🌿 Beleuchtungsstärke und Gleichmäßigkeit der elektrischen Beleuchtung an Arbeitsplätzen

Umwelt PN-E-04040-03

Übersicht

Status der Norm: PN-E-04040-03:1983 (frühere Bezeichnung PN-83/E-04040/03) wurde vom PKN zurückgezogen, wird aber in den Akkreditierungsbereichen der Laboratorien weiterhin angeführt.

Die Norm PN-83/E-04040/03 beschreibt die Technik der fotometrischen Messung der Beleuchtungsstärke, darunter die Lage der Messpunkte auf den Arbeitsebenen (Abschn. 2.7.1.3). Die Messungen der Beleuchtungsstärke und der Gleichmäßigkeit der elektrischen Beleuchtung an Arbeitsplätzen werden nach dieser Norm ausgeführt, und die Ergebnisse werden nach den Anforderungen der PN-EN 12464-1 „Licht und Beleuchtung — Beleuchtung von Arbeitsstätten — Teil 1: Arbeitsstätten in Innenräumen" (die geltende Ausgabe PN-EN 12464-1:2022-01, die auf EN 12464-1:2021 beruht, ersetzte PN-EN 12464-1:2012; davor die Ausgabe von 2004) sowie nach PN-EN 12464-2 für Arbeitsstätten im Freien beurteilt. Bis 2004 gab die Anforderungen und die Methodik die Norm PN-84/E-02033 „Beleuchtung von Innenräumen mit elektrischem Licht" an (heute zurückgezogen), aus der nach wie vor der Begriff der Arbeitsebene und die Grundsätze für die Wahl der Punktzahl übernommen werden.

PN-EN 12464-1 legt die Beleuchtungsanforderungen für Menschen an Arbeitsstätten in Innenräumen hinsichtlich des Sehkomforts und der Sehleistung fest: Alle Werte der Beleuchtungsstärke in der Norm sind Wartungswerte, unter die die mittlere Beleuchtungsstärke im jeweiligen Bereich nicht absinken darf; für die Berechnung und die Messung der mittleren Beleuchtungsstärke und der Gleichmäßigkeit wird das in der Norm festgelegte Punktraster angewendet (Abschn. 5.4). Die Norm gibt keine Hinweise zur Methodik der Messungen selbst — die Messungen sollten Personen ausführen, die die Beleuchtungstechnik und die in PN-83/E-04040.03 und PN-89/E-04040.00 beschriebenen fotometrischen Messungen kennen. Die periodischen Beleuchtungsmessungen ergeben sich aus den Arbeitsschutzvorschriften; die Verordnung über die allgemeinen Arbeitsschutzvorschriften verlangt darüber hinaus, dass das Verhältnis der mittleren Beleuchtungsstärken in benachbarten Räumen, durch die der Verkehr führt, nicht größer als 5:1 ist.

Prinzip der Methode

Die Beleuchtungsstärke E [lx] wird mit einem Luxmeter mit einer Siliciumfotozelle gemessen, deren spektrale Empfindlichkeit an die Hellempfindlichkeitskurve des Auges V(λ) für das fotopische Sehen angepasst ist und die eine Richtungskorrektur nach dem Kosinusgesetz besitzt (ein Teil des von den Wänden reflektierten Lichtstroms trifft unter großem Winkel auf die Zelle und ergäbe ohne die Korrektur einen systematischen Fehler). Der Messkopf wird auf der Arbeitsebene angeordnet — auf der waagerechten in einer Höhe von 0,85 m in Innenräumen mit Tischen und Werkzeugmaschinen, auf der Höhe des Fußbodens in Fluren, Treppenhäusern und Sanitärräumen, auf der senkrechten oder der geneigten dort, wo die Sehaufgabe so ausgerichtet ist (Regale, Pulte). Die Messpunkte liegen in den Mitten der Maschen des Beleuchtungsrasters; die Maschen sind annähernd quadratisch (Seitenverhältnis 0,5–2), und ihre größte Abmessung beträgt p = 0,2·5^log(d), wobei d die längere Abmessung des Bereichs in m ist (die kürzere, wenn das Seitenverhältnis ≥ 2 beträgt). Aus den Ablesungen werden Eśr = (E1 + … + Ek)/k sowie die Gleichmäßigkeit U0 = Emin/Eśr berechnet und mit dem Wartungswert der Beleuchtungsstärke und mit der für die jeweilige Aufgabe geforderten Gleichmäßigkeit verglichen.

Anwendungen

• Periodische Beleuchtungsmessungen an Arbeitsplätzen für Zwecke des Arbeitsschutzes — Büros, Produktionshallen, Lager, Laboratorien, medizinische und Bildungseinrichtungen
• Abnahme neuer und modernisierter Beleuchtungsanlagen — Vergleich mit dem nach PN-EN 12464-1 erstellten Entwurf
• Beurteilung der Arbeitsplätze mit kombinierter Beleuchtung (allgemeine + örtliche) und der Arbeitsplätze mit Bildschirmen
• Prüfung des Verhältnisses der Beleuchtungsstärken in benachbarten Räumen (≤ 5:1) und der Beleuchtung der Verkehrszonen
• Messungen an Regalen und Fachböden (senkrechte Ebene) sowie an Steuerpulten

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-E-04040-03:1983

Titel (PL)

Pomiary fotometryczne i radiometryczne — Pomiar natężenia oświetlenia

Title (EN)

Photometric and radiometric measurements — Measurement of illuminance

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Besichtigung und Vorbereitung

   Notiere die Art der Lichtquellen, die Art und die Anordnung der Leuchten, die Leistung, den Verschmutzungsgrad, die Zahl der funktionsfähigen und der defekten Lichtquellen sowie die Art der Beleuchtung (allgemeine, örtliche, kombinierte). Die Messungen werden nicht ausgeführt, wenn ein erheblicher Teil der Lichtquellen nicht leuchtet (die Fachliteratur nennt eine Schwelle von 10–20 %). Miss die Temperatur und die Feuchte. Neue Anlagen: Die Lichtquellen müssen mindestens 100 h eingebrannt sein (Entladungslampen).

2. Messbedingungen

   Führe die Messungen nach Einbruch der Dunkelheit, ohne Beteiligung des Tageslichts, aus; schalte die Entladungslampen mindestens 30 min vorher ein (Glüh- und Halogenlampen dürfen sofort gemessen werden). Prüfe nach Möglichkeit die Versorgungsspannung. Die messende Person trägt dunkle Kleidung; prüfe das Luxmeter mit dem Kalibrator.

3. Festlegung der Ebenen und der Bereiche

   Lege an jedem Arbeitsplatz die Arbeitsebene fest (die waagerechte in 0,85 m, den Fußboden oder die senkrechte/geneigte), grenze den Bereich der Sehaufgabe ab (aufgrund der Beobachtung der Tätigkeiten oder — wenn er unbekannt ist — die ganze Ebene), ferner den Streifen des unmittelbaren Umgebungsbereichs (≥ 0,5 m) und den Hintergrundbereich (≥ 3 m). In Räumen ohne deutliche Arbeitsebenen und bei gleichmäßiger allgemeiner Beleuchtung — ein Raster über dem gesamten Grundriss in einer Höhe von 0,85 m; in den Verkehrszonen — auf dem Fußboden, in einem Raster mit einer Seitenlänge von etwa 1 m.

4. Punktraster

   Teile den Bereich in annähernd quadratische Maschen (Seitenverhältnis 0,5–2) mit einer Abmessung von höchstens p = 0,2·5^log(d); die Punkte liegen in den Mitten der Maschen, nicht unter den Leuchten, unter Ausschluss eines Streifens von 0,5 m an den Wänden (es sei denn, der Bereich der Sehaufgabe liegt in diesem Streifen). Kleine Objekte (Manometer, Pulte) — mindestens 3 Punkte; Regale — auf der senkrechten Ebene am untersten und am obersten Fachboden.

5. Messung

   Lege den Messkopf so an, dass seine wirksame Fläche mit der Messebene zusammenfällt; lies ab, ohne den Messkopf oder die Leuchten zu verdecken (ein Verdecken senkt die Ablesung um bis zu 30–40 %). In jedem Punkt eine Messung. Die Untersuchungen der Verkehrszonen und die Abnahmemessungen der allgemeinen Beleuchtung — bei ausgeschalteter örtlicher Beleuchtung; die Beurteilung der Sehaufgabe — bei eingeschalteter allgemeiner und örtlicher Beleuchtung.

6. Berechnungen und Beurteilung

   Berechne Eśr = ΣEi/k und U0 = Emin/Eśr getrennt für den Bereich der Sehaufgabe, für den unmittelbaren Umgebungsbereich, für den Hintergrundbereich und für die Verkehrszonen. Vergleiche Eśr mit dem Wartungswert der Beleuchtungsstärke aus PN-EN 12464-1 (erhöht, wenn die Sehaufgabe kritisch ist, die Einzelheiten klein oder von geringem Kontrast sind oder die Aufgabe lange dauert) und U0 mit der geforderten Gleichmäßigkeit. Für eine neue Anlage vergleiche den mit dem Wartungsfaktor aus dem Entwurf multiplizierten Anfangswert. Prüfe das Verhältnis der Eśr benachbarter Räume (≤ 5:1) und den Anteil der allgemeinen Beleuchtung an der kombinierten (≥ 20 %). Prüfe nach den Messungen das Luxmeter erneut.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Messungen nach Einbruch der Dunkelheit bei voller Beleuchtung — stimme in Produktionshallen den Zugang zu den Arbeitsplätzen und zu den Maschinen mit dem Nutzer ab
• Berühre die Leuchten und die Lichtquellen nicht; die Prüfung der Funktionsfähigkeit der Lichtquellen erfolgt nur durch Augenschein
• Schütze die Fotozelle des Luxmeters vor Verschmutzung und Verkratzen — das verändert ihre Kennlinie

Häufige Fragen