Beleuchtungstechnik. Gebäudetechnik Band 1. Neue Technologien der Innen- und Außenbeleuchtung von Dipl.-Ing. ErikTheiß
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- Kristina Vogel
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1 -.-'.. ' i..' Gebäudetechnik Band 1 Beleuchtungstechnik Neue Technologien der Innen- und Außenbeleuchtung von Dipl.-Ing. ErikTheiß Oldenbourg Industrieverlag München
2 Inhaltsverzeichnis Kapitel I: Lichttechnische Grundlagen 1 Lichttechnische Anforderungen Ausreichend hohes Beleuchtungsniveau Allgemeinzone, Arbeitszone, Kommunikationszonen Zweikomponenten-Beleuchtung Bildschirm-Arbeitsplatz-Beleuchtung (BAP) Bildschirm-Arbeitsplatz-Beleuchtung mit unterstützter Arbeitsplatzbeleuchtung Leuchtdichteverhältnisse in den Bewertungszonen Gleichmäßigkeit, Leuchtdichteverteilung, Leuchtdichtekontrast Angepaßte Blendungsbegrenzung und Reflexionsbewertung Direkte- und indirekte Reflexionsblendung Blendungsbegrenzung, Blendungsbewertungsverfahren (UGS- und Söllner-Leuchtdichte-Grenzkurve) Leuchtdichte-Grenzkurve (Grenzkurvenverfahren) Blendung bei Datensichtgeräten Gute Kontrastwiedergabe Harmonische Helligkeitsverteilung Angenehme Schattigkeit Richtige Lichteinfallsrichtung Angemessene Lichtfarbe und natürliche Farbwiedergabe Geringer Energieverbrauch Geringe Verlustleistung der Vorschaltgeräte Hohe Leuchtenwirkungsgrade Richtige Auswahl der bauphysikalischen Reflexionswerte Tageslichtnutzung Verwendung von Tageslichtlenkungssystemen 30 2 Tageslichtabhängige Beleuchtung Tageslicht-Ergänzungsbeleuchtung Tageslichtlenksysteme 32 Kapitel II: Beleuchtungsberechnungen und Lichtmessung 1 Begriffe, Formelzeichen, Dimensionen Lichtstrom, Beleuchtungsstärke, Leuchtdichte, Lichtstärke Lichtstrom <t> (Im) Beleuchtungsstärke E (Ix) Leuchtdichte L (cd/m 2 ) Lichtstärke I (cd) Lichtleistung, Lichtausbeute, Lichttechnische Wirkungsgrade Reflexionsgrade Horizontal- und Vertikalbeleuchtung (Wallwash und Regalbeleuchtung) 48
3 VI Inhalt 1.9 Leuchtenabstände Aufbau- oder Einbauleuchten in Paneeldecken Pendelleuchten Leuchtenanordnung in Hohlkehlen-Decken Leuchtenabstände in Leucht-und Rasterdecken Leuchtenanordnung für Lichtbänder Beleuchtungswärme und Restwärmefaktor Tageslichtquotient 58 2 Wirkungsgrad-Verfahren Berechnungsgang für dreidimensionales ISO-Leuchtdichte-Diagramm 61 3 Computer-Beleuchtungs-Berechnung 65 4 Lichtmessungen, Meßebenen Allgemein Meßgeräte Meßebene Meßdurchführung Auswertung der Messung Dokumentation 68 Kapitel III: Lampensysteme, Leuchtentechnologie, Spiegeltechnologie 1 Lampensysteme Glühlampen Leuchtstofflampen Dreibanden-Leuchtstofflampen Kompakt-Leuchtstofflampen, Energiesparlampen Halogenglühlampen Reflektorlampen PAR-Reflektorlampen Niedervolt-Halogen-Glühlampen Hochdruck-Quecksilberdampf-und Mischlichtlampen Halogen-Metalldampflampen Natriumdampf-Hochdrucklampen Natriumdampf-Niederdrucklampen Natrium-Xenon-Lampen Infrarotstrahler Lampenfassungen Lebensdauer und Schalthäufigkeit 79 2 Leuchtentechnologie Leuchten für Halogenglühlampen Leuchten für Kühl- und Tiefkühlbereiche Feuchtraum-, staubgeschützte, explosionsgeschützte Leuchten 81
4 Inhalt VII Feuchtraumleuchten Staubgeschützte Leuchten Explosionsgeschützte Leuchten Klimaleuchten und Reinraumleuchten Krankenhausleuchten Lichtwellenleiter 84 3 Spiegeltechnologie Grundlagen Bivergenz, Batwig, Darklight 87 4 Werkstoffe Kunststoffe PCB-Belastung (Kondensatoren) Kunststoffe in Leuchten 88 Kapitel IV: Beleuchtungselektronik 1 Leistungselektronik Vorschaltgeräte Magnetische Vorschaltgeräte (KVG/VVG) Elektronische Vorschaltgeräte (EVG) EVG-Dynamik 95 2 Komponenten für Entladungslampen Zündgeräte Versorgungseinheiten für HI- und HS-Lampen Zündgeräte für HI- und HS-Lampen Vorschaltgeräte für HI- und HS-Lampen Leistungsumschaltung von HM- und HS-Lampen Entladeeinheiten 99 3 Helligkeitssteuerungen Dimmen mit Phasenanschnitt- Steuerung Dimmen mit Trafo Elektronische Vorschaltgeräte zur Helligkeitssteuerung Anwendungen der vollelektronischen Vorschaltgeräte mit Ansteuergeräten Helligkeitssteuerung für Niedervoltlampen 105 Kapitel V: Elektroinstallationen 1 Allgemein Anforderungen nach Errichtungsvorschriften Brandschutz Brandschutzkennzeichnung von Baustoffen Brandschutzkennzeichnung von Bauteilen Brandschutzkennzeichnung von Leuchten Erhöhter Brandschutz 120
5 VIII Inhalt Brandschutzkasten (-koffer/-hauben) für Einbauleuchten Konstruktive Möglichkeiten zur F-Kennzeichnung Ausführungs-Anforderungen Luft- und Kriechstrecken Installationshinweise Elektrische Verbindungen Funkentstörung Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) Elektrostatische Aufladungen UV-Beständigkeit Schocksicherheit Schutzmaßnahmen Schutzarten Schutzklassen Schutzbereiche Schutzabdeckungen Ex-Schutz Schaltung der Beleuchtung Schalten von Glühlampen Schalten von Leuchtstofflampen Unkompensierte Schaltungen Kompensierte Schaltungen Duoschaltung Drei-Phasen-Schaltung Starterlose Schaltung mit Elektrodenvorheizung Zentralkompensation Kondensatoren und Starter Schalterund Schaltelemente Schaltungen von Hochdrucklampen Natriumdampf-Niederdrucklampen Natriumdampf-Hochdrucklampen (HSE, HST) Halogenmetalldampf-Hochdrucklampen (HIE, HIT) Halogenmetalldampf-Hochdrucklampen (HIT-DE) Quecksilberdampf- Hochdrucklampen (HME) Belastungen und Absicherungen von Leitungen und Lampen Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen in Leuchtstofflampen-Anlagen Installations- und Leuchtentest Einfluß zur Umstellung der Netzspannung von 220 V auf 230 V auf vorhandene Leuchten und Betriebsmittel Stromschienensysteme Bussysteme Europäischer Installationsbus (EIB) LON-Technologie ISYGLT-Datenbus 163
6 Inhalt IX Kapitel VI: Niedervolt-Beleuchtungsanlagen 1 Stromquellen Vergleich zwischen magnetischen und elektronischen Trafos Konventionelle Transformatoren Elektronische Transformatoren Elektroinstallation Verteilungssysteme Dimmer für Niedervolt-Halogenglühlampen Schutzmaßnahmen Schutz im Fehlerfall Schutz des Transformators Schutz bei Überstrom (Überlast und Kurzschluß) Sonstige Schutzeinrichtungen Funkentstörschutz Brandschutz Systemkomponenten Niedervoltleitungen Schienensysteme Prüfen, Messen und Inbetriebnahme 179 Kapitel VII: Not- und Sicherheitsbeleuchtung 1 Notbeleuchtung Grundlagen Anforderungen Ursachen von Störungen der Stromversorgung Aufgaben der Notbeleuchtung Ersatzbeleuchtung Sicherheitsbeleuchtung Schaltungsarten der Notbeleuchtung Notbeleuchtung in Bereitschaftsschaltung Notbeleuchtung in Dauerschaltung Umschaltbetrieb Bereitschafts-Parallelbetrieb Einschaltverzögerung Netz- und Notlichtumschaltung Notleuchte in Fernschaltung Notleuchten und Elektroinstallation Kombinierte Notleuchten Notleuchten für Ex-Bereiche der Zonen 2 und Notleuchten für Tiefkühlbereiche Notleuchten mit Selbsttest 187
7 X Inhalt 2 Sicherheitsbeleuchtung Anforderungen an die Sicherheitsbeleuchtung Anwendungsbereiche der Sicherheitsbeleuchtung Sicherheitsbeleuchtung für Arbeitsplätze mit besonderer Gefährdung Schaltungen für Sicherheitsbeleuchtung Sicherheitsbeleuchtung in Dauerschaltung (früher Notbeleuchtung) Umschaltbetrieb Bereitschafts- und Parallelbetrieb Sicherheitsbeleuchtung in Bereitschaftsschaltung (früher Panikbeleuchtung) Sicherheitsbeleuchtungs-Stromkreise Stromversorgung der Not- und Sicherheitsbeleuchtung Einzelbatterien Gruppenbatterie Zentralbatterie 202 Kapitel VIII: Beleuchtungs-Sanierungen 1 Argumente für eine Modernisierung Verbesserungsvorschläge Umrüstung bestehender Beleuchtungsanlagen 209 Kapitel IX: Wirtschaftlichkeit (Ergonomie, Ökonomie, Ökologie) 1 Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten, Amortisation 215 Kapitel X: Außenbeleuchtung 1 Aufgaben und Funktionen der öffentlichen Beleuchtung Verkehrsstraßen (Kraftfahrstraßen und Autobahnen) Innerörtliche Straßen Gütemerkmale der Außenbeleuchtung Leuchtdichte, Umfeldleuchtdichte, Helligkeit und Helligkeitskontrast Beleuchtungsstärke und Lichtverteilung (LVK) Beleuchtungsniveau und Gleichmäßigkeit Beleuchtungswirkungsgrad Blendungsbegrenzung Adaption Lichtmessungen und Lichtimmissionen Lampen und Leuchten Technische Außenleuchten Ausführungsvarianten Einlampige Spiegelleuchten Zweilampige Spiegelleuchten 229
8 Inhalt XI Spiegelleuchten für Hochdrucklampen Mastansatz- und Hängeleuchten Mastaufsatzleuchten Lichtleitröhrensysteme Tunnelleuchten Solarleuchten (Photovoltaische Beleuchtungssysteme) Instandhaltung und Inspektionen Beleuchtungsplanung Auslegung, Berechnung und Anordnung von Straßen- und Streckenbeleuchtungen Die Geometrie der Straßenbeleuchtung Eng bebaute Straßen Breite Straßen Kurven Knotenpunkte Innerörtliche Straßen für gemischte Nutzung Straßen- und Streckenbeleuchtung Bewertungsfeld und Beobachterstandpunkt Ausführung Straßenbelag Fahrbahnbeläge und deren Klassifizierung Elektroinstallation Mastverdrahtung Leuchten mit eingebauter Leistungs-Reduzierschaltung Berechnungsbeispiel Windlast Sanierungen (Konstruktive Verbesserungen) Fassadenbeleuchtung Sportstättenbeleuchtung Sportstadien Beleuchtung von Trainingsplätzen 244 Kapitel XI: Normen und Vorschriften 1 Regelwerk Innenbeleuchtung Regelwerk Not- und Sicherheitsbeleuchtung Regelwerk Niedervolt-Beleuchtungsanlagen Regelwerk Außenbeleuchtung 252
9 XII Inhalt Kapitel XII: Anhang 1 Abkürzungsverzeichnis Bezugsquellen Glossar Literaturverzeichnis Sachwortverzeichnis 275
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