Nowe podejście w projektowaniu i weryfikacji oświetlenia na tle normy PN-EN 12464-1:2004 Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy

W komentarzu Polskiego Komitetu Oświetleniowego ustosunkowano się do pojęć i wyrażeń zastosowanych w normie w kolejności zgodnej z jej układem. Niektóre zagadnienia sprawiające najwięcej wątpliwości i nieporozumień wśród użytkowników normy zostały omówione szerzej.

W artykule zwrócono uwagę na najważniejsze zagadnienia dotyczące kryteriów projektowania oświetlenia wnętrz, obowiązków projektantów oraz weryfikacji projektów i stanu oświetlenia. Autorka oparła się na fragmentach komentarza PKOśw., uzupełniając je własnymi przemyśleniami i doświadczeniami. Obszerność problematyki sprawia, że zagadnienia te zostaną omówione w kilku kolejnych artykułach.

Stan prawny normy PN-EN 12464-1:2004

Europejska norma dotycząca oświetlenia wnętrz EN 12464-1 Light and lighting. Lighting of work places. Part 1: Indoor work places powstawała przez okres prawie dziesięciu lat, wywołując w środowisku oświetleniowców liczne dyskusje i spory. Swoją ostateczną formę uzyskała w grudniu 2002 roku. Polski Komitet Normalizacyjny uznał ją jako polską normę PN-EN 12464-1 i od 30 września 2003 r. wprowadził do polskiej normalizacji metodą  uznaniową (U) w wersji angielskojęzycznej. Norma PN-EN 12464-1:2003 (U) wycofała stosowaną od dawna normę PN-84/E-02033 Oświetlenie wnętrz światłem elektrycznym.

Jednocześnie powstało szereg wątpliwości dotyczących głównie obligatoryjności nowej normy. Zgodnie z art. 5.3 Ustawy o normalizacji (DzU z 2002 r., nr 169, poz. 1386), stosowanie Polskich Norm stało się dobrowolne, ale jednocześnie w tej samej ustawie znalazło się sformułowanie „(...) polskie normy mogą być powoływane w przepisach prawnych po ich opublikowaniu w języku polskim” (art. 5.4).

Dobrowolność stosowania Polskich Norm oraz różne formy powołań norm w przepisach prawnych stały się tematami ogólnopolskiej dyskusji na forum prawników, pracodawców, inżynierów budownictwa i organów legislacyjnych. Na podstawie publikacji w tym zakresie można uznać, że stanowisko organów rządowych skłania się ku poglądowi „Polskie Normy powołane w przepisie prawnym stają się obowiązujące na równi z postanowieniami przepisu, które to powołanie zawiera” („Normalizacja” 6/2005). Istotne znaczenie w tym przypadku ma również forma powołania normy w przepisach prawnych, jako wprowadzenie szczegółowych postanowień technicznych. Formy te zostały zdefiniowane w PN-EN 45020:2000 Normalizacja i dziedziny związane. Terminologia ogólna.

W listopadzie 2004 roku została wydana norma PN-EN 12464-1:2004 Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach, jako tłumaczenie, bez jakichkolwiek zmian, normy europejskiej z 2002 r. Norma ta zastąpiła następujące dwie normy oświetleniowe:

• PN-71/E-02034 Oświetlenie elektryczne terenów budowy, przemysłowych, kolejowych, portowych oraz dworców i środków transportu publicznego,
• PN-84/E-02035 Urządzenia elektroenergetyczne. Oświetlenie elektryczne obiektów energetycznych. W chwili obecnej normy dotyczące oświetlenia wnętrz i stanowisk pracy są następujące:
• PN-EN 12464-1:2004 Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach,
• PN-EN 12665:2003 (U) Światło i oświetlenie. Podstawowe terminy oraz kryteria określania wymagań dotyczących oświetlenia,
• PN-EN 13032-1:2005 (U) Światło i oświetlenie. Pomiar i prezentacja danych fotometrycznych lamp i opraw oświetleniowych. Część 1: Pomiar i format pliku,
• PN-EN 13032-2:2005 (U) Światło i oświetlenie. Pomiar i prezentacja danych fotometrycznych lamp i opraw oświetleniowych. Część 2: Prezentacja danych dla miejsc pracy wewnątrz i na zewnątrz budynków,
• PN-89/E-04040.00 Pomiary promieniowania optycznego. Pomiary fotometryczne. Wymagania ogólne,
• PN-89/E-04040.03 Pomiary promieniowania optycznego. Pomiary fotometryczne. Pomiar natężenia oświetlenia,
• PN-EN 1838:2005 Zastosowanie oświetlenia. Oświetlenie awaryjne,
• prPN-EN 50172 Systemy awaryjnego oświetlenia ewakuacyjnego,
• PN-71/B-02380 Oświetlenie wnętrz światłem dziennym. Warunki ogólne,
• PN-EN 1837:2005 Bezpieczeństwo maszyn. Integralne oświetlenie maszyn,
• PN-EN 12193:2002 Oświetlenie stosowane w obiektach sportowych.

Problematyka oświetlenia wnętrzowego jest regulowana głównie przepisami z zakresu bezpieczeństwa i higieny pracy, z których najważniejsze to:

1. Ustawa z dnia 26 czerwca 1974 r. Kodeks pracy (DzU z 1998 r., nr 21, poz. 94 z późn. zm.) – data obowiązywania: 23 grudnia 1997 r.,

2. Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z 26 września 1997 r. w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy (DzU z 2003 r., nr 169, poz. 1650, tekst jednolity) – data obowiązywania: 29 września 2003 r.,

3. Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z 1 grudnia 1998 r. w sprawie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy na stanowiskach wyposażonych w monitory ekranowe (DzU z 1998 r., nr 148, poz. 973) – data obowiązywania: 11 marzec 1999 r., 

4. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 7 kwietnia 2004 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2004 r., nr 169, poz. 1156) – data obowiązywania: 27 maja 2004 r.

Rozporządzenie (2) w §26.2 podaje, że pracodawca „niezależnie od oświetlenia dziennego powinien zapewnić oświetlenie elektryczne o parametrach zgodnych z Polskimi Normami”. W następnych paragrafach tego rozporządzenia mówi się o tym, że „pracodawca jest zobowiązany oceniać i dokumentować ryzyko zawodowe (...)”, a w szczególności m.in. „zapewnić organizację pracy i stanowisk w sposób zabezpieczający pracowników przed zagrożeniami wypadkowymi oraz oddziaływaniem czynników szkodliwych dla zdrowia i uciążliwości – z uwzględnieniem możliwości psychofizycznych pracowników” (§ 39.1) oraz „pracodawca jest zobowiązany zapewnić systematyczne kontrole stanu bezpieczeństwa i higieny pracy (...)” (§40.1). Na tej podstawie przyjęto, że norma PN-EN 12464-1:2004 jest obligatoryjna i narzuca pracodawcom obowiązek zapewnienia bezpiecznych i higienicznych warunków pracy oraz konieczność wykonania pomiarów i oceny parametrów oświetlenia elektrycznego. Oświetlenie nie kwalifikuje się do czynników szkodliwych, lecz jego parametry decydują o uciążliwości pracy wzrokowej. Niespełnienie określonych wymagań oświetleniowych może stwarzać warunki zagrożenia, a nawet w sposób pośredni być przyczyną wypadków przy pracy. Spełnienie wymagań oświetleniowych związane jest natomiast z opracowaniem profesjonalnego projektu oświetlenia, jego właściwą weryfikacją i realizacją.

W rozporządzeniu (4) przywoływana jest norma już obecnie wycofana PN-84/E-02033 Oświetlenie wnętrz światłem elektrycznym. Podjęte są starania, aby istniejąca sprzeczność postanowień tego rozporządzenia z przepisami bhp została w najbliższym czasie usunięta.

Układ normy oraz ogólny komentarz

Norma PN-EN 12464-1:2004, jak każda norma europejska, posiada część opisową i merytoryczną. Część opisowa zawiera: przedmowę krajową, załączniki krajowe (informacyjne), przedmowę formalną, wprowadzenie, zakres normy, powołania normatywne, aneksy (informacyjne), bibliografię. Z zakresu normy wynika, że:

• określa ona wymagania dotyczące oświetlenia wnętrz,
• uwzględnia ilościowe i jakościowe cechy oświetlenia,
• określa zalecenia wynikające z dobrej praktyki oświetlenia, dając dużą swobodę projektantom w doborze technik projektowania i urządzeń oświetleniowych,
• podaje stablicowane wymagania dla różnych wnętrz, zadań i czynności.

Część merytoryczna zawiera: terminy i definicje, kryteria oświetlenia, procedury weryfikacyjne (pomiary), tabele z wymaganiami oświetleniowymi (16 stron), zestawienie wnętrz, zadań i rodzajów aktywności (600 poz.).

Norma odnosi ocenę spełnienia wymagań oświetleniowych poprzez zapewnienie wydolności wzrokowej oraz komfortu widzenia, przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa. Norma jest adresowana do projektantów oświetlenia, osób wykonujących pomiary oświetleniowe oraz użytkowników instalacji.

Istotną cechą normy PN-EN 12464 jest nowe podejście do projektowania i weryfikacji oświetlenia, przez co jest ona dość trudna do zrozumienia przez osoby niezajmujące się profesjonalnie oświetleniem. Ponadto, długi okres stosowania „starej” normy PN-84/E-02033 jest przeszkodą w bezpośrednim przejściu do stosowania „nowej” normy.

Nowe podejście jest charakteryzowane kilkoma elementami, które zostaną przedstawione bliżej:

• wymaganiom oświetleniowym w nowej normie nadano różny charakter (nakazy, zalecenia lub wskazówki). Zastosowane w normie wyrazy „powinien” lub „należy” traktujemy jako nakaz, natomiast wyraz „zaleca się” należy uznać za rekomendowane zalecenie. W „starej” normie wszystkie wymagania były traktowane równorzędnie i wszystkim nadano charakter w zasadzie nakazowy. Z wieloletniej praktyki wynikało jednak, że jedynie niektóre z nich były podstawą do wyboru i oceny oświetlenia,
• według „nowej” normy projektant jest zobowiązany do wykonania pewnych czynności oraz określenia szeregu wskaźników i parametrów wynikających z zastosowanego rozwiązania. Tym samym zobowiązano projektantów do posiadania profesjonalnej wiedzy z oświetlania i narzucono na nich odpowiedzialność za wykonany projekt oświetlenia. Należy między innymi przyjąć wartości współczynnika utrzymania i określić plan konserwacji oświetlenia, a także wartości wskaźnika olśnienia przykrego UGR na podstawie danych producenta, wyróżnić na stanowiskach pracy pola zadania wzrokowego i bezpośredniego otoczenia, itp.,
• procedury weryfikacyjne wg „nowej” normy odnoszą się tylko do kilku parametrów oświetlenia,
• w „nowej” normie wprowadzono wymaganie weryfikacji samego projektu oświetleniowego, co podkreśla odpowiedzialność projektanta za „swoje dzieło”,
• „nowa” norma sformułowała kryteria projektowania oświetlenia w odniesieniu do takich pojęć, jak otoczenie świetlne, wydolność wzrokowa i wygoda widzenia. Brak zrozumienia tych pojęć jest przeszkodą we właściwym stosowaniu światła we wnętrzu,
• „nowa” norma daje projektantom ogromną swobodę w wyborze rozwiązań, stosowania nowych technik i innowacyjnych urządzeń oświetleniowych,
• „nowa” norma traktuje oświetlenie wnętrz jako sumy oświetlenia poszczególnych miejsc pracy we wnętrzu. Ten sposób spojrzenia na oświetlenie wnętrz umożliwia uzyskanie oświetlenia maksymalnie energooszczędnego. Wymagane poziomy natężenia oświetlenia na rozważanym miejscu pracy mogą być traktowane jako wynik współpracy zmiennego w czasie oświetlenia dziennego i regulowanego oświetlenia elektrycznego, zakładając jednak, że wymagania normy muszą być spełnione w całości przez oświetlenie elektryczne i to w dowolnym okresie pracy urządzeń oświetlenia elektrycznego,
• „nowa” norma określa procedury weryfikacyjne w stosunku do podstawowych wymagań, nie nakazując sprawdzania wszystkich przyjętych w projekcie zaleceń oświetleniowych.

Terminologia

W komentarzu Polskiego Komitetu Oświetleniowego przytoczono szereg pojęć, obowiązujących w technice oświetlania, których przytoczenie może pomóc w zrozumieniu dość lakonicznego tekstu normy. Niektóre z nich, do których odnoszą się podstawowe kryteria projektowania, zostały rozwinięte:

• zadanie wzrokowe (visual task) – elementy wzrokowe wykonywanej pracy. Charakteryzowane są przez wielkość obserwowanego szczegółu lub obiektu, ich luminancję, kontrast z tłem, czas obserwacji, itp.,
• pole zadania (wzrokowego) (task area) – część pola w miejscu pracy, gdzie wykonywane jest zadanie wzrokowe,
• pole bezpośredniego otoczenia (immediate surrounding area) – pas o szerokości co najmniej 0,5 m, otaczający pole zadania, występujący w polu widzenia,
• eksploatacyjne natężenie oświetlenia (maintained illuminance) – wartość, od której nie może być mniejsza wartość średniego natężenia oświetlenia (zalecane do utrzymania podczas eksploatacji), 
• otoczenie świetlne (luminous environment) – jest to oświetlenie rozpatrywane w aspekcie jego fizjologicznego i psychologicznego oddziaływania na organizm ludzki. Charakteryzuje wypadkowe wrażenie wzrokowe, wywołane obserwacją wszystkich elementów przestrzeni (światła, architektury, barwy). Jest kształtowane za pomocą czynników oświetleniowych i architektonicznych (wielkości okien, sylwetki opraw, sposobu ich mocowania, aranżacji meblowej, wystroju ścian, sufitów i podłóg),
• wydolność wzrokowa (visual performance) – jest to wydolność systemu wzrokowego, mierzona na przykład szybkością i dokładnością wykonania pracy wzrokowej. Wydolność wzrokowa charakteryzuje zdolność człowieka do wykonywania zadań i zależy od wielu wzrokowych i pozawzrokowych zmiennych. Ogólnie czynniki, które wpływają na wydolność wzrokową, dzieli się na: indywidualne możliwości wzrokowe (stan wzroku: ostrość wzroku, widzenie barw itd.), widoczność zadania (oświetlenie, odległość obserwacji, wielkość szczegółu, kontrast) i czynniki psychologiczne i ogólnofizjologiczne (motywacja, inteligencja, ogólny stan zdrowia),
• wygoda widzenia (visual comfort) – to stan subiektywny osoby związany z oddziaływaniem otoczenia świetlnego. Jest kształtowana głównie za pomocą takich parametrów oświetlenia, jak: rozkład luminancji we wnętrzu, właściwe oddawanie barw obserwowanych przedmiotów, poziom natężenia oświetlenia na płaszczyznach pracy. Oświetlenie zapewniające wygodę widzenia wpływa na odczucia człowieka, może aktywizować jego przeżycia i zwiększać siłę koncentracji przy wykonywaniu zadań wzrokowych.

Kryteria projektowania oświetlenia

W komentarzu Polskiego Komitetu Oświetleniowego obszernie ustosunkowano się do poszczególnych kryteriów projektowania, w normie kryteria te są bowiem przedstawione dość ogólnikowo i mogą budzić wiele wątpliwości przy ich stosowaniu. Określono również czynności projektowe, które powinno się uwzględniać przy przyjmowaniu założeń projektowych oraz podczas wykonania projektu. Szczególnie w tym fragmencie normy uwidacznia się założenie autorów normy EN, że projektanci będą kierować się swoją wiedzą, doświadczeniem i dobrą praktyką z zakresu właściwego oświetlania oraz, że tym samym ponoszą odpowiedzialność za zaprojektowane rozwiązanie oświetlenia.

Norma PN-EN 12464-1:2004 określa podstawowe wymagania i zalecenia związane z wytworzeniem tzw. otoczenia świetlnego (patrz definicja podana wyżej). Decydujące znaczenie przy określaniu wymagań oświetleniowych oraz czynności projektowych i weryfikacyjnych mają takie pojęcia, jak zadanie wzrokowe, pole zadania i pole bezpośredniego otoczenia. Projektant na podstawie posiadanych materiałów i danych do projektu jest zobowiązany do opracowania założeń projektowych oraz do określenia występujących w pomieszczeniu pól zadań wzrokowych i bezpośredniego otoczenia.Otoczenie świetlne jest charakteryzowane przez zapewnienie odpowiednich parametrów oświetlenia:

• rozkładu luminancji,
• natężenia oświetlenia,
• olśnienia,
• kierunkowości światła (modelowania),
• barwy światła,
• oddawania barw,
• migotania światła,
• udziału światła dziennego.

W normie odniesiono się również do współczynników utrzymania, a tym samym konserwacji instalacji oświetleniowej oraz do względów energetycznych oświetlenia.

Natężenie oświetlenia – podstawowe kryterium projektowania i weryfikacji oświetlenia

Istotna zmiana w nowym podejściu do projektowania jest związana z poziomem natężenia oświetlenia, które zostało uznane za jedno z najważniejszych (obligatoryjnych) parametrów, które należy uwzględnić zarówno w projektowaniu, jak i przy ocenie (pomiarach) oświetlenia. Wymaganie oświetleniowe w normie zostało odniesione do wartości natężenia oświetlenia w polu zadania zlokalizowanego na rzeczywistej płaszczyźnie (poziomej, pionowej lub pochylonej), ściśle związanej z charakterem i rodzajem czynności.

Bez względu na to, jak określono wymaganie oświetleniowe, powinno ono odnosić się do stanowiska pracy – pola zadania. W pozostałej części pomieszczenia należy zapewnić poziom natężenia oświetlenia co najmniej równy wymaganemu dla bezpośredniego otoczenia. W pomieszczeniach stałego pobytu eksploatacyjne natężenie oświetlenia nie może być mniejsze niż 200 lx, nawet w przypadkach wystąpienia czynników uzasadniających takie zmniejszenie. Wymaganie to dotyczy poziomu oświetlenia ogólnego całego pomieszczenia, czyli mierzonego na wysokości płaszczyzny roboczej w całym pomieszczeniu, a nie oświetlenia na polu zadania stanowiska pracy w tym pomieszczeniu. W praktyce mogą wystąpić dwie podstawowe sytuacje:

• rozmieszczenie stanowisk pracy nie jest znane lub stanowiska pracy są rozmieszczone równomiernie w całym pomieszczeniu, ewentualnie przewiduje się częste zmiany aranżacji wnętrza i rozmieszczenia stanowisk pracy,
• rozmieszczenie stanowisk pracy jest ściśle określone i nie przewiduje się jego zmiany.

W pierwszym przypadku pole zadania należy przyjmować jako płaszczyznę równoległą do podłogi, rozciągniętą między ścianami pomieszczenia na wysokości stanowisk pracy lub, gdy wysokość ta nie jest znana, można ją przyjąć na poziomie 0,85 m nad podłogą (rys. 1. i rys. 2.), co wynika z zapisów w normach PN-83/E-04040.03 oraz PN-84/E-02033. Dopuszcza się pominięcie pasa przyściennego o szerokości 0,5 m wzdłuż ścian, gdy projektant dysponuje informacją, że stanowiska pracy nie będą lokowane bezpośrednio przy ścianach (rys. 3.). Dopuszcza się również przyjęcie innej wysokości umieszczenia odniesieniowego pola zadania nad podłogą (często jest to 0,75 m, co wynika z typowej wysokości większości stanowisk biurowych). Pole bezpośredniego otoczenia w tym przypadku nie występuje.

W drugim przypadku pola zadania należy przyjmować bezpośrednio na każdym ze stanowisk pracy. Wielkość i liczba pól bezpośredniego otoczenia zależy od analizy każdego przypadku. W praktyce stosuje się jedno pole bezpośredniego otoczenia na wysokości pól pracy, pokrywające pozostałą część poziomej płaszczyzny roboczej w pomieszczeniu (rys. 4.). Dopuszcza się pominięcie pasa przyściennego w polu bezpośredniego otoczenia.

W pomieszczeniach pełniących wyłącznie funkcje komunikacyjne (korytarze, hole, klatki schodowe, rampy itp.) należy przyjmować poziom natężenia oświetlenia zgodnie z rozdziałem 5. normy PN-EN 12464-1:2004, a wymaganą równomierność oświetlenia tak jak dla pola bezpośredniego otoczenia (co najmniej 0,5) na poziomie podłogi.

Na fotografiach przedstawiono przykładowe stanowiska pracy i określone dla nich powierzchnie pracy wzrokowej (pola zadania oznaczone jako PZ oraz pola bezpośredniego otoczenia PBO, jeżeli występują). Analiza szeregu innych przykładowych stanowisk pracy zostanie przedstawiona w następnym artykule dotyczącym tej problematyki.

Istotnym aspektem normy PN-EN 12464-1:2004 jest ocena energochłonności oświetlenia. Zaleca się racjonalne wykorzystanie energii elektrycznej na oświetlenie, zawsze jednak uwzględniając nadrzędność uzyskania pożądanych ilościowych i jakościowych cech oświetlenia. Podkreśla się konieczność zastosowania:

• energooszczędnego sprzętu oświetleniowego (źródła światła i układów stabilizacyjno-zapłonowych),
• opraw o możliwie wysokiej sprawności i efektywnej, dla danego zastosowania, bryle fotometrycznej,
• racjonalnego rozwiązania oświetleniowego pod względem liczby i sposobu rozmieszczenia opraw (m.in. unikanie zbyt wysokich poziomów natężenia oświetlenia, przyjęcie optymalnego współczynnika zapasu),
• właściwych rodzajów oświetlenia (tam, gdzie to jest uzasadnione, stosowanie oświetlenia zlokalizowanego lub złożonego),
• systemów sterowania oświetleniem sztucznym,
• rozwiązań wykorzystujących dostępne oświetlenie dzienne.

Oświetlenie dzienne może uzupełniać oświetlenie elektryczne albo je w dużym zakresie zastępować, co prowadzi najczęściej do oszczędności w zużyciu energii elektrycznej na potrzeby oświetlenia. Niemniej, zgodnie z istniejącymi przepisami, oświetlenie elektryczne musi samodzielnie zapewniać spełnienie wymagań omawianej normy. Wskazane jest stosowanie systemów sterowania oświetleniem, tak aby realizowany poziom natężenia oświetlenia na płaszczyźnie roboczej był sumą oświetlenia elektrycznego i dziennego, co z jednej strony zapewnia względnie wyrównany rozkład luminancji we wnętrzu, z drugiej zaś pozwala na oszczędności w zużyciu energii elektrycznej.

Podsumowanie

Komentarz Polskiego Komitetu Oświetleniowego SEP „Oświetlenie miejsc pracy we wnętrzach”, dotyczący polskiej normy PN-EN 12464-1:2004 Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach, jest pomocnym materiałem do projektowania i weryfikacji oświetlenia wnętrz dla wszystkich, którzy zajmują się projektowaniem oraz odpowiadają za stan oświetlenia w obiektach.

Literatura

1. Praca zespołowa: Oświetlenie miejsc pracy we wnętrzach. Komentarz Polskiego Komitetu Oświetleniowego SEP dotyczącego polskiej normy PN-EN-12464-1:2004, wyd. październik 2007 r.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!