren) beruht auf einer Vielzahl von hnlichen Blendungsbewertungs-Methoden. Diesen wiederum liegen Untersuchungen zugrunde, bei denen systematisch lichttechnische Gren von Blendlichtquellen und deren Umfeld verndert und deren Auswirkungen auf das Blendurteil von Beobachtern in einer Blendskala dokumentiert wurden. Die Blendskala besteht aus sieben Blendungsgraden: 0 keine Blendung 1 Blendung zwischen nicht vorhanden und merkbar 2 Blendung merkbar 3 Blendung zwischen merkbar und strend 4 Blendung strend 5 Blendung zwischen strend und unertrglich und 6 Blendung unertrglich, unzumutbar. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in dieser Blendformel zusammengefasst, die zu einem UGRWert fhrt. Das Verfahren ist ausfhrlich im Technical Report CIE 117 (1995) Discomfort Glare in Interior Lighting beschrieben. Das UGR-Verfahren ist fr die meisten Blendlichtquellen (insbesondere auf Leuchten) anwendbar. Eine UGRBewertung ist nicht mglich bei indirekt-strahlenden Leuchten Einzelplatzleuchten und Strahlern der Akzentbeleuchtung. Bei asymmetrisch strahlenden Leuchten muss darauf geachtet werden, dass die Lichtstrken in Beobachterrichtung bewertet werden. Eine Leuchtenkennzeichnung mit UGR-Referenzwerten ist daher nicht sinnvoll. Gteklasse Blendungsgrad Anteil (in %) der gerade nicht gestrten Beobachter 75 65 45 35

Psychologische Blendung durch Fenster ist noch nicht abschlieend untersucht. Hierfr steht zurzeit kein geeignetes Blendungsbewertungs-Verfahren zur Verfgung. Bis vor einigen Jahren war in den meisten europischen Lndern das Leuchtdichte-Grenzkurvenverfahren mit den Gteklassen A, 1, 2 und 3 zur Beurteilung der (psychologischen) Direktblendung genormt bzw. zur Anwendung empfohlen, in Deutschland bereits seit 1972. Die Bewertung der psychologischen Blendung nach dem bisherigen Leuchtdichte-Grenzkurvenverfahren und dem in EN 12464-1 von den europischen Staaten genormten UGR-Verfahren fhrt zu etwa gleichen Ergebnissen, deren Zusammenhang Tabelle 1.1-20 enthlt. Psychologische Blendung kann nicht durch genaue Zahlenwerte (etwa mit einigen Stellen hinter dem Komma) beschrieben werden, sondern nur in einem Zahlenbereich (Stufen), der das statistisch gesicherte Blendempfinden einer Vielzahl von Beobachtern widerspiegelt. Daher sind die UGR-Werte in Stufen mit den genormten UGR-Grenzwerten 13, 16, 19, 22, 25 und 28 unterteilt. Der UGR-Wert 19 z. B. entspricht einem Blendungsgrad von 1,5, also einem Beobachterurteil zwischen dem Blendungsgrad 1 (Blendung zwischen nicht vorhanden und merkbar) und dem Blendungsgrad 2 (Blendung merkbar). UGR 19 bedeutet auch, dass sich etwa 65 % der Beobachter durch Blendung gerade nicht gestrt fhlen.

Leuchtdichte-Grenzkurve fr die (Nenn-)Beleuchtungsstrke in lx

A 1,15 1 1,5 2 2,2 3 2,55 UGR-Grenzwert

1 000 2 000

750 1 500

500 1 000

750

300 500 2 000 19

300 1 000 2 000

500 1 000 22

300 500 25

13

16

300 28

1.1-20 Zusammenhang zwischen den Parametern des Leuchtdichte-Grenzkurvenverfahrens mit den Gteklassen A, 1, 2 und 3 und der Blendungsbewertung nach dem UGR-Verfahren

26

UGR-Tabellenmethode

Die UGR-Formel kann fr realistische Beobachtungsbedingungen und anlagenspezifische Annahmen, z. B. Leuchteneigenschaften, Leuchtenanordnung, Reflexionsgrade der Raumbegrenzungsflchen usw. ausgewertet werden. Dafr stehen entsprechende Computerprogramme zur Verfgung. Die in EN 12464-1 fr die verschiedenen Sehaufgaben festgelegten UGR-Grenzwerte drfen von der Beleuchtungsanlage im Neuzustand nicht berschritten werden und gelten fr Anlagenwerte, die nach der UGRTabellenmethode ermittelt wurden. Der Tabellenmethode liegt auch die UGR-Formel zugrunde, jedoch mit standardisierten Rahmenbedingungen. Diese Rahmenbedingungen sind: Standardisierte Beobachterbedingungen: Der sitzende (stehende) Beobachter betrachtet die Leuchtenanordnung von der Wand des Raumes aus mit der Augenhhe 1,2 m (1,7 m) ber dem Boden (Bild 1.1-21). Standardisierte Raumgren x und y, die als Vielfaches der Leuchtenhhe H ber dem Beobachterauge angegeben sind. Standardisierte Leuchtenanordnungen: Die Leuchten sind regelmig lngs oder quer an der Decke angeordnet (Bild 1.1-23). Standardisierte Reflexionsgrade von Decke, Wnden und Boden. Lichttechnische Eigenschaften (mittlere Leuchtdichte der Lichtaustrittsflche) der betreffenden Leuchten. UGR-Tabellen werden vom Leuchtenhersteller zur Verfgung gestellt. Der Planer ordnet die zu bewertende Beleuchtungsanlage in diese Standardvorgaben ein und entnimmt den Tabellen den UGR-Wert fr die Blickrichtung des Beobachters parallel zu den Leuchten bzw. quer zu den Leuchten, siehe auch Beispiel unter Abschnitt Anwendung der UGR-Tabellen auf den folgenden Seiten. In den meisten Fllen ist es ausreichend, den UGR-Wert fr die Hauptblickrichtung zu bestimmen.

Alle bei der Ermittlung des UGR-Wertes getroffenen Annahmen mssen in der Planungsdokumentation aufgefhrt werden. Die nderung des UGR-Wertes fr unterschiedliche Beobachterpositionen in einem Raum kann mit Hilfe der Formel (oder einer erweiterten UGR-Tabelle) ermittelt werden. Wenn der grte UGRWert in einem Raum den genormten UGR-Grenzwert berschreitet, sollten Angaben ber die geeignete Anordnung der Arbeitspltze gemacht werden, um diese in blendfreien Bereichen anzuordnen. Als standardisierte Leuchtenanordnung wurde eine eher selten anzutreffende, sehr enge Leuchtenanordnung gewhlt, um den UGR-Wert der Anlage mglichst unabhngig von der Beobachterposition zu ermitteln. Wie Bild 1.1-22 zeigt, tragen bei einer engen Leuchtenanordnung auch mehr Leuchten zur Blendwirkung und damit zum berechneten UGR-Wert bei als bei groen Leuchtenabstnden, bei denen allerdings der UGRWert strker von der Position des Beobachters abhngt. Um die Variation des UGR-Wertes in Abhngigkeit von der Beobachterposition mglichst klein zu halten, ist den UGR-Tabellen eine theoretische, fr lngere Leuchten eher unrealistische Leuchtenanordnung mit kleinen Leuchtenabstnden von s = 0,25 H in den Richtungen x und y zugrunde gelegt. Zum Beispiel bei H = 1,8 m ist der Leuchtenabstand s = 0,45 m, d. h. krzer als z. B. eine Leuchte fr Leuchtstofflampen L 36 W. Damit wird mit der Tabellenmethode die Blendung eher fr den kritischen Fall bewertet.

27

1 Innenraumbeleuchtung1.1 Gtemerkmale der Beleuchtung

UGR-Tabellenmethode (Fortsetzung)

Abhngung der Leuchtenreihe p

HBeobachter Raumhhe

h

1.1-21 Standardisierte Anordnung von Beobachter und der horizontalen Leuchtenebene, die sich fr sitzende Beobachter in H = h p 1,2 (Werte in m) ber dem Beobachterauge befindet, wobei p die Lnge der Abhngung der Leuchtenreihe ist.

Augenhhe 1,2 m

H sBeobachter B

1.1-22 Bei einer engen Leuchtenanordnung mit s = 0,25 H ist der UGR-Wert nahezu unabhngig vom Beobachterstandort (oben). Bei einer weiten Leuchtenanordnung (unten) ergibt sich fr Beobachter B1 ein geringer UGR-Wert, fr Beobachter B2 ein hherer UGR-Wert, beide Werte liegen im Allgemeinen jedoch unter dem UGR-Wert der engen Leuchtenanordnung.

s

H

Beobachter B1

Beobachter B2

Nach EN 12464-1 kann den UGR-Tabellen grundstzlich auch ein grerer Leuchtenabstand als s = 0,25 H zugrunde gelegt werden. Im Vergleich der UGR-Werte verschiedener Herstellerangaben ist insbesondere im internationalen Vergleich auf die Dokumentation des fr die Tabellenwerte angenommenen Leuchtenabstandes s zu achten.

Die Anwendung der vom Leuchtenhersteller fr die betreffende Leuchte geltenden UGR-Tabellen ist relativ einfach (siehe markiertes Beispiel unter Anwendung der UGR-Tabellen). Eventuell mssen die Tabellenwerte aufgrund abweichender Leuchteneigenschaften noch korrigiert werden. Das ist z. B. der Fall,

wenn ein anderer Lampenlichtstrom als der den Tabellen zugrunde gelegte Lichtstrom 0 verwendet wird. Es gelten die Neuwerte der Lichtstrme. UGR ( ) = UGR(0

) + 8 log( /

0

)

28

wenn sich bei sonst gleichen (relativen) lichttechnischen Eigenschaften der Leuchte die leuchtende Flche A gegenber der Flche A0 der Basisleuchte ndert, z. B. bei Leuchten fr stabfrmige Leuchtstofflampen aufgrund unterschiedlicher Lampenlngen.

UGR (A) = UGR (A0) 8 log (A/A0) wenn sich der Leuchten-Betriebswirkungsgrad gegenber dem Wert h0 der Basisleuchte ndert. UGR( ) = UGR( 0) + 8 log( / 0)

Beispiel Einer UGR-Tabelle, die fr einen Lampenlichtstrom von 3300 lm gilt, wird der Wert UGR = 17,8 entnommen. Fr einen Lampenlichtstrom von 4400 lm ergibt sich bei sonst unvernderten lichttechnischen Daten der Leuchten der korrigierte UGR-Wert zu UGR(4400) = UGR(3300) + 8 log (4400/3300) = 17,8 + 1,0 = 18,8

Blickrichtung des Beobachters quer zur Leuchtenlngsachse

Blickrichtung des Beobachters parallel zur Leuchtenlngsachse

Lampen-/ Leuchtenachse parallel zur lngeren Raumseite

y = 4H

x = 4H

y = 8H

x = 8H

Lampen-/ Leuchtenachse parallel zur krzeren Raumseite

x = 4H

y = 8H

x = 8H

1.1-23 Standardisierte, gleichmige Leuchtenanordnungen fr das UGR-Tabellenverfahren. Blickrichtung des Beobachters quer (links) und parallel (rechts) zur Lampen-/Leuchtenlngsachse, die parallel zur lngeren (oben) oder krzeren (unten) Raumseite orientiert sein kann. Die Koordinate x liegt quer, die Koordinate y liegt parallel zur Blickrichtung (Werte fr x und y sind Beispiele). Anmerkung: Fr das UGR-Verfahren wurde ein beobachterbezogenes und nicht ein raumbezogenes Koordinatensystem gewhlt: Der Beobachter blickt immer in y-Richtung, unabhngig davon, ob diese Koordinate parallel zur lngeren oder zur krzeren Raumseite verluft. Wechselt der Beobachter seine Blickrichtung, wechseln damit auch seine Koordinaten bezglich des Raumes. Fr rotationssymmetrische bzw. quasi rotationssymmetrische Leuchten, wie z. B. Downlights, entfllt diese Unterscheidung.

y = 4H

29

1 Innenraumbeleuchtung1.1 Gtemerkmale der Beleuchtung

UGR-Tabellenmethode (Fortsetzung) Decke Wnde Boden

Tabelle der korrigierten vereinheitlichten Blendbewertungen (UGR) Leuchtenabstand/Aufhngehhe ber Beobachterauge s/H = 0,25 Reflexionsgrade 0,70 0,50 0,20 0,70 0,30 0,20 0,50 0,50 0,20 0,50 0,30 0,20 0,30 0,30 0,20 0,70 0,50 0,20 0,70 0,30 0,20 0,50 0,50 0,20 0,50 0,30 0,20 0,30 0,30 0,20

Raumabmessungen X 2H Y 2H 3H 4H 6H 8H 12H 2H 3H 4H 6H 8H 12H 4H 6H 8H 12H 4H 6H 8H 19,8 22,3 23,7 25,2 25,9 26,6 20,2 23,0 24,6 26,2 27,1 27,9 24,8 26,7 27,7 28,7 24,8 26,8 27,8 21,4 23,8 25,1 26,5 27,2 27,9 21,7 24,3 25,7 27,3 28,0 28,8 25,8 27,5 28,4 29,4 25,7 27,5 28,5

Korrigierte Blendbewertungen Lichtstrom 3300 lm Blickrichtung quer 20,3 22,8 24,2 25,7 26,5 27,2 20,8 23,6 25,2 26,8 27,7 28,6 25,4 27,3 28,4 29,4 25,4 27,4 28,5 21,9 24,4 25,7 27,1 27,8 28,5 22,2 24,9 26,3 27,9 28,7 29,5 26,4 28,2 29,1 30,0 26,3 28,2 29,1 22,5 25,0 26,3 27,7 28,4 29,1 22,9 25,5 27,0 28,6 29,4 30,2 27,1 28,9 29,8 30,8 27,1 28,9 29,9 16,6 17,8 18,2 18,5 18,6 18,6 17,9 19,4 20,0 20,4 20,5 20,6 20,9 21,7 22,0 22,1 21,2 22,1 22,5 Blickrichtung lngs 18,2 19,3 19,7 19,8 19,8 19,8 19,3 20,7 21,1 21,4 21,5 21,4 21,9 22,5 22,7 22,8 22,1 22,9 23,2 17,1 18,4 18,8 19,1 19,1 19,2 18,4 20,0 20,6 21,0 21,1 21,2 21,6 22,3 22,6 22,8 21,8 22,8 23,2 18,7 19,9 20,2 20,4 20,4 20,4 19,9 21,2 21,7 22,0 22,1 22,1 22,5 23,2 23,4 23,5 22,7 23,5 23,9 19,3 20,5 20,9 21,1 21,1 21,1 20,5 21,9 22,4 22,7 22,8 22,8 23,3 23,9 24,1 24,3 23,5 24,3 24,6

4H

8H

12H

1.1-24 Beispiel fr eine auf einen bestimmten Lampenlichtstrom korrigierte UGR-Tabelle einer bestimmten Leuchte fr standardisierte Raumabmessungen x und y als Vielfaches der Leuchtenhhe H ber dem Beobachterauge (Definition siehe Bild 1.1-21), mit standardisierten Reflexionsgraden und fr die Blickrichtungen quer und lngs zu den Leuchten. Die markierten Werte sind die Referenzwerte 4H, 8H fr die betreffende Leuchte. Lage der Koordinaten x und y bezglich des Beobachters, des Raumes und der Lampen-/Leuchtenachse siehe Bild 1.1-23.

30

Anwendung der UGR-Tabellen

1. Bestimmung der Leuchtenhhe ber dem Beobachterauge H = h p 1,2 m fr sitzende bzw. H = h p 1,7 m fr stehende Personen. Beispiel: Raumhhe h = 3,0 m, Leuchten in Deckenmontage (p = 0 m), fr sitzende Personen ist H = 1,8 m. 2. Aus den Raumabmessungen (Beispiel: Raumlnge L = 14,0 m, Raumbreite B = 7,5 m) wird das Vielfache der Leuchtenhhe ber dem Beobachterauge H ermittelt: L = 14 m /1,8 m = 7,8 H und B = 7,5 m /1,8 m = 4,2 H. 3. Die Leuchten sind parallel zur lngeren Raumseite montiert (siehe Skizzen rechts oben). Aus der leuchtenspezifischen UGR-Tabelle sind fr die zutreffenden Reflexionsgrade von Decke, Wnden und Boden (im Beispiel 0,7, 0,5, 0,2) die UGR-Werte nach folgender Ableseregel 1 zu entnehmen (siehe auch Bild 1.1-23), wobei ggf. Zwischenwerte zu interpolieren sind: Ableseregel 1 Lampen-/Leuchtenachse parallel zur Raumlnge Blickrichtung quer zur Lampenachse UGR-Wert nherungsweise X = 8 H aus Tabelle 1.1-24 Y = 4 H Blickrichtung parallel zur Lampenachse X=4H Y=8H

4. Eventuell mssen die UGR-Werte noch hinsichtlich des Lampenlichtstroms oder anderer Leuchtendaten korrigiert werden.y = 4H

x = 4H

y = 8H

x = 8H

Wrde die Lampen-/Leuchtenachse parallel zur krzeren Raumseite orientiert sein, mssten die UGR-Werte aus der leuchtenspezifischen UGR-Tabelle nach folgender Ableseregel 2 entnommen werden: Ableseregel 2 Lampen-/Leuchtenachse parallel zur Raumbreite Blickrichtung quer zur Lampenachse UGR-Wert nherungsweise X = 4 H aus Tabelle 1.1-24 Y = 8 H Blickrichtung parallel zur Lampenachse X=8H Y=4H

Die Werte sind in Tabelle 1.1-24 grn markiert.y = 4H

x = 4H

y = 8H

Die Werte sind in Tabelle 1.1-24 rot markiert.x = 8H

UGR-Referenzwerte 4H, 8H

Sind die Raumabmessungen und Reflexionsgrade zum Zeitpunkt der Planung nicht bekannt, knnen UGRReferenzwerte fr den Referenzraum mit den Abmessungen 4H und 8H, fr die Reflexionsgrade fr die Decke von 0,7, fr die Wnde von 0,5 und fr den Boden von 0,2 und fr die Blickrichtung quer und lngs zu den Leuchten zur Beurteilung der Blendung herangezogen werden. Diese UGR-Referenzwerte werden auch zur Leuchtenkennzeichnung verwendet. Die Leuchtenanordnungen und Beobachterstandorte sind in Bild 1.1-23 blau markiert, die Referenzwerte sind in Tabelle 1.1-24 ebenfalls blau markiert.

Beispiel Bei einer Raumhhe von h = 3,0 m und Leuchten in Deckenmontage (Pendellnge p = 0,0 m) ist H = h p 1,2 m = 1,8 m und der Referenzraum hat die realen Abmessungen 4H = 7,2 m und 8H = 14,4 m.

1.1-25 Die Bestimmung der UGR-Werte ist nach einer der drei Methoden mglich

Der schnelle Weg

UGR-Referenzwert 4 H, 8 H als Leuchtenkennzeichnung

Bestimmung der UGR-Werte

Der Standardweg

UGR-Tabelle aufgrund standardisierter Bedingungen

Der Sonderweg

UGR-Wert mit anlagenspezifischen Annahmen mit der UGR-Formel berechnen

31

1 Innenraumbeleuchtung1.1 Gtemerkmale der Beleuchtung

Abschirmwinkel

Die Bewertung der Blendung einer Beleuchtungsanlage nach dem UGR-Verfahren basiert auf der mittleren Leuchtdichte der Leuchten in Richtung des Beobachterauges und nicht auf der meist viel hheren Leuchtdichte der Lampen selbst. Bei Leuchten, bei denen aus dem fr die Direktblendung kritischen Blickwinkelbereich Lampen oder Teile davon direkt gesehen werden knnen, kann daher trotz positiver Bewertung der Blendungsbegrenzung dennoch Blendung und damit eine Herabsetzung der Sehleistung auftreten. Um diese durch hohe Einzel-Leuchtdichten der Lampen verursachte Blendung ebenfalls zu begrenzen, mssen die Lampen durch geeignete Manahmen abgeschirmt werden. Der Grad der Abschirmung wird durch den Abschirmwinkel gekennzeichnet, der je nach Leuchtdichte der Lampen verschiedene Mindestwerte (Tabelle 1.1-26) einhalten muss. Nach EN 12464-1 ist der Abschirmwinkel der Winkel zwischen der horizontalen Ebene und der Blickrichtung, unter der die leuchtenden Teile der Lampen in der Leuchte gerade sichtbar sind. Nach dieser Definition werden nur gesehene, leuchtende Lampenteile bewertet, keine hellen Leuchtenflchen (Bild 1.1-27). Nach EN 12665 ist der Abschirmwinkel einer Leuchte der Winkel zwischen der nach unten gerichteten

Vertikalen und der Richtung, aus der die Lampen und die Flchen hoher Leuchtdichte gerade nicht sichtbar sind. Bei der Bestimmung des Abschirmwinkels nach EN 12665 sind zustzlich zur Leuchtdichte der Lampen auch die Flchen hoher Leuchtdichte heranzuziehen. Der in Bild 1.1-28 dargestellte Abschirmwinkel nach EN 12665 gilt z. B. nur fr einen tiefstrahlenden Hochglanzreflektor, der in Betrachterrichtung meist eine sehr geringe Leuchtdichte aufweist. Ein weier Reflektor htte eine hohe Leuchtdichte, so dass der Abschirmwinkel etwa 90 betrgt. Fr die in Tabelle 1.1-26 angegebenen LampenLeuchtdichten muss der zugehrige Mindestabschirmwinkel gem Definition nach EN 12464-1, also nur fr die leuchtenden Teile der Lampen, eingehalten werden. Die Werte gelten nicht fr Leuchten mit ausschlielichem Lichtaustritt in den oberen Halbraum bzw. fr Leuchten, die unter der Augenhhe montiert sind. Lampen-Leuchtdichte kcd/m 2 20 bis < 50 50 bis < 500 500 Mindestabschirmwinkel 15 20 30

1.1-26 Mindestabschirmwinkel nach EN 12464-1 bei festgelegten Lampen-Leuchtdichten

1.1-28 Definition des Abschirmwinkels fr leuchtende Teile von Lampen und leuchtende Teile z. B. von Reflektoren nach EN 12665, bezogen auf die Vertikale

Bei den Angaben zum Abschirmwinkel ist darauf zu achten, ob der Abschirmwinkel nach EN 12464-1 oder nach EN 12665 definiert ist. Die Mindestabschirmwinkel nach Tabelle 1.1-26 gelten fr die Definition nach EN 12464-1, d. h. sie beziehen sich auf die horizontale Bezugslinie (Bild 1.1-27).

1.1-27 Definition des Abschirmwinkels fr leuchtende Teile der Lampen nach EN 12464-1, bezogen auf die Horizontale

32

Lampenart

PAR Glhlampen Hochvolt-Halogen-Reflektorlampen Niedervolt-Halogen-Reflektorlampen Kompakt-Leuchtstofflampen Stabfrmige Leuchtstofflampen 16 mm Stabfrmige Leuchtstofflampen 26 mm Halogen-Metalldampflampen, klar, zweiseitig gesockelt Halogen-Metalldampflampen, klar, einseitig gesockelt Halogen-Metalldampflampen, mit klarem Ellipsoidkolben Halogen-Metalldampflampen mit beschichtetem Ellipsoidkolben Quecksilberdampf-Hochdrucklampen mit beschichtetem Ellipsoidkolben Natriumdampf-Hochdrucklampen mit beschichtetem Ellipsoidkolben Natriumdampf-Hochdrucklampen mit klaren Kolben Natriumdampf-Niederdrucklampen

Mittlere Leuchtdichte in kcd/m2 je nach Lampenleistung und Lichtstrom 34 bis 93 8 bis 75 9 bis 480 21 bis 70 8,5 bis 32 5 bis 15 11000 bis 70 000 8 000 bis 83 000 16 000 bis 18 000 100 bis 280 10 bis 180 100 bis 300 2100 bis 4000 40 bis 100

1.1-29 Mittlere Leuchtdichte verschiedener Lampenarten

Reflexblendung auf horizontalen Sehaufgaben

Reflexionen hoher Leuchtdichte auf der Sehaufgabe knnen die Erkennbarkeit der Sehaufgabe verringern. Reflexionen zu hoher Leuchtdichten auf glnzenden Oberflchen, z. B. auf Glanzpapier, auf Bildschirmen oder Messinstrumenten in Leitstnden, fhren zu hnlichen Strungen wie bei der Direktblendung. Diese als Reflexblendung bzw. Schleierreflexion bezeichneten Vorgnge beeintrchtigen die Kontraste, die zum strungsfreien Sehen notwendig sind. Reflexbilder fhren ferner zu Fusionsreizen. Diese entstehen dadurch, dass das Auge auf die visuelle Information im Nahbereich, z. B. auf das Sehdetail auf dem Hochglanzpapier oder auf dem Bildschirm, und im Fernbereich, nmlich auf die Kontur der Quelle des Spiegelbildes, z. B. Leuchten, akkommodieren (scharf einstellen) mchte und dabei permanente Akkommodationsarbeit leistet. Die Folge sind Ermdungen und asthenopische Beschwerden, die sich z. B. als Augenbrennen, trockene oder trnende Augen, erhhte Licht- und Flimmerempfindlichkeit, Schleiersehen, Kopfschmerzen sowie Schwindelgefhl uern knnen. Zur Beschreibung der Strung durch Reflexblendung auf horizontalen Sehaufgaben wird der KontrastStufe 1 2 3 CRF-Mittelwert ber 1,0 0,85 bis 1,0 0,70 bis 0,85 CRF-Minimalwert 0,95 0,70 0,50

wiedergabefaktor CRF (Contrast Rendering Factor) verwendet. CRF ist das Verhltnis des Kontrastes einer definierten und reprsentativen Sehaufgabe bei der realen, also zu beurteilenden Beleuchtung und des Kontrastes der gleichen Sehaufgabe, jedoch bei einer vollkommen diffusen Referenzbeleuchtung. Literatur dazu siehe z. B. ClE-Publikation Nr. 19.2 (TC-3.1) 1981 An analytic model for describing the influence of lighting parameters upon visual performance, RQQ-Report Nr. 4 A Method of Evaluating the Visual Effectiveness of Lighting Systems, Illum. Eng. 65 1970), Nr. 8, S. 504-513 sowie LiTG-Publikation Nr. 13:1991 Der Kontrastwiedergabefaktor ein Gtemerkmal der Innenraumbeleuchtung, herausgegeben von den Lichttechnischen Gesellschaften Deutschlands (LiTG), sterreichs (LTAG) und der Schweiz (SLG). Eine Beleuchtung mit hohen Kontrastwiedergabefaktoren CRF vermeidet Sehstrungen auf glnzenden, horizontalen Lesevorlagen. Je nach Anforderungen an die Gte der Beleuchtung werden die in Tabelle 1.1-30 enthaltenen Stufen fr die CRF-Werte empfohlen.

Anwendungsbereich Arbeiten mit vorwiegend glnzendem Material, z. B. in grafischen Betrieben Arbeiten, bei denen glnzendes Material nur selten vorkommt, z. B. in Bros und Schulen Arbeiten mit vorwiegend mattem Material

1.1-30 Stufen des Kontrastwiedergabefaktors CRF fr verschiedene Sehaufgaben

33

1 Innenraumbeleuchtung1.1 Gtemerkmale der Beleuchtung

Reflexblendung auf horizontalen Sehaufgaben (Fortsetzung)

CRF-Werte knnen mit Computersystemen vorausbestimmt und mit Spezialmessgerten gemessen werden. Entsprechende Computergrafiken stellen die Planungsergebnisse anschaulich dar und enthalten z. B. Kurven gleicher CRF-Werte. Danach knnen die Arbeitspltze mit hohen Anforderungen an die Kontrastwiedergabe rumlich platziert werden. Reflexblendung kann durch folgende Manahmen vermieden bzw. verringert werden: Anordnung von Leuchten und Arbeitspltzen: Durch geeignete Anordnung sind Leuchten und Arbeitspltze einander so zuzuordnen, dass aus der berwiegenden Blickrichtung mglichst keine strenden Lichtreflexe auf dem Sehobjekt entstehen knnen. Fr ebene, waagerecht liegende Sehobjekte ist dies bei seitlicher Lichteinfallsrichtung gegeben. Zu starke Schattenbildung ist jedoch zu vermeiden. Gestaltung der Oberflchen: Oberflchen, in denen sich Leuchten spiegeln knnen, sollen matt oder entspiegelt gestaltet sein. Dies gilt im Besonderen fr Oberflchen von Arbeitspltzen, Papier, Schreibmaterialien wie Tinte, Tusche usw., Tasten von Schreibmaschinen, EDV-Terminals usw., insbesondere fr Bildschirmgerte. Leuchtdichtebegrenzung der Leuchten: Leuchten, die strende Lichtreflexe auf dem Sehobjekt erzeugen knnen, sollen fr die kritischen Ausstrahlungsrichtungen niedrige Leuchtdichten haben. Fr vor dem Beobachter quer zur Blickrichtung befindliche Leuchten und ebene, waagerecht liegende Sehobjekte ist dies im Besonderen der Ausstrahlungswinkelbereich 20 30 (s.a. Bild 1.20-7). Helle Decken und helle Wnde: Hohe Decken-Leuchtdichten knnen erzielt werden durch hohe Reflexionsgrade der Decke, der Wnde, des Fubodens und der Einrichtungsgegenstnde, bevorzugt in Verbindung mit einem Indirektanteil der Beleuchtung. Dadurch werden strende Reflexe gemindert.

1.1-31 Computergrafik mit Kurven gleicher CRF-Werte, Blickrichtung in Richtung der y-Koordinate, also parallel zur Lngsseite des Raumes

1.1-32 Lesevorlage mit hoher (links) und unmerklicher (rechts) Reflexblendung

Reflexblendung am Bildschirm

Die Vermeidung strender Reflexe auf Bildschirmen oder anderen geneigten Sehaufgaben kann mit den gleichen Manahmen erfolgen wie zuvor beschrieben. Fr die Begrenzung der Leuchtdichte von Leuchten gelten besondere Anforderungen. Bildschirme werden aufgrund ihrer Entspiegelungsgte in Bildschirmklassen I, II und III eingeteilt. Je besser die Entspiegelung, desto hhere Leuchtdichten von Leuchten und Flchen, die sich auf dem

Bildschirm spiegeln knnen, sind zulssig. Zu der bisherigen Abschirmbedingung von 200 cd/m2 ist der neue Leuchtdichte-Grenzwert 1 000 cd/m2 fr gut bis mittelgut entspiegelte Bildschirme hinzugekommen. Die Abschirmbedingungen gelten ab einem Ausstrahlungswinkel von 65 und fr alle Blickrichtungen zur Leuchte. Einzelheiten dazu siehe Kapitel 1.4 Bros und Rume mit Bildschirmarbeitspltzen.

34

Lichtrichtung, Modelling

Gute Erkennbarkeit beleuchteter Krper und Oberflchenstrukturen hngt wesentlich von einer ausreichenden Schattenwirkung der Beleuchtung ab. Modelling bezeichnet die Ausgewogenheit zwischen diffuser und gerichteter Beleuchtung und ist ein wichtiges Merkmal der Beleuchtungsqualitt fr praktisch alle Innenrume. Das allgemeine Erscheinungsbild eines Innenraumes verbessert sich, wenn die baulichen Merkmale, die Menschen sowie die Gegenstnde darin so beleuchtet werden, dass Form und Oberflchenstrukturen deutlich und auf angenehme Weise erkennbar sind. Dies wird erreicht, wenn das Licht merkbar eine Vorzugsrichtung besitzt; es entstehen so die fr ein gutes Modelling wichtigen eindeutigen Schatten. Zu diffuse Beleuchtung ergibt eine subjektiv als unangenehm empfundene Schattenarmut, ein langweiliges Arbeitsumfeld und ein unattraktives Lichtklima. Die Beleuchtung sollte aber auch nicht zu stark gerichtet sein, weil sich sonst zu harte Schatten mit harten Schattenrndern bilden. Die Beleuchtung aus einer bestimmten Richtung kann in Sonderfllen, z. B. im Werkzeugbau, beim Anreien oder bei Kontrollen von Oberflchen, Feinheiten einer Sehaufgabe herausheben, ihre Sichtbarkeit verbessern und die Durchfhrung der Aufgabe erleichtern. Dabei auftretende Schleierreflexionen und Reflexblendung sollten besonders beachtet und vermieden werden. Die Qualitt der Beleuchtung hngt in starkem Mae von der Erkennbarkeit rumlicher Objekte sowie von der Helligkeit vertikaler Flchen ab. Eine angenehme visuelle Kommunikation ist abhngig von der Erkennbarkeit der Gesichtszge der anwesenden Personen. Eine zu deren Beschreibung geeignete photometrische Gre ist die zylindrische Beleuchtungsstrke Ez, genauer jedoch die halbzylindrische Beleuchtungsstrke Ehz (Bild 1.1-33). Fr eine gute Erkennbarkeit von Gesichtern werden Gesichts-Leuchtdichten im Bereich von etwa 15 cd/m2 bis 20 cd/m2 als ausreichend angesehen. Diesen Leuchtdichten entspricht ein Bereich der zylindrischen Beleuchtungsstrke von 150 lx bis 200 lx. Daher wird die zylindrische Beleuchtungsstrke zur rumlichen Beurteilung der Beleuchtung, insbesondere auch von Brorumen, angewendet. Die zylindrische Beleuchtungsstrke Ez ist der an einem Punkt vorhandene arithmetische Mittelwert der vertikalen Beleuchtungsstrken Ev. Die zylindrische Beleuchtungsstrke ist nach EN 12665 der gesamte Lichtstrom, der auf eine gekrmmte Flche eines sehr kleinen Zylinders fllt, geteilt durch die gekrmmte Oberflche dieses Zylinders. Die Achse des Zylinders ist vertikal, wenn nicht anders angegeben. Fugnger, z. B. in Parkbauten und Passagen, mchten ihnen begegnende Personen frhzeitig erkennen, um das eigene Verhalten rechtzeitig auf diese einstellen zu knnen. Fr die Erkennbarkeit von Gesichtern wird auch die halbzylindrische Beleuchtungsstrke Ehz herangezogen. Sie ist definiert als der an einem Punkt

vorhandene arithmetische Mittelwert der vertikalen Beleuchtungsstrke Ev() innerhalb eines Winkelbereichs des Azimutwinkels von -/2 /2 (Bild 1.1-33). +/2 Ehz = 1 -/2 Die Schattigkeit kann durch das Verhltnis von zylindrischer Beleuchtungsstrke Ez zu horizontaler Beleuchtungsstrke Eh bewertet werden. Eine zu harte Schattenwirkung kann vermieden werden, wenn in einer Hhe von 1,20 m ber dem Boden das Verhltnis von Ez/Eh nicht kleiner als etwa 0,3 ist. Zu tiefe Schatten lassen sich durch geeignete Anordnung mehrerer Leuchten mit nicht zu eng strahlender Lichtstrkeverteilung sowie durch Verwendung von hellen Wnden und Mblierungen vermeiden. Die zylindrische Beleuchtungsstrke Ez und die halbzylindrische Beleuchtungsstrke Ehz sowie die Schattigkeit Ez/Eh knnen mit entsprechender Software berechnet und grafisch dokumentiert werden. Ev()d

Ev() 2

2

1.1-33 Zur Erluterung der halbzylindrischen Beleuchtungsstrke als lichttechnisches Gtemerkmal zur Erkennbarkeit von dreidimensionalen Sehaufgaben, wie Gesichter

Eh Ez Ez/Eh > 0,3

1.1-34 Der Mittelwert der vertikalen Beleuchtungsstrken auf einer Zylinderoberflche ergibt die zylindrische Beleuchtungsstrke. Das Verhltnis der zylindrischen und der horizontalen Beleuchtungsstrke definiert die Schattigkeit Ez/Eh an diesem Punkt.

35

1 Innenraumbeleuchtung1.1 Gtemerkmale der Beleuchtung

Lichtrichtung, Modelling (Fortzetzung)

200 250 250

225

250 275

200

1.1-35 Beispiel fr die Dokumentation der zylindrischen Beleuchtungsstrke Ez (oben) und der Schattigkeit Ez/Eh (unten) in einem Bro, Bewertungsebene 1,2 m ber dem Boden

275

250 225 200

175

200

175

0,42

0,48 0,54 0,54 0,48

0,42

0,60

Farbaspekte

Die Farbqualitt einer Lampe mit annhernd weiem Licht wird durch zwei Eigenschaften gekennzeichnet: Lichtfarbe der Lampe Farbwiedergabe, welche das farbige Aussehen von Gegenstnden und Personen beeinflusst, die von dieser Lichtquelle beleuchtet werden. Die Lichtfarbe einer Lichtquelle wird durch die hnlichste Farbtemperatur Tcp (temprature de couleur proximale) gekennzeichnet. Die hnlichste Farbtemperatur ist diejenige Temperatur, die erhitztes Platin annimmt, um in gleicher Farbe zu erscheinen wie die Lichtquelle. Niedrige Farbtemperaturen beschreiben warme, gelb-rot-wei erscheinende Lichtfarben, wie z. B. Kerzen, Glhlampen und andere Temperaturstrahler. Hohe Farbtemperaturen beschreiben kalte, also mehr weiblaue Lichtfarben, wie z. B. das Tageslicht mit etwa 6 500 K (bedeckter Himmel). Trotz gleicher Lichtfarbe knnen die Lampen aufgrund unterschiedlicher, spektraler Zusammensetzung ihrer Strahlung unterschiedliche Farbwiedergabe-Eigenschaften haben. In EN 12464-1 werden keine Empfehlungen zur Lichtfarbe der zu verwendenden Lampen gegeben, weil deren Auswahl stark von der Psychologie, der sthetik u