KAZALO 1 2
Predgovor .................................................................................................................................................................... 1 Svjetlo ............................................................................................................................................................................ 2 2.1 Opisivanje boja................................................................................................................................................. 3 2.1.1 CIE sustav boje ....................................................................................................................................... 3 2.1.2 Temperatura boje ................................................................................................................................. 4 3 Osnovni svjetlotehnički parametri .................................................................................................................... 5 3.1 Svjetlosni tok .................................................................................................................................................... 6 3.2 Jakost svjetlosti ................................................................................................................................................ 6 3.3 Rasvjetljenost ................................................................................................................................................... 6 3.4 Sjajnost (luminancija) ................................................................................................................................... 8 3.5 Svjetlosna iskoristivost ................................................................................................................................ 8 3.6 Indeks uzvrata boje ........................................................................................................................................ 8 3.7 Životni vijek izvora svjetlosti ..................................................................................................................... 9 3.8 Opisivanje karakteristika sijalica ............................................................................................................. 9 3.8.1 Polarni dijagrami ................................................................................................................................... 9 3.8.2 Izokandelni i izoluksni dijagram ......................................... .................... ........................................... ............................................ ................................... ............. 11 3.8.3 IP oznaka stupnja zaštite ................................................................................................................ 11 3.8.4 IK oznaka zaštite................................................................................................................................. 12 3.8.5 Korisnost svjetiljke ............................................................................................................................ 12 4 Izvori svjetlosti u javnoj rasvjeti ..................................................................................................................... 13 4.1 Izvori svjetlosti u javnoj rasvjeti ........................................................................................................... 13 4.1.1 Fluorescentna sijalica ....................................................................................................................... 13 4.1.2 Kompaktna fluorescentna sijalica ............................................................................................... 15 4.1.3 Visokotlačna živina sijalica ............................................................................................................ 16 4.1.4 Niskotlačna natrijeva sijalica ........................................................................................................ 16 4.1.5 Visokotlačna natrijeva sijalica ...................................................................................................... 16 4.1.6 Visokotlačna metalna halogena sijalica .................................................................................... 18 4.1.7 Svjetleće diode (LED sijalice) ........................................................................................................ 19 4.1.8 ..................... ................................... .............. 21 Usporedba ključnih karakteristika svjetlosnih izvora .......................................... 4.2 Prigušnice ....................................................................................................................................................... 22 4.2.1 ...................... ............................... .......... 22 Elektromagnetske Elektromagnetske prigušnice za fluorescentne fluorescentne sijalice ........................................... 4.2.2 Elektromagnetske Elektromagnetske prigušnice za visokotlačne sijalice ....................................................... 22 4.2.3 .................... ............................................ .......................... 23 Elektronske prigušnice za fluorescentne sijalice .......................................... 4.2.4 Elektronske prigušnice za visokotlačne sijalice .................................................................... 23 4.2.5 Napajanje za svjetleće diode .......................................................................................................... 23 5 Svjetiljke u javnoj rasvjeti .................................................................................................................................. 24 5.1 Opća obilježja svjetiljki .............................................................................................................................. 24 5.2 Svjetiljke za uličnu rasvjetu ..................................................................................................................... 25 5.3 Svjetiljke za rasvjetu tunela ..................................................................................................................... 26 5.4 Svjetiljke za rasvjetu pješačkih površina ........................................................................................... 27 5.5 Reflektori ......................................................................................................................................................... 29 5.6 Ugradbene svjetiljke ................................................................................................................................... 30 5.7 Svjetiljke za natkrivene površine .......................................................................................................... 31 5.8 Certificiranje svjetiljki................................................................................................................................ 32
Svjetlotehnički priručnik
6
Regulacijski sustavi javne rasvjete ................................................................................................................. 33 6.1 Programska oprema ................................................................................................................................... 34 6.2 Regulatori ........................................................................................................................................................ 35 6.3 Instalacija u pojedinim svjetlosnim točkama ................................................................................... 35 6.3.1 1-10 V ...................................................................................................................................................... 36 6.3.2 DALI standard ...................................................................................................................................... 36 7 Projektiranje i izvođenje javne rasvjete ....................................................................................................... 37 7.1 Projektna dokumentacija ......................................................................................................................... 37 7.1.1 Elektrotehnički Elektrotehnički projekt javne rasvjete ...................................................................................... 38 7.1.2 Elektroenergetska suglasnost ....................................................................................................... 38 7.1.3 Financijska dokumentacija ............................................................................................................ 38 7.2 Terminologija i izrazi ................................................................................................................................. 41 7.3 Ulična rasvjeta - optički čimbenici ........................................................................................................ 44 7.3.1 ............................. ............. 44 Prometne površine za motorni promet - skupina razreda M .......................................... 7.3.2 ................... .................... 45 Prometne površine konfliktnih područja - skupina razreda M ....................................... 7.3.3 Rasvjeta pješačkih površina - skupina razreda P.................................................................. 47 7.4 Ulična rasvjeta - planiranje i izvedba .................................................................................................. 49 7.4.1 Izračuni ulične rasvjete uz pomoć računalnih alata ............................................................ 50 7.4.2 Raspoređivanje svjetiljki ................................................................................................................. 55 7.4.3 Postavljanje svjetiljki ........................................................................................................................ 59 7.5 Rasvjeta pješačkih prijelaza .................................................................................................................... 60 7.5.1 Pješački prijelazi u urbanim područjima.................................................................................. 60 7.5.2 .................... ... 60 Pješački prijelazi na cestama c estama s velikom gustoćom i brzinom prometa ....................... 7.6 Rasvjeta tunela .............................................................................................................................................. 62 7.7 Rasvjeta natkrivenih površina ............................................................................................................... 63 7.8 Rasvjeta fasada i kulturnih spomenika .......................................... .................... ............................................ ............................................ ............................... ......... 64 7.8.1 Rasvjetljenje s poda ........................................................................................................................... 64 7.8.2 Frontalna rasvjeta .............................................................................................................................. 66 7.8.3 Rasvjetljenje odozgo ......................................................................................................................... 66 7.8.4 Integracija svjetlosnih tijela s urbanom opremom ...................................... ........................ ...................... .. 67 8 Izvori financiranja projakata rekonstrukcije javne rasvjete ........................................... ..................... .......................................... .................... 68 8.1 Domaći izvori financiranja ....................................................................................................................... 68 8.1.1 ................................................................ 68 Fond za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost učinkovitost ................................................................ 8.1.2 Hrvatska banka za obnovu i razvoj (HBOR)............................................................................ 69 8.2 Međunarodni Međunarodni izvori financiranja........................................................................................................... 70 8.2.1 Instrument pretpristupne pomoći (IPA) .................................................................................. 71 8.2.2 Europska investicijska banka (EIB) ........................................... ..................... ........................................... ........................................... ............................ ...... 72 8.2.3 European Local Energy Assistance (ELENA) ........................................... ..................... ........................................... ............................... .......... 73 8.2.4 Europska banka za obnovu i razvoj (EBRD) ..................................... ...................................... ...................... ................ 74 8.2.5 Green for Growth Fund - Southeast Europe ......................................... ................... ............................................ ................................... ............. 75 9 ................... ............................................ ................................... ............. 76 Mjerenje svjetlotehničkih parametara javne rasvjete......................................... 9.1 Podaci koji se moraju uzeti u obzir kod mjerenja .......................................................................... 76 9.2 Mjerenje svjetlosti ulične rasvjete ........................................................................................................ 77 9.2.1 Mjerne točke i položaj promatrača ............................................................................................. 78 9.3 Mjerenje rasvijetljenosti ulične rasvjete ............................................................................................ 80 9.3.1 Mjerenje vodoravne rasvijetljenosti .......................................................................................... 80 9.3.2 Mjerenje okomite rasvijetljenosti ............................................................................................... 80
Svjetlotehnički priručnik
9.3.3 Mjerenje polucilindarske osvijetljenosti .................................................................................. 81 9.4 Mjerenje osvijetljenosti kulturnih spomenika i fasada ................................................................ 81 10 Primjeri dobrih i loših praksi u javnoj rasvjeti ..................................................................................... 82 10.1 Primjere dobre prakse ............................................................................................................................... 82 10.1.1 Izgradnja nove javne rasvjete ....................................................................................................... 82 10.1.2 Modernizacija postojeće javne rasvjete .................................................................................... 82 10.1.3 Rekonstrukcija rasvjete u Oslu, Norveška ............................................................................... 82 10.1.4 Instalacija LED svjetiljki u Los Angelesu, SAD........................................................................ 84 10.1.5 Rekonstrukcija rasvjete u Kaunasu, Litva ................................................................................ 84 10.1.6 Rekonstrukcija cestovne rasvjete u općini Krško, Slovenija ............................................ 84 10.1.7 Rekonstrukcija rasvjete šetnice u Zaprešiću, Hrvatska ..................................................... 84 10.1.8 Rekonstrukcija dekorativne rasvjete sakralnog objekta u Jastrebarskom, Hrvatska 85 10.2 Primjere loše prakse ................................................................................................................................... 86
Svjetlotehnički priručnik
1 PREDGOVOR Javne rasvjete je važan čimbenik kvalitete života . Zastarjele instalacije javne rasvjete predstavljaju prijetnju sigurnosti prometa, veliki su potrošaći električne energije te svjetlosno onečišćuju našu životnu okolinu. Vlasnik i upravitelj javne rasvjete u Republici Hrvatskoj uglavnom je lokalna samouprava. Ovaj Svjetlotehnički priručnik izrađen je u sklopu prekograničnog projekta IPA CBC SI -HR 2007-2013 s ciljem da doprinese održivom gospodarenju javnom rasvjetom, odnosno pomogne jedinicama lokalne samouprave (gradovima
i općinama) da planiraju, projektiraju izvode i održavaju javnu rasvjetu po načelima održivosti. U nastanku Priručnika svojim znanjem i praktičnim iskustvom doprinjeli su partneri projekta IPA CBC SI-HR 2007-2013 naziva Sa štedljivom rasvjetom do ušteda i čišćeg okoliša ( Varčuj/Štedi ). Projekt se provodi u sklopu međugranične suradnje Hrvatske i Slovenije od travnja 2011. do travnja 2013. godine a uključuje sedam partnera - četiri sa slovenske i tri s hrvatske strane. Vodeći partner u projektu je Općina Krško , a ostali partneri su Lokalna energetska agencija Dolenjska-Posavje-Bela Krajina, Lokalna energetska agencija Spodnje Podravje, Fakultet elektrotehnike Sveučilišta u Ljubljani, Grad Jastrebarsko, Grad Zaprešić te Regionalna energetska agencija Sjeverozapadne Hrvatske (REGEA). Ciljevi projekta:
•
Smanjenje potrošnje električne energije u javnoj rasvjeti, svjetloonečišćenja i troškova za energiju
• • •
Smanjenje emisije stakleničkih plinova te doprinos ispunjavanju Kyoto protokola Smanjenje negativnih utjecaja javne rasvjete na zdravlje ljudi i životinja Nadogradnja postojeće tehnologije upravljanja radom svjetiljki na području ja vne rasvjete
• • • •
Poticanje inovativnosti s ciljem smanjenja potrošnje električne energije Podjela iskustva, znanja, dobre prakse u pograničnom području Uspostava dugoročne suradnje između slovenskih i hrvatskih javnih službi, energetskih agencija, znanstvenih institucija i poduzeća Podizanje ekološke svijesti među ciljnim skupinama unutar pograničnog područja
Rezultati:
• •
•
Dvojezična brošura o projektu Izrada nacrta Uredbe o graničnim vrijednostima svjetlosnog onečišćenja u Hrvatskoj kao podzakonskog akta Zakona o zaštiti od svjetlosnog onečišćenja (NN 114/11) Prijedlog za pripremu promjene slovenske Uredbe o graničnim vrijednostima svjetlosnog onečišćenja Energetski pregledi postojeće javne rasvjete gradova Jastrebarsko i Zaprešić sa naglaskom na potencijale energ etskih ušteda Izvođenje demonstracijskih polja javne rasvjete s LED izvorima svjetlosti i regulacijom u gradovima Jastrebarsko i Zaprešić te u općini Krško Tehnički priručnik/katalog energetski učinkovitih rasvjetnih tijela, izvora svjetlosti te regulacije s uputama za provedbu rekonstrukcije postojeće javne rasvjete Sudjelovanje slovenskih i hrvatskih gradova i općina u Greenlight programu
•
http://www.eu-greenlight.org Radionice na temu rekonstrukcije javne rasvjete
• • • •
Teme radionica i predavanja kao i svi ostali rezultati projekta dostupni su na službenoj Internet stranici projekta www.varcuj-stedi.com
1
2 SVJETLO Elektromagnetski valovi su oscilacije elektromagnetskog polja u prostoru, čiji dio je i vidljivo svjetlo. Brzinu valova možemo opisati prema njegovoj frekvenciji ili valnoj duljini. Na temelju te dvije karakteristike elektromagnetske valove (EM) također dijelimo na nekoliko vrsta, na primjer radio valove čije valne duljine dosežu raspon od 10 m na dalje, mikrovalove čije valne duljine dosežu raspon od oko 1 cm do 1 m, i tako dalje. Vidljivo svjetlo ima valnu duljinu od oko 380 nm do 780 nm. Bitna značajka koja ga razlikuje od ostalih EM valova je, da ga naš vizualni sustav može prepoznati (Slika 2.1).
Slika 2.1: Prikaz elektromagnetskog zra č enja
Većinu pojava koje koristimo kod svjetlosne tehnike možemo objasniti kroz valnu teoriju. No, kod ponekih događaja, poput apsorpcije svjetlosti u materijalima, ta teorija nije uspje šna. U tim slučajevima koristimo kvantnu teoriju svjetlosti koja svjetlo tumači kao tok čestica svjetlosti ili fotona. Fotone možemo objasniti kao čestice energije bez mase, a njihova energija je pritom proporcionalna njihovoj frekvenciji. Kvantna teorija se temelji na Bohrovom modelu atoma, koji opisuje atom kao jezgru koja se sastoji od neutrona i protona (s pozitivnim elektri čnim nabojem, Slika 2.2), oko koje kruže elektroni s negativnim elektri čnog nabojem. Elektroni mogu kružiti samo na jednoj od orbita ili ljuska atoma i ne mogu se nalaziti na bilo kojoj udaljenosti od jezgre, već je njihova udaljenost od jezgre točno određena. Svaka orbita ili ljuska pak odre đuje energiju elektrona, što znači da elektron ne dobiva ili gubi energiju na povezan na čin, već u skokovima (otud proizlazi naziv „kvantna teorija“). Ove razine različitih vrsta energije elektrona u atomu nazivaju se energetskim razinama atoma, pri čemu postoji težnja svih elektrona se da nalaze na čim nižoj energetskoj razini. Elektron se može popeti na višu energetsku razinu ako dobije dovoljnu količinu energije iz okoline, a tu energiju može skupiti kroz interakcije s drugim elektronima ili kroz primljeni foton. Kada pak elektron skoči na nižu energetsku razinu, on predaje foton s energijom, koja je jednaka razlici izme đu vi še energetske razine i razine na koju je elektron skočio.
2
Slika 2.2: Pojednostavljen prikaz modela vodika. Vodik u svojoj jezgri ima samo jedan proton koji je okru ž en jednim elektronom. Valja napomenuti da elektroni oko jezgre ne cirkuliraju po tra č nici, ve ć se na slo ž en nač in kreć u po nekakvoj ljusci koja je napeta oko atomske jezgre.
Kvantna teorija omogućuje vezu između energije (kao na primjer elektromagnetsko zra čenje) i mase. Preko kvantne teorije mogu se objasniti pojave kao što su apsorpcija svjetlosti u materijalu, fosforescencija i fluorescencija materijala te fotoelektrični efekt.
2.1 OPISIVANJE BOJA Postoji nekoliko sustava za opisivanje boje svjetlosti. U svjetlotehnici se uglavnom koristi CIE sustav i sustav temperature boje.
2.1.1 CIE SUSTAV BOJE Međunarodna organizacija za rasvjetu (CIE) je razvila sustav za identifikaciju boje na temelju osjetljivosti oka na određene boje (Slika 2.3).
Slika 2.3: CIE sustav boje
3
Budući da se sustav boja temelji na tome kako ljudsko oko percipira boju svjetlosti, nijanse boja definirane su samo uz pomo ć dva parametra, a to su boja i zasićenost, dok je svjetlost ovisna o intenzitetu svjetla. CIE sustav boja je dominantan sustav boja u svjetlosnoj tehnici, a nijanse opisujemo uz pomoć koordinata x i y.
2.1.2 T EMPERATURA BOJE U proizvodnji svjetla uz pomoć žarenja metalaboja svjetla ovisi o temperaturi metala. Tako, na primjer, na temperaturi od oko 2000 K nastaje crvenkasta boja, a na 6000 K plavkasto bijela. Na toj osnovi se za određivanje boje svjetlosti kod izvora svjetlosti koji sijevaju crvene, žute ili plave nijanse bijele svjetlosti, ustalio sustav koji određuje boju svijetla na temelju temperature na koju se treba zagrijati idealno crno tijelo da bi dobilo svjetlo te boje. Zakrivljena crta koja prolazi kroz donji dijagram pokazuje kako bi se boja svjetla mijenjala s pove ćanjem temperature idealnog crnog tijela koje zrači. Ravne linije ili izoterme, koje sijeku zakrivljenu, pokazuju susjedne boje za koje se još može koristiti sustava temperature boja (Slika 2.4).
Slika 2.4: Prikaz sustava na temelju temperature boje u CIE sustavu boja.
Temperatura boje se tako đer koristi za svjetlosne izvore koji se ne temelje na paljenju (žarenju), kao što su fluorescentne i metal halogene svjetiljke i LED moduli. Me đutim, morate također znati da se dva izvora svjetla s jednakom temperaturom boje mogu nalaziti na razli čitim točkama iste izoterme, uslijed čega mogu imati različitu boju svjetlosti.
4
3 OSNOVNI SVJETLOTEHNI ČKI PARAMETRI Svjetlo je dio elektromagnetskih valova. Elektromagnetski valovi se dijele prema njihovoj valnoj duljini, pri čemu svijetlo svjetlo doseže raspone od oko 380 nm do oko 780 nm valne duljine. Mjerenjem svjetla se bavi fotometrija - znanost o mjerenju svjetla, koja kod mjerenja uzima u obzir osjetljivost ljudskog oka na određene valne duljine svjetlosti. Osjetljivost ljudskog oka je naime najjača u zeleno-žutom dijelu te se postupno smanjuje prema ljubičastom i crvenom dijelu spektra (Slika 3.1).
Slika 3.1 Krivulja spektralne osjetljivosti ljudskog oka. Pokazuje relativnu osjetljivost ljudskog oka prema valnoj duljini elektromagnetskog zra č enja.
Fotometrija se razlikuje od radiometrije, koja se bavi mjerenjem elektromagnetskih valova, u tome što pri mjerenju uzima u obzir relativnu osjetljivosti ljudskog oka na pojedine valne duljine. To primjerice znači da dva izvora svjetla, od kojih jedan zrači u plavom, a drugi u žutom dijelu spektra, mogu imati razli čiti intenziteta u fotometrijskom smislu, čak i ako imaju isti intenzitet u radiometrijskom smislu. Ovdje svakako treba napomenuti da gornja krivulja predstavlja statisti čki prosjek osjetljivosti koji se pomalo razlikuje od pojedinca do pojedinca, a ovisi i o godinama.
5
3.1 SVJETLOSNI TOK Svjetlosni tok pokazuje koliku količinu svjetla zrači određeni svjetlosni izvor. Pritom se mjeri zračenje u svim smjerovima. Svjetlosni tok se ozna čuje jedinicom lumen i kraticom [lm]. Svjetlosni tok je stoga mjera koli čine energije koju zrači izvor svjetlosti u prostoru, pri čemu je ta količina prilagođena osjetljivosti oka. Intenziteti svjetlosnih tokova nekih poznatih izvora svjetlosti su kako slijedi:
uobičajena sijalica sa žarnom niti 100W ≈ 1300 lm,
fluorescentna sijalica 58W ≈ 5200 lm,
visokotlačna natrijeva sijalica 100W ≈ 10.000 lm,
niskotlačna natrijeva sijalica 90W ≈ 13.500 lm,
Usredotočimo se na usporedbu svjetlosnog toka, koji je fotometrijska varijabla, a mjeri se u lumenima, s toka zra čenja koji je radiometrijska veli čina, a mjeri se u wattima (watti označavaju snagu elektromagnetskog zračenja, a ne elektri čnu snagu izvora svjetlosti). Svjetlosni tok je s tokom zračenja povezan jednadžbom koja sadrži podatke iz krivulje osjetljivosti oka na svjetlo (slika 2.1), ali sada je nećemo spominjati. Navest ćemo samo rezultate te jednadžbe koji pokazuju vrijednost svjetlosnog toka na različitim valnim duljinama toka zračenja istog intenziteta (Tablica 1). Tok zračenja intenziteta 1 W pri valnoj duljini 400 nm 500 nm 600 nm 700 nm 800 nm
Snaga svjetlosnog toka 0,000 lm 220,609 lm 430,973 lm 2,732 lm 0,000 lm
Tablica 1: Vrijednosti svjetlosnog toka pri toku zra č enja 1W u ovisnosti o valnoj duljini zra č enja
3.2 JAKOST SVJETLOSTI Jakost izvora svjetla podrazumijeva svjetlosni tok u određenom smjeru. Dakle, zbroj jakost svjetlosti u svim smjerovima u trodimenzionalnom prostoru oko izvora svjetlosti predstavlja svjetlosni tok. Jakost svjetlosti se mjeri u kandelama (cd), a prikazat ćemo je polarnim dijagramima koji su detaljno objašnjeni u poglavlju 5. U nastavku se nalaze vrijednosti jakosti svjetlosti za neke poznate izvore svjetla:
svijeća ≈ od 0,6 cd do 1 cd,
uobičajena sijalica sa žarnom niti 100W ≈ 110 cd,
visokotlačna natrijeva sijalica 70W ≈ 500 cd,
sunce (izvan atmosfere) ≈ 3 x 1027 cd.
3.3 RASVJETLJENOST Rasvjetljenost je mjera za koli činu svjetlosnog toka koja pada na odabrane plohe. Mjeri se u luksima [lx] i predstavlja jednu je od najčešće mjerenih veličina u fotometriji, budući da se često navodi u standardima i preporukama za rasvjetu. Rasvjetljenost neke površine ovisi o udaljenosti od izvora svjetlosti i kutu pod kojim svjetlo pada na površinu. Ako naime pretpostavimo da izme đu izvora svjetla i površine nema čestica koje bi apsorbirale svjetlost i time uzrokovale gubitke, ili površina koje bi odbijale svjetlo prema
6
mjerenim površinama, slijedi da je energija koju zra či izvor svjetlosti, konstantna bez obzira na udaljenost od izvora. Međutim, ako se površina po kojoj se ta energija distribuira pove ćava s kvadratom udaljenosti, slijedi da je rasvjetljenost odabrane površine obrnuto proporcionalno kvadratu udaljenosti od izvora svjetlosti (Slika 3.2).
Slika 3.2: Zakon '1/r 2' ili fotometrijski zakon udaljenosti
Rasvjetljenost odabrane površine također ovisi o kutu upada svjetlosti. Svjetlosni tok se naime raspoređuje po većoj površini ako je kut upada veći. Iz tog razloga je rasvjetljenost odabrane površine s istim izvorom svjetlosti najveće kada je upadni kut 0° (tj. kada svjetlost pada pod pravim kutom u odnosu na površinu). Veza između rasvjetljenosti i upadnog kuta svjetlosti zove se Lambertov kosinusni zakon (Slika 3.3).
Slika 3.3: Prikaz Lamertovog kosinusnog zakona u fotometrija
7
Zahvaljujući Lambertovom kosinusnom zakonu razlikujemo nekoliko tipova rasvjetljenosti, od kojih se najčešće koriste horizontalna, vertikalna i cilindrična rasvjetljenost. Primjeri nekih tipičnih rasvjetljenosti koje možemo naći u prirodi su:
Suncem rasvjetljena površina na otvorenom u sredini dana (kao što je travnjak) ≈ do 100.000lx;
površina u sjeni na otvorenom (na primjer sjena stabala) ≈ do 10.000 lx;
radna površina u unutarnjoj prostoriji u blizini prozora ≈ od 300 do 500 lx;
javnom rasvjetom rasvjetljena cesta ≈ od 2 do 10 lx;
mjesečina ≈ 0,05 lx.
3.4 SJAJNOST (LUMINANCIJA) Luminancija je mjera koliko nam se neka povr šina čini svjetlom i to je jedina fotometrijska veličina koja se može barem ugrubo procijeniti okom. Mjeri se u kandelama (cd) po kvadratnom metru (cd/m2). U slučaju izvora svjetlosti ovisi o jakosti svjetlosti, a u slučaju pasivnih površina o rasvjetljenosti i površinskoj refleksiji. Primjeri nekih tipi čnih vrijednosti luminancije su navedeni u nastavku:
sunce ≈ 1.600.000 cd/m2,
uobičajena sijalica sa žarnom niti i prozirnim balonom ≈ 15.000cd/m2,
fluorescentna sijalica ≈ 10 cd/m2,
svijeća ≈ 8 cd/m2,
mjesec ≈ 2,5 cd/m2,
zid sobe rasvjetljen elektri čnom rasvjetom ≈ 0,04cd/m2.
3.5 SVJETLOSNA ISKORISTIVOST Svjetlosna iskoristivost izvora svjetlosti je mjera količine električne energije koju izvor svjetlosti pretvara u svjetlo. Izražava se u (lm/W), a neke vrijednosti karakteristi čnih izvora su navedene u nastavku:
uobičajena sijalica sa žarnom niti ≈ 12 lm/W,
fluorescentna sijalica ≈ 80-100 lm/W,
visokotlačna metalna halogena sijalica ≈ 65-115 lm/W.
visokotlačna natrij sijalica ≈ 85-150 lm/W.
Više informacija o iskoristivosti modernih izvora svjetlosti navedeno je u poglavlju 4.
3.6 INDEKS UZVRATA BOJE Indeks uzvrata boje izvora svjetlosti (Ra) pokazuje koliko vjerodostojno vidimo boju nekog objekta ako je ona rasvjetljena svjetlom tog izvora svjetlosti. Vrijednosti (Ra) se kreću u rasponu od 0 do 100, pri čemu vrijednost 100 znači da se boje vide jednako dobro kao na suncu.
8
3.7 ŽIVOTNI VIJEK IZVORA SVJETLOSTI Kod navođenja životnoga vijeka izvora svjetla se uglavnom koriste dva na čina definiranja životnog vijeka - 50% i 75%. Način 50% znači da će nakon perioda rada koji je naveden kao životni vijek izvora svjetlosti, zadovoljavajuće raditi polovica svjetlosnih izvora od promatranog uzorka. Način 75% prema tome zna či da će nakon toga vremena zadovoljivo raditi čak 75% izvora svjetlosti od promatranog uzorka.
3.8 OPISIVANJE KARAKTERISTIKA SIJALICA U optičkom smislu prostorna je raspodjela jakosti svjetlosti sijalice vjerojatno najva žnija značajka koja se treba znati pri projektiranju javne rasvjete. Kako bismo opisali te karakteristike, koristimo uglavnom polarne dijagrame te izokandelne ili izoluksne dijagrame.
3.8.1 P OLARNI DIJAGRAMI
Slika 3.4: Primjer polarnog dijagrama. Krugovi predstavljaju svjetlost, radijalne linije i kut zra č enja.
Polarni dijagrami predstavljaju ovisnost intenziteta jakosti izvora svjetlosti ili svjetiljke od kuta pod kojim gledamo izvor svjetlosti ili svjetiljku. Dijagram predstavlja presjek kroz prostornu raspodjelu svjetlosti na određenoj ravnini, koja pak uvijek presijeca to čku izvora svjetla ili svjetiljke. Obično ih crtamo u polarni koordinatni sustav (Slika 3.4), a za reflektore s uskim snopom ih često također prikazujemo u Kartezijevom koordinatnom sustavu (Slika 3.5).
Slika 3.5: Primjer Kartezijevog dijagrama distribucije svjetline.
9
Dijagrami prostorne raspodjela jakosti svjetlosti ovise, naravno, o orijentaciji ravnine koju prikazuju. U svjetlosnoj tehnici stoga koristimo tri standardna sustava, od kojih se pak najviše koristi sustav C (Slika 3.6, Slika 3.7, Slika 3.8).
Slika 3.6: A-sustav ravnina, gdje su ravnine raspore đ ene paralelno prema popre č noj osi svjetiljke
Slika 3.7: B-sustav ravnina, gdje su ravnine raspore đ ene paralelno prema uzdu ž noj osi svjetiljke
Slika 3.8: C-sustav ravnina, gdje su ravnine raspore đ ene paralelno prema okomitoj osi svjetiljke
10
3.8.2 I ZOKANDELNI I IZOLUKSNI DIJAGRAM Kako bi se opisala raspodjela intenziteta jakosti svjetiljki, često se također koriste izokandelni dijagrami koji pokazuju područja jednakog intenziteta i uglavnom se koriste kod svjetiljki za uličnu rasvjetu (Slika 3.9).
Slika 3.9: Izokandelni dijagram. Krivulje pokazuju linije jednakog intenziteta. Slika prikazuje izokandelni dijagram svjetiljke za ulič nu rasvjetu
Vrlo raširenu su i izoluksni dijagrami koji pokazuju područja jednake rasvjetljenosti (Slika 3.10).
Slika 3.10: Izoluksni dijagram. Boje krivulje pokazuju linije jednake rasvjetljenosti
3.8.3 IP OZNAKA STUPNJA ZA Š TITE IP stupanj zaštite označava stupanj zaštite svjetiljke od prodora stranih tijela te od prodora vode ili vlage. Prvi broj u indeksu označava zaštitu od prodora stranih tijela (prašine), i to (Tablica 2):
0 1
Veličine čestice od kojih je svjetiljka zaštićena >50mm
2 3 4 5
>12.5 mm >2.6mm >1 mm Zaštita od prašine
6
Nepropusnost prašine
Stupanj
Primjer Bez zaštite Veći objekti i dijelovi ljudskog tijela, kao na primjer ruka ili slično. Objekti veličine prsta i slično Alati, žice i slično Većina žica i malih alata Svjetiljka nije u potpunosti zaštićena od prodora prašine, ali količina prodora ne ometa rad svjetiljke Čestice prašine ne mogu prodrijeti u tijelo svjetiljke
Tablica 2: Znač enje prvog broja u indeksu IP - za š tita od tvrdih č estica
11
Drugi broj u IP oznaci označava zaštitu od prodora vode. Značenja vrijednosti navedena su u sljedećoj tablici (Tablica 3): Stupanj 0 1 2 3 4 5 6 7 8
Svjetiljka zaštićena od Kapljica vode iz okomitog smjera Kapljica vode kada je svjetiljka okrenuta za 15° Prskanja vode pod kutom do 60° iz vertikalnog smjera Pljuska vode iz bilo kojeg smjera Mlaza vode iz bilo kojeg smjera Snažnog mlaza vode iz bilo kojeg smjera Uranjanja u vodu do dubine od 1 m Trajnog uranjanja u vodu do dubine veće od 1 m
Tablica 3: Objaš njenje drugog broja u IP indeksu - za š tita od vode
3.8.4 IK OZNAKA ZAŠ TITE IK oznaka zaštite označava stupanj zaštite od mehaničkih udara, kao što je prikazano u sljedećoj tablici (Tablica 4): Stupanj 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
Zaštita od Bez zaštite udaraca čvrstoće 0,15 džula (J) udaraca čvrstoće 0,20 džula (J) udaraca čvrstoće 0,35 džula (J) udaraca čvrstoće 0,5 džula (J) udaraca čvrstoće 0,7 džula (J) udaraca čvrstoće 1 džula (J) udaraca čvrstoće 2 džula (J) udaraca čvrstoće 5 džula (J) udaraca čvrstoće 10 džula (J) udaraca čvrstoće 20 džula (J)
Tablica 4: Objaš njenje IK indeksa - za š tita od mehani č kih udaraca.
3.8.5 K ORISNOST SVJETILJKE Korisnost svjetiljke opisuje koliki udio svjetlosnog toka koji izvor svjetlosti u svjetiljci zrači, svjetiljka predaje u prostor. Pri tome mo žemo navoditi optičku korisnost svjetiljke koju daje omjer svjetlosnog toka koji proizlazi iz svjetiljke, i nominalnog svjetlosnog toka izvora svjetlosti. Ako pak koristimo radnu učinkovitost svjetiljke, umjesto nominalnog svjetlosnog toka izvora svjetlosti koristi se stvarni svjetlosni tok izvora svjetlosti, što može ovisiti o temperaturi ili načinu postavljanja svjetiljke. Radna korisnost svjetiljke je stoga uvijek manja od optičke.
12
4 IZVORI SVJETLOSTI U JAVNOJ RASVJETI U sustavima javne rasvjete kakvi se koriste u razvijenom svijetu, danas se uglavnom koriste izvori svjetla koji se temelje na elektroluminiscenciji - pretvaranje električne energije direktno u svjetlo, bez izboja u plinu. Tu spadaju:
fluorescentna sijalica,
kompaktna fluorescentna sijalica,
visokotlačna živina sijalica,
niskotlačna natrijeva sijalica,
visokotlačna natrijeva sijalica,
metalna halogena visokotlačna sijalica.
Sijalice na principu izboja u plinu dijelimo na niskotla čne i visokotlačne sijalice. U niskotlačne spadaju fluorescentne, kompaktne fluorescentne i niskotla čne natrijeve sijalice, a u visokotlačne spadaju živina, metal halogena i visokotla čna natrijeva sijalica. Za sve sijalice je potrebna prigušnica za ograničavanje električnog toka kroz žarulju. Postoje magnetske i elektronske prigušnice koje su moderne, imaju bolju učinkovitost i omogućavaju duži vijek trajanja sijalica. U posljednjih nekoliko godina sve je učestalija upotreba LE dioda koje svijetle zbog elektroluminiscencije kod prijelaza elektrona kroz p-n spoj diode.
4.1 IZVORI SVJETLOSTI U JAVNOJ RASVJETI 4.1.1 F LUORESCENTNA SIJALICA Postoji nekoliko obitelji fluorescentnih sijalica koje razlikujemo ovisno o promjeru cijevi. Razredi sijalica koje su danas u uporabi su T12, T8 i T5. Sijalice T12 su se počele koristiti na početku 20. Stoljeća, predstavljaju zastarjelu tehnologiju te se stoga ne ugrađuju u moderne svjetiljke. U javnoj rasvjeti je danas najčešće koriste sijalice T8, a ponekad i sijalice T5 (Slika 4.1). Fluorescentne sijalice se u javnoj rasvjeti koriste mnogo manje nego, na primjer, visokotlačne natrijeve ili visokotlačne metalne halogene sijalice, i to uglavnom zbog manjeg svjetlosnog toka i velikog područja zračenja, što ugrožava kontrolu nad raspore đivanju svjetla. Problem predstavlja također paljenje sijalica na niskim temperaturama u okolini, zbog čega je njihova upotreba uglavnom ograničena na zatvorene javne prostore, kao što su pothodnici te sporedne i ceste s manjim prometom. 4.1.1.1 T8 T8 je danas najraširenija obitelj fluorescentnih sijalica u javnoj rasvjeti. Prosječni vijek trajanja sijalica T8 je oko 20.000 sati. Poput svih fluorescentnih sijalica i sijalica T8 također je osjetljiva na temperaturu, pri čemu ima optimalno iskorištenje ako temperatura u njezinoj neposrednoj blizini iznosi 25° C. Proizvođači stoga često koriste dodatnu izolaciju oko sijalice kako bi se povećala učinkovitost u hladnim uvjetima.
13
Postoji nekoliko standardnih duljina T8 sijalica, kao na primjer: 590 mm, 1200 mm i 1500 mm. Unutar svake duljine postoji nekoliko tipova sijalica koje se razlikuju prema elektri čnoj snazi, indeksu uzvrata boje te prema sličnoj temperaturi boje. U činkovitosti sijalica T8 se kreću oko 90 lm/W. 4.1.1.2 T5 T5 je najnovija tehnologija fluorescentnih cijevi. Sijalice T5 imaju bolju učinkovitost od sijalica obitelji T8 te usporedivi životni vijek (u rasponu od 20.000 do 24.000, a ponekad i do 30.000 sati, ovisno o verziji. Prednost sijalica T5 u usporedbi sa sijalicama T8 je također manji promjer sijalica, što omogućava veću učinkovitosti svjetiljke te precizniju kontrolu nad svjetlosnoj distribuciji svjetiljke. Te prednosti posebno dolaze do izražaja u unutarnjoj rasvjeti. Osjetljivost sijalica T5 na temperaturu je ve ća od sijalica T8. Za uporabu u hladnim sobama postoje sijalice T5 s dodatkom amalgama koji uvelike smanjuje pad učinkovitosti T5 sijalica u hladnim okolinama. U javnoj rasvjeti se ova vrsta T5 sijalica rijetko koristi zbog viših cijena. Učinkovitosti sijalica T5 se kreću u rasponu od oko 90 lm/W do oko 100 lm/W.
Slika 4.1: Relativna u č inkovitost sijalica T8 i T5 na razli č itim temperaturama
14
Slika 4.2: Relativna u č inkovitost obi č nih sijalica T5 u usporedbi s T5 sijalicama s dodatkom amalgama
Kao i kod sijalica T8 postoji nekoliko standardnih duljina T5 sijalica, koje pak nisu jednake duljine kao kod sijalica T8. Duljine koje se koriste u javnoj rasvjeti su: 549 mm, 849 mm, 1149 mm i 1449 mm.
4.1.2 K OMPAKTNA FLUORESCENTNA SIJALICA Kompaktne fluorescentne sijalice su fluorescentne sijalice koje imaju više kompaktan oblik od tipičnih cjevastih fluorescentnih sijalica koje su opisane u prethodnom poglavlju. Koriste se u instalacijama gdje su potrebne manje svjetiljke, kao na primjer prekriveni vanjski prostori. Kompaktne fluorescentne sijalice se u grubo mogu podijeliti na vrste s integriranom prigušnicom i one kod kojih je prigušnica odvojena. Vrste s integriranom prigušnicom često imaju standardni E27 ili E14 navoj, a poznajemo ih pod nazivom štedne sijalice. Ove vrste sijalica se rijetko koriste u javnoj rasvjeti te uglavnom samo kod retrofitne zamjene sijalica ili drugih sijalice s navojem E27 ili E14. Kompaktne fluorescentne sijalice s odvojenom prigu šnicom se dijele prema obliku, boji, svjetlu, snazi i vrsti okova. Učinkovitost se kreće od 40 do 70 lm/W, a prosječni životni vijek se kreće u rasponu od 10.000 do 20.000 te ovisi o konkretnoj žarulji kao i o učestalosti paljenja i gašenja.
15
4.1.3 V ISOKOTLA Č NA Ž IVINA SIJALICA Visokotlačna živina sijalica je jedna od prvih sijalica koja radi na principu izboja u plinu i koja se po čela primjenjivati u javnoj rasvjeti. Danas se ovaj tip sijalica koristi sve rje đe jer su ga istisnule metal halogene i natrijeve sijalice. U svojoj najčešćoj varijanti ova sijalica daje neutralnu bijelu svjetlost, ali ima vrlo slab indeks uzvrata boja koji doseže samo od 23 do 50. Električna snaga doseže raspon od 50W do 1000W (ovisno o proizvođaču), priključak je u većini slučajeva E27, a kod veće snage se koristi E40. Učinkovitost ovog tipa sijalice je oko 40 lm/W, a životni vijek je od oko 8.000 do 10.000 sati.
4.1.4 N ISKOTLAČ NA NATRIJEVA SIJALICA Niskotlačna natrijeva sijalica je prema na činu rada slična živinim sijalicama, ali se umjesto žive koristi natrij. Natrijev zračni spektar ima samo jednu spektralnu liniju valne duljine od 589 nm te stoga sijalica ima indeks uzvrata boje koji je jednak 0. Temperatura boje sijalice je 1750K, životni vijek je 16.000 sati, a električna energija doseže vrijednosti do 180W. Glavna prednost niskotlačnih natrijevih sijalica je visoka svjetlosna učinkovitost, koja može postići 180 lm/W. Dimenzije niskotlačnih natrijevih sijalica su relativno velike, a to je, u kombinaciji s niskim indeksom uzvrata boje, razloga zbog kojeg se ove skoro pa uopće više ne koriste.
4.1.5 V ISOKOTLA Č NA NATRIJEVA SIJALICA Visokotlačna natrijeva sijalica ima veći indeks uzvrat boje od niskotlačne. U isto vrijeme ovaj tip sijalice ima i nešto manju svjetlosnu učinkovitost (95 do 150 lm/W). Stoga se ova sijalica danas najčešće koristi za uličnu rasvjetu. Životni vijek sijalica može dosegnuti 24.000 sati rada, električna energija do 1000 W, a temperatura boje oko 2.000 K. Postoji nekoliko različitih tipova visokotlačnih natrijevih sijalica, a svaki tip ima svoje prednosti i nedostatke. Neke tipove smo prikazali u donjoj tablici koja dakako ne obuhva ća sve vrste sijalica koje postoje na tržištu. Životni vijek pokazuje 50% radnih svjetiljki, osim ako je drugačije navedeno.
16
Philips Slika
Osram Slika
17
Jakost
Životni vijek
SON
70-1000W
[sati] 28.000
SON-T Pia Eco
130-360W
32.000
Poboljšana učinkovitost i duži vijek trajanja od klasičnih visokotlačnih natrijevih sijalica
Ceramalux® ALTO® Non-Cycling
50-1000 W
30.000 (30%)
Više je otporna na promjene u naponu napajanja.
MASTER SON APIA Plus Hg Free
150-400W
38.000
Ne sadrži živu. Dulji vijek trajanja.
Oznaka
Jakost
Životni vijek
Posebnosti
Vialox NAVE
100-1000 W
[sati] 16.000-24.000
Vialox NAVE SUPER 4Y
50-400 W
24.000-28.000
Dulji vijek trajanja, veća učinkovitost
Vialox NAVT 4Y
70-400W
28.000-32.000
Dulji vijek trajanja
Vialox NAVTS SUPER 4Y
70-150W
24.000-28.000
Dulji vijek trajanja, veća učinkovitost.
Oznaka
Posebnosti
4.1.6 V ISOKOTLA Č NA METALNA HALOGENA SIJALICA Način rada visokotlačnih metal halogenih sijalica je sli čan živinom, pri čemu se u plinu nalaze dodaci kao što su metalne soli, koje žarulji daju bolji zajednički svjetlosni spektar i time bolji indeks uzvrat boje. Inertni plin u metal halogenim sijalicama ima ve ćinski spektar u vidljivom svjetlu, što premaz unutar fluorescentnih sijalica čini nepotrebnim. Vijek trajanja sijalice je oko 15.000 sati, temperatura boje ovisi o točnom sastavu inertnog plina i može doseći rasponu od oko 3000K do 20.000 K (za većinu standardnih tipova sijalica je najviša temperatura boje od oko 4300 K), a efikasnost sijalice se kreće se 67-95 lm/W. Zbog velikog raspona snage (do 1000 W), kompaktnog oblika te dobrog indeksa uzvrata boje (Ra do 95) se ovaj tip sijalice sve više koristi u unutarnjoj javnoj rasvjeti. U javnoj rasvjeti se koristi uglavnom u urbanim središtima, gdje je potrebna dobra reprodukcija boja. Philips Slika
18
Jakost
Životni vijek
Master CosmoWhite CPO-TW
45-140 W
[sati] 15.000-30.000
Master CityWhite CDO-ET
50-150 W
18.000
Moguća zamjena za visokotlačne natrijeve sijalice, toplo bijelo svjetlo koje se može regulirati
Master Colour City CDM-TT
250-400 W
10.000 (20%)
Moguća zamjena za visokotlačne natrijeve sijalice, hladno bijelo svjetlo
Mastercolor CDM-ED37 Protected
350-400W
24.000
Nizak sadržaj žive, dobar reprodukcija boja (CRI> 90)
Oznaka
Posebnosti Bijelo svjetlo, mala veličina
Osram Slika
Jakost
Životni vijek
Powerball HCI-T
35-150W
[sati] 12.000
Powerball HCI-TM
250-400W
12.000
Može se odmah ponovno upaliti
Powerball HCI-TT
50-250 W
12.000-18.000
Moguća zamjena za visokotlačne natrijeve sijalice bez promjene prigušnice
Powerball HCI-E/P
35-150W
12.000
Moguća uporaba u otvorenim svjetiljkama
Oznaka
Posebnosti
4.1.7 S VJETLE Ć E DIODE (LED SIJALICE ) Svjetleće diode su poluvodički uređaji koji emitiraju svjetlo na temelju pojave elektroluminiscencije na području p-n spoja pri rekombinaciji pozitivnih i negativnih čestica (protona i elektrona). 1962. godine su se u elektronici počele koristiti crvene LE diode, ali danas postoje svjetleće diode u različitim bojama. Bijelo svjetlo možemo s LE diodama proizvesti na više načina, a u javnoj rasvjeti se uglavnom koriste dva načina, i to korištenjem plave LE diode s fluorescentnim premazom, što je najčešći način, i miješanjem svijetla plave, crvene i zelene LE diode, a taj se način uglavnom koristi u aplikacijama gdje se želi ostvariti mogućnost mijenjanja boja svjetla. Razvoj svjetlećih dioda je skokovit, a karakteristike kao što su indeks uzvrata boje i svjetlosna efikasnost značajno se poboljšavaju iz godine u godinu. Trenutno se efikasnosti LE dioda u uporabi u javnoj rasvjeti kre ću u rasponu od 50 do 70 lm/W, a indeks uzvrat boja doseže raspon od oko 60 do 80. Životni vijek LE diode je oko 50.000 sati, ali to uvelike ovisi o kvaliteti hlađenja svjetlećih dioda. U slučaju lošeg sustava hlađenja je znatno kraći vijek trajanja. Temperatura
19
boje LE dioda je opcionalna, ali svjetleće diode koje imaju niže temperature boje, tako đer imaju i manju efikasnost od LE dioda iste snage i veće temperature boja. Uporaba LED dioda u javnoj rasvjeti dovela je do velikih promjena u dizajnu svjetiljki. Kompaktan oblik i relativno nizak intenzitet svake LED diode naime zahtijevaju uporabu ve ćeg broja LED dioda u svjetiljci te usmjeravanje svjetlosnog toka svake LED diode (ili manjeg broja LED dioda) zasebno. Kako bi osigurali bolje hlađenje LED dioda većina proizvođača svjetiljki javne rasvjete proizvodi tzv. LED module koji kombiniraju LED diodu sa sustavom hla đenja u istom kućištu, a mogu se instalirati u njihove svjetiljke. Stoga kod prestanka rada pojedinih LED dioda ili LED modula je uglavnom moguća samo zamjena s istim proizvodom proizvođača svjetiljke (Slika 4.3).
Slika 4.3: Primjer tri LED modula za vanjsku rasvjetu. Na lijevoj strani su dva modula proizvo đ ač a Osram, a na desnoj je modul proizvo đ ač a Siteco
20
4.1.8 U SPOREDBA KLJU Č NIH KARAKTERISTIKA SVJETLOSNIH IZVORA Tablica u nastavku sadrži osnovne karakteristike izvora svjetla. Tablica je ograni čena na proizvode koji se koriste u javnoj rasvjeti i ne daje karakteristike izvora svjetlosti za posebne namjene (Tablica 5). Vrijednosti u tablici su zbirni podaci nekoliko većih proizvođača i ne predstavljaju nužno obilježja točno određenih izvora svjetlosti. Svjetlosni izvor Fluorescentna sijalica T5 Fluorescentna sijalica T8 Kompaktna fluorescentna sijalica Visokotlačna živina sijalica Niskokotlačna natrijeva sijalica Visokotlačna natrijeva sijalica Metalna halogena sijalica Svjetleće diode (LED sijalice)
Električna snaga [W] 14-80
Životni vijek 50 % [sati] 24.000
Temperatura boje [°K] 2.700-6.500
Efikasnost [lm/W] 90
Indeks uzvrata boja 80-95
14-70
20.000
2.700-6.500
90
60-93
5-80
<20.0001
2.500-6.000
60-75
80-90
do 1000
>16.000
3.200-4.000
<60
20-55
<180
16.000
1.800
<180
0
50-1000
<24.000
2.000
<130
20-65
20-1.000
12.000-24.000
2.700-4.200
67-95
<95
1-3
50.000 2
2.700 – 6.000
50-703
60-804
Tablica 5: Pregled karakteristika izvora svjetla
Ovisno o učestalosti paljenja i gašenja Ovisno o kvaliteti izvedbe hlađenja 3 Efikasnosti nekih prototipskih svjetlećih dioda prelaze 100 lm/W 4 Posebne izvedbe svjetlećih dioda ili modula imaj CRI čak do 98 1 2
21
4.2 PRIGUŠNICE Prigušnica je obvezna za sve izvore svjetla koji se temelje na principu izboja u plinu i elektroluminiscenciji, što znači da velika većina vanjskih svjetiljki zahtijevaju prigušnice. Sve svjetiljke imaju zajedničko:
kod paljenja trebaju veći napon od onog na koji im je potreban za normalan rad,
trebaju ograničenje radnog toka snage, jer bi ina če tok bio u stalnom porastu
Fluorescentne sijalice također zahtijevaju mehanizam koji zagrijava elektrode u žarulji i zove se starter. Prigušnice dijelimo na elektromagnetske i elektroni čke.
4.2.1 E LEKTROMAGNETSKE PRIGU Š NICE ZA FLUORESCENTNE SIJALICE Elektromagnetske prigušnice za fluorescentne sijalice sadrže prigušivač i starter. Prigušivač služi za ograničavanje protoka kroz žarulju nakon što se upalila, a starter za grijanje elektroda i osiguranje odgovarajućeg napona paljenja (Slika 4.4).
Slika 4.4: Shematski prikaz elektromagnetskih prigu š nica. Na lijevoj strani je prikazan induktivni spoj, a na desnoj strani kapacitivni. Starter se na obje slike nalazi s donje strane
Postoji nekoliko vrsta startera, ali je danas naj češće u uporabi tinjajući starteri. Sastoji se od staklene boce koja je ispunjena inertnim plinom (obi čno neon), unutar koje je bimetalna sklopka. Kada se na starteru pojavi napon, neon u staklenoj boci se ispust i pojavi se tok koji posljedično zagrijava bimetalnu sklopku. Sklopka se pak, kada postigne dovoljno visoku temperaturu, spoji te kroz starter i elektrode u žarulju uđe električna struja koja pak zagrijava elektrode, a bimetalna sklopka se u trenutku kada je spojena hladi, budu ći da u staklenoj boci više nema pražnjenja plina. Kada se bimetalna sklopka dovoljno ohladi, ugasi se i tom se trenutku na elektrodama u žarulji zbog induciranog napona u prigušnici pojavljuje visoki napon (od 500 V do 1200 V) koji upali žarulju. Ako se sijalica ne uključi, proces se ponavlja dok se ne upali. Potreban napon paljenja se pove ćava što je sijalica starija, tako da starije sijalice trebaju veći napon za uključivanje.
4.2.2 E LEKTROMAGNETSKE PRIGU Š NICE ZA VISOKOTLA Č NE SIJALICE Neke visokotlačne sijalice ne paljenje ne zahtijevaju vi ši napon od mrežnog pa stoga nije potreban ni starter. U tom slučaju je električna shema naravno jednostavnija. Većina modernih visokotlačnih sijalica pak treba ve ći napon, što se postiže kroz dodatne sklopove, ili sijalica sama ima dodane posebne elektrode paljenja (Slika 4.5).
22
Slika 4.5: Shematski prikaz elektromagnetske prigu š nice za visokotla č ne sijalice
4.2.3 E LEKTRONSKE PRIGU Š NICE ZA FLUORESCENTNE SIJALICE Elektronske prigušnice imaju nekoliko prednosti u usporedbi s elektromagnetskim. Glavna prednost je da na žarulji generiraju veću frekvenciju napona, što omogućuje učinkovitiji rad sijalice. Na višim frekvencijama (obično se kod elektronskih prigušnica ove frekvencije kreću u rasponu od 40 kHz do 100 kHz) se pri prijelazu napona preko nulu deionizira manje iona. Na višim frekvencijama rada sijalice se vi še ne primje ćuje stroboskopski efekt koji može na mrežnom naponu od 50Hz vrlo neugodan. Osim toga elektronske prigu šnice imaju i manju potrošnju energije, omogućavaju regulaciju napona paljenja na žarulji te također mogu prepoznati bli ži li se sijalica kraju svog životnog vijeka i slično. Postoji nekoliko vrsta prigušnica koje su specijalizirane za razli čite vrste aplikacija, kao primjerice za često uključivanje i isključivanje, stalno gorenje sijalice, a neke omogu ćavaju također regulaciju svjetlosnog toka i slično. No, u grubo sve elektroničke prigušnice za fluorescentne sijalice uključuju sljedeće elemente na strani mrežnog napona: 1. EMC filtar koji uklanja harmonijska izobličenja napona koja generira ispravlja č, a koja bi bez filtra ušla u mrežu; 2. ispravljač koji pretvara izmjeničnu struju u istosmjernu; 3. sklop za korekciju faktora rada koji vodi brigu o stalnom naponu na svom izlazu; 4. visokofrekventni generator s rezonantnim sklopom koji stvara napetost visoke frekvencije za napajanje sijalice.
4.2.4 E LEKTRONSKE PRIGU Š NICE ZA VISOKOTLA Č NE SIJALICE Elektronske prigušnice za visokotlačne sijalice su specifične za svaku vrstu sijalica. Osim toga, visokotlačne sijalice ne postižu bitno veću efikasnost rada na vi šim frekvencijama. Iz tog je razloga razvoj elektroničkih prigušnica za visokotlačne sijalice nešto sporije napredovao. Prednosti elektronskih prigušnica za visokotlačne sijalice su uglavnom manja potro šnja energije, mogućnost regulacije svjetlosnog toka, smanjenje fluktuacija (treperenja) svjetlosnog toka i slično.
4.2.5 N APAJANJE ZA SVJETLE ĆE DIODE Svjetleće diode za svoj rad zahtijevaju stalan protok. Taj se protok uglavnom kre će u rasponu od 350 mA do 1 A, naravno, ovisno o pojedinim LE diodama. Postoji nekoliko vrsta napajanja za LE diode, od kojih neki također omogućavaju regulaciju svjetlosnog toka.
23
5 SVJETILJKE U JAVNOJ RASVJETI Svjetiljke u javnoj rasvjeti možemo u grubo podijeliti na šest tipova: svjetiljke za uličnu rasvjetu, tunelske svjetiljke, svjetiljke za rasvjetu pješačkih površina, reflektori, svjetiljke za unutarnje javne prostore i ugradbene svjetiljke. Svi imaju zajedničko to da moraju biti zaštićeni od vremenskih utjecaja i trebaju imati dovoljno robusnu strukturu.
5.1 OPĆA OBILJEŽJA SVJETI LJKI Komponente svih svjetiljki mogu se podijeliti u optičke, električne i mehani čke. Optički elementi proizvode svjetlosni tok (tj. izvor ili izvore svjetlosti), oblikuju ga i mijenjaju (ovdje su uključeni reflektori i leće, zasloni, štitnici, itd.). Električni elementi uključuju prigušnice, spojke, utičnice za svjetlosne izvore, unutarnje ožičenje i slično. Mehanički elementi su namijenjeni za štiti svjetiljke od okolnih utjecaja i njezinoj montaži (Slika 5.1).
Slika 5.1: Elementi svjetiljke
Gornja slika prikazuje primjer svjetiljke za uličnu rasvjetu. Numerirani elementi svjetiljke su kako slijedi: 1. Nosivi element 2. Staklo kapa koja istodobno raspršuje svjetlo (tj. ona je mehanički i optički element svjetiljke) 3. Reflektor 4. Prigušnica 5. Element kojim se svjetiljka mo že otvoriti bez alata 6. Brtva 7. Pokrov
24
5.2 SVJETILJKE ZA ULIČNU RASVJETU Svjetiljke za uličnu rasvjetu su namijenjene rasvjetljavanju prometnih povr šina. Obično su pričvršćene na relativno visoke rasvjetne stupove koji se nalaze uz prometne povr šine i raspoređeni su u pravilnim razmacima, a ponekad mogu biti pri čvršćene i na fasade zgrada uz cestu te na čelične kabele koji su rastegnuti preko kolnika. Raspodjela rasvjetljenja uličnih svjetiljki je zbog navedenih razloga asimetrična, a namijenjena je rasvjeti čim veće dionice ceste, kako bi se dobila što je više moguće ravnomjerno rasvijetljena prometna površina. Neke svjetiljke se također mogu prilagoditi točnom položaju izvora svjetlosti ili reflektora unutar svjetiljke, čime se može dodatno optimizirati raspodjela svjetlosnog toka. Sve svjetiljke za uličnu rasvjetu naravno moraju biti zaštićene od vremenskih utjecaja. Svjetlosni izvori koji su danas najčešće koriste u svjetiljkama za uli čnu rasvjetu su visokotlačna natrijeva sijalica, metal halogena sijalica i svjetle će (LED) diode. Visokotlačna živina sijalica se često može pronaći u starijim instalacijama, ali se u obnovljenim ili izmijenjenim instalacijama više ne koristi. Na donjim slikama prikazana su tri primjera suvremenih svjetiljki za uli čnu rasvjetu (Slika 5.2, Slika 5.3 i Slika 5.4). Bitna optička svojstva svjetiljki se mogu vidjeti iz priloženih polarnih dijagrama, na kojima se vidi široka raspodjela svjetlosti koja ima oblik koji sli či leptiru. Bitna značajka takve raspodjele je da je intenzitet svjetlosnog toka manji u smjeru okomito prema dolje, nego svjetlina u smjeru 40° lijevo i desno od vertikale. Takva raspodjela omogućuje da je, unatoč fotometričnom zakonu udaljenosti, površina neposredno ispod svjetiljke osvijetljena isto kao i površina koja se nalazi malo dalje od svjetiljke. Time se povećava jednolika rasvjetljenost cestovne ili druge rasvjetljene površine.
Slika 5.2: Svjetiljka SQ proizvo đ ač a Siteco s odgovaraju ć im polarnim dijagramom
Slika 5.3: Svjetiljka Civic proizvo đ ač a Thorn s odgovarajuć im polarnim dijagramom i tablicom vrijednosti
25
Slika 5.4: Svjetiljka Manta proizvo đ ač a Philips s odgovaraju ć im polarnim dijagramom
5.3 SVJETILJKE ZA RASVJETU TUNELA Svjetiljke za rasvjetu tunela mogu imati simetričnu ili asimetričnu distribuciju svjetla. U tunelima za motorni promet se uglavnom koriste asimetri čne svjetiljke, kod kojih je svjetlosni tok usmjeren prema toku prometa. Na taj se na čin naime postiže veća svjetlina na kolniku, dok prednji dio prepreke (koju vidi vozač) nije rasvijetljen. Time se stvara takozvani „negativni kontrast “ koji omogućuje bolje otkrivanje prepreka, nego da je rasvijetljena prednja strana prepreke. Svjetiljke sa simetričnom raspodjelom svjetlosnog toka se češće koriste u tunelima za pješake ili miješan promet te se stoga njihove karakteristike pribli žavaju svjetiljkama za sve pokrivene vanjske površine. Opisat ćemo ih u poglavlju 5.7. Na donjoj slici je prikazano nekoliko primjera svjetiljki za rasvjetu tunela (Slika 5.5, Slika 5.6 i Slika 5.7).
Slika 5.5: Svjetiljka Tunlite proizvo đ ač a Philips s odgovarajuć im polarnim dijagramom.
26
Slika 5.6: Svjetiljka Gotthard proizvo đ ač a Thorn s odgovaraju ć im polarnim dijagramom i tablicom vrijednosti
Slika 5.7: Svjetiljka AF4 p roizvođ ač a Schr éd er s odgovaraju ć im polarnim dijagramom
5.4 SVJETILJKE ZA RASVJETU PJEŠAČKIH POVRŠINA Svjetiljke za rasvjetljenje pješačkih površina namijenjene su rasvjeti gradskih centara, trgova i parkova te drugih površina na kojima su pješaci glavni sudionici prometa. Obi čno se montiraju na nižim rasvjetnim stupovima, zbog čega je njihova vizualna slika važnija nego npr. kod svjetiljki za uličnu rasvjetu. Svjetlosna distribucija može biti simetrična ili asimetrična. Svjetlosni izvori, koji se uglavnom koriste u tim svjetiljkama su: kompaktna fluorescentna sijalica i metal halogena sijalica, visokotlačna natrijeva sijalica se koristi rje đe, a sve je češća uporaba svjetlećih (LED) dioda. Posebno je traženo bijelo svjetlo i dobar indeks uzvrata boja . Raspored i oblik tih svjetiljki vi še slijedi arhitektonskim okolnostima mnogo nego kod cestovne rasvjete (Slika 5.8, Slika 5.9 i ).
Slika 5.8: Svjetiljka City Light Elegance proizvo đ ač a Siteco s odgovaraju ć im polarnim dijagramom
27
Slika 5.9: Svjetiljka Modern proizvo đ ač a Thorn s odgovarajuć im polarnim dijagramom i tablicom vrijednosti
Slika 5.10: Svjetiljka 7933 p roizvođ ač a Bega s odgovarajuć im izoluksnim dijagramom
28
5.5 REFLEKTORI Reflektori su svjetiljke koje su namijenjene rasvjeti fasada, spomenika ili drugih objekata u javnom prostoru te rasvjetljenju ve ćih površina, kao što su parkirališta. Postoji nekoliko tipova reflektora, a dijelimo ih prema svjetlosnoj distribuciji na: asimetri čne, usko-snopne, srednjesnopne ili široko-snopne reflektore. Intenzitet svjetlosnih izvora koji se koriste u reflektorima doseže od nekoliko vata pri uporabi modernih LED dioda do jednog kilovata ili više pri uporabi visokotlačnih sijalica. Svjetlosni izvori koji se danas koriste kod reflektora su: metal halogene sijalice, visokotlačne natrijeve sijalice i LED diode. Bitne karakteristike reflektorskog svjetlosnog snopa su precizno usmjeravanje svjetlosti, mogu ćnost različitih nastavaka koji dodatno modificiraju tok i slično (Slika 5.11, Slika 5.12 i Slika 5.13).
Slika 5.11: Svjetiljka SiCompact proizvo đ ač a Siteco s odgovaraju ć im kartezijevim dijagramom distribucije svjetlosti
Slika 5.12: Svjetiljka Contrast proizvođ ač a Thorn s odgovarajuć im polarnim dijagramom i tablicom vrijednosti
Slika 5.13: Svjetiljka Mini DecoFlood proizvo đ ač a Philips s odgovarajuć im kartezijevim dijagramom distribucije svjetlosti
29
5.6 UGRADBENE SVJETILJKE Ugradbene svjetiljke se koriste za rasvjetu pješačkih površina kao što su parkovi, trgovi, pothodnici, stepeništa i slično. Svjetiljke moraju imati odgovarajuću zaštitu od udaraca i vremenskih utjecaja, a dijelimo ih na ugradbene podne i ugradbene zidne svjetiljke. Ugradbene podne svjetiljke su namijenjene označavanju puta - „markiranju“ te ponekad rasvjetljenju fasada i drugih vertikalnih površina ako to nije zakonski zabranjeno. Ugradbene zidne svjetiljke su namijenjene rasvjetljenju pje šačkih površina kao što su stepenice. Svjetlosni izvori koji se koriste u ovim svjetiljkama su kompaktne fluorescentne sijalice, LED diode te metal halogene sijalice (Slika 5.14, Slika 5.15 i Slika 5.16).
Slika 5.14: Svjetiljka CW proizvo đ ač a Siteco s odgovaraju ć im polarnim dijagramom
Slika 5.15: Svjetiljka Mica proizvo đ ač a Thorn s odgovarajuć im polarnim dijagramom
Slika 5.16: Svjetiljka 2233 p roizvođ ač a Bega s odgovarajuć im izoluksnim dijagramom
30
5.7 SVJETILJKE ZA NATKRIVENE POVRŠINE U svjetiljke za natkrivene povr šine ubrajamo svjetiljke koje se pri čvršćuju na strop ili na zid natkrivenih javnih prostora, kao što su pothodnici, nadstrešnice, pokrivena stubi šta i slično. Karakterizira ih visok stupanj zaštite od vremenskih utjecaja i često od udaraca. Uglavnom su namijenjene homogenom rasvjetljavanju pje šačkih površina i kompletnog prostora. U ovim se svjetiljkama uglavnom koriste kompaktne fluorescentne sijalice, fluorescentne sijalice i metalne halogene sijalice (Slika 5.17, Slika 5.18 i Slika 5.19).
Slika 5.17: Svjetiljka TV 10 proizvođ ač a Siteco s odgovaraju ć im polarnim dijagramom
Slika 5.18: Svjetiljka Leopard proizvo đ ač a Thorn s odgovarajuć im polarnim dijagramom
Slika 5.19: Svjetiljka FCC110 proizvo đ ač a Philips s odgovaraju ć im polarnim dijagramom
31
5.8 CERTIFICIRANJE SVJETILJKI Svjetiljka mora biti u skladu sa svim obveznim standardima koji se primjenjuju za svjetiljke ili bilo koji element koji je ugrađen u svjetiljku. Na području Europske unije postoji nekoliko standarda koji određuju kvalitetu izgradnje i rada svjetiljke, prigušnice, transformatora, startera, okova za izvore svjetlosti te samih svjetlosnih izvora. Proizvođač mora, ako prodaje svjetiljku u bilo kojoj europskoj državi, na svjetiljku staviti oznaku sukladnosti (CE) kojom izjavljuje da je svjetiljka u skladu sa svim relevantnim standardima koji se odnose na nju. Postoji također znak ENEC, no on nije obvezan. ENEC zna či da je neovisna organizacija testirala svjetiljku i potvrdila da je svjetiljka napravljena u skladu s va žećim standardima (Slika 5.20).
Slika 5.20: Izgled CE in ENEC znaka
32
6 REGULACIJSKI SUSTAVI JAVNE RASVJETE Optički parametri koje javna rasvjeta mora zadovoljiti, određuju se prema najvećem opterećenju površine koju rasvjetljava javna rasvjeta. Propisi i standardi određuju optičke parametre u ovisnosti o prometu, tako da se prometne površine, u vremenu izvan najvećih prometnih gužvi, mogu osvijetliti manjim intenzitetom jer se optički zahtjevi smanjuju kod slabijeg prometa. Uporaba regulacijskih sustava je stoga najkorisnija u područjima gdje postoje velike oscilacije u opterećenju cestovnih površina, kao što su prilazne gradske ceste, raskri žja i gradska središta. Projektom rekonstrukcije postojeće ili izgradnje nove javne rasvjete bitno je definirati najnižu kategoriju prometnice (poglavlje 7) kako se smanjenjem rasvjetljenosti nebi ugrozi la sigurnost u prometu definirana HRN EN 13 201. Postoje dva načina regulacije svjetlosnog toka sijalica. U slučaju starijih instalacija, kod kojih su svjetiljke opremljene elektromagnetskim prigu šnicama, u napojni vod se može instalirati uređaj koji smanjuje napon, a time i svjetlosni to k te potrošnju električne energije sijalica. U novijim instalacijama se pak koriste elektronske prigu šnice koje ne omogućavaju takav način regulacije. U tom slučaju se u svaku svjetiljku može instalirati poseban kontrolni modul koji smanjuje svjetlosni tok sijalice u stupnjevima ili skupno. Kontrolni moduli većih svjetiljki su putem napojnih vodova, radiofrekvencijskih veza ili posebnog signalnog voda spojeni na kontrolnom jedinicom u rasklopnom ormaru koja mo že istovremeno kontrolirati nekoliko svjetiljki (broj obično ne prelazi 150). Upravlja čke jedinice su kroz uporabu TCP / IP protokola, preko radijske komunikacije ili GSM modema povezane sa sredi šnjom jedinicom, preko koje se može kontrolirati cijeli sustav javne rasvjete. Moderni regulacijski sustavi također omogućuju praćenje stanja pojedinih svjetiljki i izdavanje obavijesti o pogreškama, čime se obično smanjuju i troškovi održavanja (Slika 6.1).
Slika 6.1: Shema modernog regulacijskog sustava rasvjete.
33
6.1 PROGRAMSKA OPREMA Suvremena programska oprema regulacijskih sustava u kombinaciji s drugim komponentama sustava kod većina proizvođača omogućava sljedeće funkcije:
postavljanje automatske regulacije pojedinih ili većeg broja svjetiljki prema vremenu i datumu
postavljanje jakosti pojedinih ili većeg broja svjetiljki u stvarnom vremenu
praćenje potrošnje energije pojedinih svjetiljki
praćenje i izvješćivanje o pogreškama
određivanje vremena do isteka vijeka trajanja svjetiljki
praćenje i postavljanje programa preko pametnih telefona ili tablet računala
Veza između programske opreme i regulatora izvodi se preko GSM modema, ADSL priklju čka (TCP / IP protokol) ili radio veze.
Slika 6.2: Neki prikazi prozora programske opreme proizvo đ ač a StreetVision
34
6.2 REGULATORI
Slika 6.3: Regulator proizvo đ ač a Echelon. Za komunikaciju s pojedinim rasvjetnim tijelima regulator koristi LonWorks protokol, koji je napravila i patentirala ista tvrtka.
Regulatori primaju upute programske opreme i šalju ih dalje do odgovarajućeg rasvjetnog tijela. Regulatori mogu pohraniti postavke automatske regulacije, tako da rasvjeta radi i u slučaju prekida veze između programske opreme i regulatora (Slika 6.3). Veza između regulatora i pojedinih svjetlosnih točaka se može uspostaviti preko napojnih vodova, radio valova ili dodatnih signalnih kabela. Pri komunikaciji preko napojnih vodova je sve više u uporabi LonWorks otvoren protokol (ISO / IEC 14908-1, ISO / IEC 14908-2, ISO / IEC 14908-3 i ISO / IEC 14908-4) koji koristi relativno veliki broj proizvo đača regulacijskih sustava. Protokol se također koristi u drugim aplikacijama, kao što su pametne mre že i slično. Neki proizvođači regulacijskih sustava razvili su vlastiti komunikacijski protokol preko napojnih vodova, no cijeli regulacijski sustav funkcionira na sličan način.
6.3 INSTALACIJA U POJEDINIM SVJETLOSNIM TOČKAMA
Slika 6.4: Shematski prikaz instalacije na odre đ enom svjetlosnom mjestu koje omogu ć uje regulaciju
U pojedinom svjetlosnom mjestu je kod regulacijskih sustava osim prigušnice obično instalirana i jedinica za komunikaciju s regulatorom. Ta jedinica pretvara signale iz regulatora u standardne signale svjetlosne regulacijske tehnike, kao što su DALI ili 0-10V. Postoje i prigušnice, koje imaju jedinicu za komunikaciju s regulatorom koja je integrirana u isto kućište (Slika 6.4 i Slika 6.5).
Slika 6.5: Dva primjera jedinice za komunikaciju s regulatorom. Lijevi (proizvo đ ač Philips) koristi signal 1-10 V za komunikaciju s prigu š nicom, a desni (proizvo đ ač SELC) ima već integriran prigu š nik.
35
6.3.1 1-10 V 1-10 V je jedan od najstarijih standarda u regulacijskoj tehnologiji rasvjete. Koristi analogni signal od 1 do 10V, a napona odgovara proporcionalno jakosti svjetla - stoga je moguć raspon regulacije od 10% do 100%. Ponekad se također koristi prošireni način od 0 do 10 V, što znači da snaga izvora svjetlosti može biti smanjena do 0%. Standard 1- 10 V se često koristi u javnoj rasvjeti.
6.3.2 DALI STANDARD DALI je kratica za digitalni adresabilni protokol za rasvjetu (Digitally Adressable Lighting Interface). Prvenstveno se koristi u unutarnjoj rasvjeti jer omogućuje individualno adresiranje pojedinih svjetiljki, serijske veze izme đu pojedinih regulatora i svjetiljki (čime se smanjuje duljinu kabela) te otkrivanje pogrešaka u svjetiljkama.
Slika 6.6: Shema DALI veze
DALI sustav se ponekad koristi samostalno, tako da se veza izme đu pojedinih svjetlosnih mjesta izvodi preko DALI veze, a ne preko napojnog voda ili radio frekvencije. Međutim, ova metoda je ograničena na manje instalacije, jer DALI veza ima ograni čenje do maksimalne duljine od 300m. DALI sustav uz tri žice napajanja treba još dvije dodatne žice napajanja kroz koje DALI prenosi signal (Slika 6.6). Napon signala DALI je 16V.
36
7 PROJEKTIRANJE I IZVO ĐENJE JAVNE RASVJETE U ovom poglavlju dane su smjernice koje se uzimaju u obzir pri projektiranju javne rasvjete. Smjernice su prikazane zasebno prema vrsti rasvjete, a to su: uli čna rasvjeta, rasvjeta tunela, rasvjeta natkrivenih površina i rasvjeta fasada i spomenika. Pri projektiranju rasvjete povr šina za motorni i pješački promet, koje uključuju ceste, ulice, trgove, parkove i slično, veliku nam pomoć daju standardi i preporuke od organizacija koje se bave tim područjem. Na globalnoj razini za ovu vrstu rasvjete posebno mjerodavna organizacija Međunarodne komisije za rasvjetljenje (CIE - Commision Internationale de l’Eclaraige). Hrvatsko društvo za rasvjetu (HDR) član je CIE grupacije te sudjeluje u preporukama temeljenih na standardima CIE organizacije. Mjerodavna pravila o minimalnim svjetlotehni čkim uvjetima dana su u normi HRN EN 13 201. U Sloveniji su mjerodavne preporuke Slovenskog društva za rasvjetu koji se temelje na standardima organizacije CIE. Organizacija CIE je 2010. godine izdala izmijenjeno tehničko izvješće o rasvjeti površina za motorni i pješački promet (Lighting of roads for motor and pedestrian traffic). Izvješće prometne površine se dijeli na tri razreda, i to:
M - prostori koji su prvenstveno namijenjeni za motorni promet C - površine na kojima se susreću različite vrste korisnika ili se susreću različiti prometni tokovi P - površine koje su prvenstveno namijenjeni pješacima i sporom prometu
Neke države (kao npr. Hrvatska i Slovenija) imaju, osim standarda i preporuka, posebne zakone i propise s podru čja ograničavanja svjetlosnog zagađenja. U Hrvatskoj je donesen Zakon o zaštiti od svjetlosnog onečišćenja sa dva podzakonska akta U Sloveniji je donesena Uredba o grani čnim vrijednostima svjetlosnog zagađenja.
7.1 PROJEKTNA DOKUMENTACIJA Nema projekta bez potpune, pregledne i dobro izrađene projektne dokumentacije. Projektna dokumentacija je širok pojam koji obuhvaća sve što se na papiru mora pripremiti kako bi se projekt osmislio, razradio i opisao te za njega dobile potrebne dozvole. Riječ je o neobično značajnom, ali i često zanemarenom ili podcijenjenom dijelu pripreme i provedbe projekata. U praksi smo često svjedoci da se i dobri projekti ne uspiju prove sti upravo zbog manjkave, neuredne ili pogrešno pripremljene dokumentacije. Kvalitetna dokumentacija ključ je i za osiguranje financiranja projekta iz različitih domaćih i europskih fondova bez obzira radi li se o nepovratnim sredstvima ili kreditima poslovnih
banaka. Ovdje ukratko donosimo pregled tehničke dokumentacije koja se za različite projekte može ili treba pripremiti. Obvezu ishođenja pojedine dokumentacije, odnosno termini koji se koriste u ovom poglavlju sukladni su sljedećim zakonima (važećim u trenutku pripreme Priručnika): • • • •
Zakon o prostornom uređenju i gradnji, NN 76/07 i 38/09 ; 55/11, 90/11, 50/12, 55/12; Zakon o energiji, NN 120/12;
Zakon o tržištu električne energije, NN 22/13: Zakon o smanjenju svjetlosnog onečišćenja , NN 114/11.
37
U projekt ima koji uključuju modernizaciju, rekonstrukciju ili proširenje javne rasvjete potrebna
je sljedeća dokumentacija: 7.1.1 E LEKTROTEHNIČKI PROJE KT JAVNE RASVJETE Ključan dokument koji sadržava snimku postojećeg stanja, detaljan pregled i troškovnik svih radova i opreme potrebnih za provedbu projekta uz korištenje izvora svijetlosti i regulacije u svrhu povećanja energetske učinkovitosti i smanjenje svjetlosnog onečišćenja. 7.1.2 E LEKTROENERGETSKA SUGLASNOST Elektroenergetska suglasnost temeljni je dokument koji sadrži energetske, tehničke uvjete i ekonomske obveze za priključenje. Ako se gradi nova instalacija javne rasvjete ili ako je zbog rekonstrukcije postojeće potrebno povećati angažiranu snagu, elektroenergetsku suglasnost ili prethodnu elektroenergetsku suglasnos t pribavlja se u postupku utvrđivanja uvjeta uređenja prostora. Prethodna elektroenergetska suglasnost za izgradnju novog i rekonstrukciju
postojećeg objekta sadrži energetske i tehničke uvjete i rok za podnošenje zahtjeva za davanje konačne suglasnosti za priključenje objekta, a izrađuje se radi sagledavanja mogućnosti osiguranja elek trične energije i projektiranja. Zahtjev za izdavanje dozvole podnosi investitor nadležnom pogonu HEP ODS -a. Zahtjevu se prilaže Elektrotehnički projekt i Elektroenergetska suglasnost koja prestaje vrijediti ako se ne iskoristi, odnosno ne ostvari priključenje na mrežu isporučitelja, u roku od tri godine od dana izdavanja. U slučaju da se radi samo o zamjeni postojećih stupova novima, prije izvođenja modernizacije javne rasvjete potrebno je zatražiti građevinsku dozvolu ili mišljenje nadležnog ureda za graditeljstvo da ista nije potrebna za predmetne radove opisane u projektnoj dokumentaciji.
7.1.3 F INANCIJSKA DOKUMENTACIJA Poslovni plan
Temeljni dokument koji sadrži cjelovito i potanko razrađeno obrazloženje o ulaganjima u projekt s ocjenom očekivanih učinaka i rješenja za različite situacije. U pravilu se izrađuju za projekte do 200 000 kuna predračunske vrijednosti ulaganja i to za potrebe poslovnih banaka radi izdavanja kredita, u cilju kvalitetne provjere izvedivosti i isplativosti projekta.
Preporučeni sadržaj Poslovnog plana (prema Hrvatskoj banci za obnovu i razvoj -HBOR): 1.
Podaci o nositelju projekta
2.
Opći podaci Procjena kreditne/poduzetničke sposobnosti Polazište Nastanak projektne ideje Razlozi pokretanja projekta
3. 4. 5.
Vizija i zadaća projekta/poduzetničkog pothvata Predmet poslovanja (proizvod, usluga, uštede) Tržišna opravdanost Tehnološko-tehnički elementi pothvata Opis tehnologije
38
Struktura troškova 6. 7. 8.
Struktura i broj zaposlenih Lokacija
Zaštita okoliša Financijski elementi projekta Investicije u osnovna sredstva
Proračun amortizacije Kalkulacija cijena
Troškovi poslovanja Investicije u obrtna sredstva Izvori financiranja
Račun dobiti Pokazatelji učinkovitosti Financijski tok (primici i izdaci) 9.
Zaključak
Investicijska studija Poznata i pod nazivom investicijski program, studija isplativosti, studija izvedivosti (eng. Feasibility study). U pravilu se izrađuju za projekte preko 200 000 kuna predračunske
vrijednosti ulaganja i to za ishođenje bankovnih kredita, nepovratnih sredstava pojedinih EU fondova ili poticaja pojedinih ministarstava, a najbitniji rezultati su izračun očekivane profitabilnosti projekta kroz niz uobičajenih tzv. statičkih i dinamičkih pokazatelja projekta te financijskih izvještaja. Preporučeni sadržaj Investicijske studije (prema HBOR-u): 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Uvod
Sažetak ulaganja Informacije o investitoru Predmet poslovanja investitora
Postojeća imovina investitora Analiza dosadašnjeg financijskog poslovanja Ocjena razvojnih mogućnosti ulagatelja Analiza tržišta Tržište nabave Tržište prodaje Sažetak analize tržišta i procjena ostvarenja prihoda
9.
Dinamika i struktura zaposlenih Analiza potrebnih kadrova Proračun godišnjih bruto plaća
10.
Tehnički elementi ulaganja Opis tehničko-tehnološkog procesa Utrošak sirovina, materijala i energenata Tehnička struktura ulaganja Karakteristike građevinskog objekta (poslovni prostor)
11. 12. 13.
Lokacija
Zaštita čovjekove okoline Dinamika realizacije ulaganja
39
14.
Ekonomsko-financijska analiza Ulaganje u osnovna sredstva Ulaganje u obrtna sredstva Struktura ulaganja u osnovna i obrtna sredstva Izvori financiranja i kreditni uvjeti Izvori financiranja Obračun kreditnih obveza
Proračun amortizacije Proračun troškova i kalkulacija cijena Projekcija računa dobiti i gubitka
15.
Financijski tok Ekonomski tok Projekcija bilance Ekonomsko-tržišna ocjena
Statička ocjena efikasnosti investicijskog projekta Dinamička ocjena projekta Metoda razdoblja povrata investicijskog ulaganja
Metoda neto sadašnje vrijednosti Metoda relativne sadašnje vrijednosti 16. 17.
Metoda interne stope rentabilnosti Analiza osjetljivosti
Zaključna ocjena projekta
40
7.2 TERMINOLOGIJA I IZRAZI U svjetlotehničkim preporukama i propisima se koriste razli čiti pojmovi koji opisuju potrebne optičke karakteristike, a od njih je za razumijevanje potrebno znati sljede će:
Prosječna sjajnost površine Lav: Prosječna sjajnost površine određuje minimalno održavanu prosječnu sjajnost vrednovane površine. To znači da se pri projektiranju i mjerenu javne rasvjete trebaju razmotriti faktori održavanja izvora svjetlosti i svjetiljki. Faktor održavanja: svjetlosni tok svjetiljke se vremenom mijenja. Glavni razlog za to je polagano smanjenje svjetlosnog toka izvora svjetlosti te skupljanje čestica prašine i drugih čestica na optičkim površinama svjetiljke (reflektor i staklo). Faktor održavanja predstavlja omjer između održavanog svjetlosnog toka svjetiljke i nazivnog, pri čemu održavani svjetlosni tok označava minimalni svjetlosni tok svjetiljke u o čekivanom režima održavanja (čišćenje i zamjena svjetiljke te zamjena izvora svjetlosti). U javnoj rasvjeti se faktori održavanja kreću u rasponu od oko 0,6 (podne ugradbene svjetiljke) do oko 0,8 (ulične svjetiljke koje su montirane na rasvjetne stupove) (Slika 7.1).
Slika 7.1: Tumač enje faktora odr ž avanja. Kod svakog č išć enja svjetiljke se malo popravi svjetlosni tok. Najve ć i napredak svjetlosnog toka pak p redstavlja zamjena svjetlosnog izvora uz istovremeno č išć enje svjetiljke.
Opća ujednačenost rasvjetljenja U0: Ujednačenost rasvjetljenja ulične površine predstavlja omjer između minimalne rasvjetljenosti u bilo kojoj točki na mjerenoj površini i prosječne rasvjetljenosti te površine. Visoka ujednačenost rasvjetljenja sprječava previsoke razlike izme đu najslabije i najbolje osvijetljenih dijelova ceste, što bi vozaču onemogućilo dobro prepoznavanje prepreka na slabije osvijetljenim dijelovima ceste. Uzdužna ujednačenost rasvjetljenja U1: Uzdužna ujednačenost rasvjetljenja predstavlja omjer između minimalne i maksimalne rasvjetljenosti na liniji paralelno s kolnikom. Ona je važna za određivanje razmaka i visine postavljanja uli čne rasvjete te osigurava dovoljne male razlike kod rasvjetljenja ceste izme đu pojedinih svjetiljki i direktno ispod njih. Relativni porast praga detekcije TI: Relativni porast praga detekcije je kriterij za smanjenje vidne sposobnosti zbog uznemiruju ćeg blijeska (odsjaja) zbog svjetiljki ulične
41
rasvjete, što ugrožava vizualnu sposobnost oka. Iskazuje se kao postotak i predstavlja minimalnu vrijednost za koju se treba povećati srednje rasvjetljenje kolnika kako bi se osigurala jednaka vidljivost objekta, kao kao kada odsjaja ne bi bilo. bilo. TI se računa za najgori mogući slučaj, odnosno za primjer čistih svjetiljki i za početni svjetlosni tok sijalica.
Kvocijent rasvjetljenja okoline Ko: Ko: Kod ulične rasvjete prepreke uglavnom vidimo u negativnom kontrastu - silueti (tamna prepreka na osvijetljenoj pozadini). Ako se prepreka nalazi se na rubu ceste, njezinu vizualnu pozadinu često predstavlja okolica ceste, a ne samo cesta (kolnik). Zbog toga se treba osigurati odgovaraju će rasvjetljenje okoline. Dovoljno rasvjetljenje neposredne okoline omogućuje vozaču da brzo otkrije prepreku koja se nalazi u neposrednoj blizini ceste (kao što su primjerice biciklisti koji se uključuju u promet). Kvocijent rasvjetljenja okoline predstavlja odnos između rasvijetljenosti površine 5 m od ruba ceste i rasvjetljenja 5 m širokog područja ceste od ruba ceste prema sredini ili predstavlja širinu jedne vozne trake. Izračun uzima u obzir nižu vrijednost. Prosječna rasvijetljenost površine E: Slično kao prosječna sjsjnost površine, prosječna rasvijetljenost površina označava prosječnu vrijednost vodoravnog rasvjetljenja mjerene površine. Opća ujednačenost rasvijetljenosti U0(E): Opća ujednačenost rasvijetljenosti označava odnos minimalne rasvijetljenosti mjerene povr šine i prosječne rasvijetljenosti te površine. Slično kao i prosječna rasvijetljenost površine se koristi pri rasvjetni konfliktnih zona i površina pješačkog prometa. Okomita rasvijetljenost Ev: Okomita rasvijetljenost predstavlja rasvijetljenost okomite ravnine u prostoru. Polucilindarska rasvijetljenost Esc: Kao što rasvijetljenost ravne površine označava omjer između upadajućeg svjetlosnog toka na infinitezimalno mali dio te površine i područja te površine, tako i polucilindarsko rasvjetljenje ozna čava omjer upadajućeg svjetlosnog toka na beskonačno mali polucilindar te povr šine tog polucilindara (Slika 7.2). 7.2).
Slika 7.2: Prikaz polucilindarske osvijetljenosti
Polucilindarska rasvijetljenost predstavlja alat kojim mo žemo procijeniti sposobnost raspoznavanja lica ljudi koji nam se pribli žavaju. Dobra vidljivost osoba je, osim
42
ambijentalne rasvjete i estetski usklađene rasvjete pje šačkih površina, jedan je od najvažnijih čimbenika koji utječu na osjećaj sigurnosti korisnika u prostoru.
Konfliktne zone: Konfliktne zone u prometu označavaju područja na kojima se susreću različiti prometni tokovi i/ili različite vrste sudionika u prometu. Primjeri uključuju: križanja, kružne tokove, suženja, prijelaze iz dvije trake u jednu, pješačke prijelaze, izvoze, priključke, itd. Udio svjetlosnog toka koji zrači prema gore (ULOR): Udio (ULOR): Udio svjetlosnog toka koji zrači prema gore predstavlja odnos izme đu svjetlosnog toka koji sijeva prema gore i ukupnog svjetlosnog toka svjetiljke. Izražava se u postocima.
43
7.3 ULIČNA RASVJETA - OPTIČKI ČIMBENICI 7.3.1 P ROMETNE ROMETNE POVR Š INE INE ZA MOTORNI PROMET - SKUPINA RAZREDA M Prometne površine za motorni promet pripadaju klasi M. Za njih je značajno da motorna vozila predstavljaju većinu sudionika u prometu te da je brzina prometa relativno visoka, a povr šine koje spadaju u tu skupinu, ne uklju čuje veće konfliktne zone. Unutar ove skupine postoje šest različitih razreda koje se označavaju rednim brojem koji se stavlja iza slova M. Kao pomoć kod odabira odgovarajućeg razreda je organizacija CIA pripremila donju tablicu koja omogu ćuje odabir na temelju prometnih karakteristika prometne povr šine. Odgovarajući stupanj unutar skupine razreda M klasa se potom odre đuje uz pomoć jednadžbe Broj razreda M = 6-V ws gdje Vws označava zbroj svih odabranih Vw koje pak odabiremo uz pomoć donje tablice (Tablica 6). 6). Svojstvo ceste
Brzina prometa
Gustoća prometa
Sastav prometa
Odvojene vozne trake Gustoća križanja Parkirana vozila Osvijetljenost okoline Vidljivo upravljanje / kontrola prometa
Vrijednost
Parametar Vw
Vrlo visoka Visoka Srednja Vrlo visoka Visoka Srednja Niska Vrlo niska Miješani promet s visokim udjelom biciklista i pješaka Miješani Samo motorna vozila Ne Da Visoka Srednja Prisutna Nisu prisutna Visoka Srednja Niska Slabo Srednje ili dobro
1 0,5 0 1 0,5 0 -0,5 -1
Odabrani Vw
2 1 0 1 0 1 0 0,5 0 1 0 -1 0,5 0 Zbroj odabranih Vw
Tablica 6: Tablica uz pomo ć koje koje se određ uje uje razred unutar skupine razreda M.
Nakon što na temelju poznavanja prometnih i drugih karakteristika prometne povr šine utvrdimo iznos odabranih Vw, dobivamo prema gornjoj jednad žbi jedan od razreda M1-M6. Ako rezultat jednadžbe nije cijeli broj, uzimamo najbli ži niži broj (na primjer od M2,5 dobivamo M2).
44
Optičke karakteristike za svake razred potom određujemo pomoću tablice u nastavku (Tablica 7).
Optički razred
M1 M2 M3 M4 M5 M6
Ulična površina
Lav [cd/m2]
Uo
Ul
U0
Relativni porast praga detekcije TI [%]
2,0 1,5 1,0 0,75 0,50 0,30
0,40 0,40 0,40 0,40 0,35 0,35
0,70 0,70 0,60 0,60 0,40 0,40
0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15
10 10 15 15 15 20
Većinom suha
Većinom mokra
Kvocijent rasvjetljenja okoline
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Ko
Tablica 7: Optič ki zahtjevi za pojedini razred unutar skupine razreda M.
Zahtjevi za opću ujednačenost sjajnosti se razlikuju za povr šine koje su većim dijelom godine suhe od onih, koje se smatraju većim dijelom godine mokrima (kao na primjer na podru čjima velikih oborina).
7.3.2 P ROMETNE POVR Š INE KONFLIKTNIH PODRU Č JA - SKUPINA RAZREDA M Optička svojstva konfliktnih područja se razlikuju od prometnih povr šina za motorni promet. Zbog povećanog rizika od sudara između sudionika u prometu, rasvjeta mora osigurati dovoljno rasvjetljenje da vozaču može dobro procijeniti udaljenost i smjer od drugih sudionika u prometu. Ako raspodjela prometnih površina to dozvoljava, preporučuje se uporaba kriterija koji se temelje na sjajnosti ulične površine. Valja napomenuti da su rasvjeta konfliktnog podru čja mora osigurati najmanje jednake ili bolje optičke uvjete kao na najbolje rasvijetljenoj susjednoj prometnoj površini. Stoga se preporučuje da se konfliktno područje rasvijetli sljedećim višim razradom rasvjete u usporedbi s najbolje rasvijetljenom susjednom prometnom površinom. Ako udaljenosti unutar konfliktnog područja ne omogućavaju korištenje rasvjete, mo že je koristiti faktor q0, uz pomoć kojega možemo odrediti koliko je potrebno rasvjetljenje da osigura dovoljnu svjetlinu prometne površine. Faktor q0, naravno, ovisi o vrsti podloge prometne površine (tj. reflektirajuće svojstvo površine i njezina strukture) i mora se odrediti za posebno svaku vrednovanu prometnu povr šinu (Tablica 8). Razred M Prosječna svjetlost L [cd/m2] Razred C, ako je q0=0,05 cd/m2/lx Prosječna osvijetljenost E [lx] Razred C, ako je q0=0,07 cd/m2/lx Prosječna osvijetljenost E [lx] Razred C, ako je q0=0,09 cd/m2/lx Prosječna osvijetljenost E [lx]
C0 50
C0 50 C1 30
M1 2,0 C0 50 C1 30 C2 20
M2 M3 M4 1,5 1,0 0,75 C1 C2 C3 30 20 15 C2 C3 C4 20 15 10 C3 C4 C5 15 10 7,5
M5 0,50 C4 10 C5 7,5
M6 0,30 C5 7,5
Tablica 8: Tablica uz pomo ć koje određ ujemo ekvivalentni razred C na temelju opti č kih svojstava susjednih cesta.
45
Preporučuje se da se prilikom definiranja potrebnih kriterija rasvjete koristi onaj C razred, koji je za jedan stupanj viši od ekvivalentnog koji smo odredili uz pomoć gornje tablice (na primjer, ako je M2 najviši razred ceste koja vodi u raskrižje, a faktor q0 za konfliktnu zonu je 0,07, ekvivalentan C razred je C2, ali je poželjno koristiti faktor C1, koji je za jednu razinu viši od C2. Time smo dobili potrebnu prosječnu svjetlinu od 30 lx). Cijeli niz optičkih zahtjeva rasvjete konfliktnog područja pak određujemo na temelju značajki prometa na konfliktnom podru čju. Pritom razlikujemo 5 razreda u skupini C, koje odre đujemo prema sljedećoj jednadžbi: Broj razreda C = 6-V ws gdje Vws, slično kao kod razreda M, predstavlja zbroj svih odabranih V w koje odabiremo uz pomoć donje tablice. Odabrani C razred predstavlja optičke zahtjeve koji se moraju zadovoljiti. Svojstvo ceste
Brzina
Gustoća prometa
Sastav prometa
Odvojene vozne trake Osvijetljenost okoline Vidljivo upravljanje / kontrola prometa
Vrijednost
Parametar Vw
Vrlo visoka Visoka Srednja Niska Vrlo visoka Visoka Srednja Niska Vrlo niska Miješani promet s visokim udjelom biciklista i pješaka Miješani Samo motorna vozila Ne Da Visoka Srednja Niska Slabo Srednje ili dobro
3 2 1 0 1 0,5 0 -0,5 -1 2
Odabrani Vw
1 0 1 0 1 0 -1 0,5 0 Zbroj odabranih Vw
Tablica 9: Tablica uz pomo ć koje se određ uje odgovarajuć i razred unutar skupine razreda C
Nakon što odredimo broj razreda C, pomo ću donje tablice određujemo koje optičke karakteristike bi rasvjeta trebala zadovoljiti.
46
Optički razred
C0 C1 C2 C3 C4 C5
Prosječna osvijetljenost na cijelom konfliktnom području E [lx]
Opća ujednačenost rasvijetljenosti U0 (E)
50 30 20 15 10 7,5
0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40
Relativni porast praga detekcije TI Visoke i srednje brzine prometa
Niske i vrlo niske brzine prometa
10 10 10 15 15 15
15 15 15 20 20 25
Tablica 10: Opti č ki zahtjevi za pojedini razred C
Na ovom mjestu želimo ponovno naglasiti da se za konfliktne zone najprije treba odrediti u koji C-razred pripadaju, što se čini na temelju prometnih karakteristika (Tablica 9). Tako se dobiju sve optičke karakteristike koje mora zadovoljiti konfliktna zona (Tablica 10). Potom se prema potrebi treba prilagoditi prosječna rasvijetljenost / svjetlost na temelju rasvjetljenja susjednih cesta (Tablica 8).
7.3.3 R ASVJETA PJE Š A Č KIH POVR Š INA - SKUPINA RAZREDA P Rasvjeta pješačkih površina mora pored odgovarajućeg rasvjetljenja također osigurati sigurno kretanje po prostoru, pru žajući korisnicima prostora osjećaj sigurnosti. Pješaci su naime zbog svoje spore brzine kretanja te ve će izloženosti okolišu i drugim osobama u okolini, osjećaju ranije ugroženima nego što se takvi osjećaju vozači u automobilima. U tom smislu rasvjeta mora vizualno osigurati okoliš, kako bi isti pružao osjećaj sigurnosti za pješake u tom prostoru. Na pješačkim površinama je osim horizontalnog rasvjetljenja koje omogućava uočavanje prepreka, također važno i potrebno vertikalno rasvjetljenje koje omogućava prepoznavanje osoba i neposrednog okruženja te smanjuje odsjaj, uz odgovarajući izbor izvora svjetlosti. Kod rasvjete površine za pješake je naime bitna činjenica da rasvjeta korisnicima osigura prepoznavanje prostora. To znači da rasvjeta mora pje šake voditi po prostoru, omogućiti im prepoznavanje arhitektonskih obilježja okoliša, a također može istaknuti poznate strukture i slično. Dobra reprodukcija uzvrata boje je naravno jako važna.
47
Kod određivanja preporučenih optičkih karakteristika pomažu 6 razreda u skupini P koji se određuju prema sljedećoj jednadžbi: Broj razreda P = 6-V ws , gdje Vws označava zbroj svih odabranih Vw iz donje tablice (Tablica 11). Svojstvo ceste Brzina
Gustoća prometa
Sastav prometa
Parkirana vozila Rasvjetljenje okoline Prepoznavanje osoba
Vrijednost Niska Vrlo niska Vrlo visoka Visoka Srednja Niska Vrlo niska Pješaci, biciklisti i motorna vozila Pješaci i motorna vozila Pješaci i biciklisti Samo pješaci Samo biciklisti Prisutna Nisu prisutna Visoka Srednja Niska Potrebno Nije potrebno
Parametar Vw 1 0 1 0,5 0 -0,5 -1 2
Odabrani Vw
1 1 0 0 0,5 0 1 0 -1 Dodatni zahtjevi Nema dodatnih zahtjeva Zbroj odabranih Vw
Tablica 11: Tablica za odre đ ivanje odgovaraju ć eg P razred.
Nakon što odredimo odgovarajući razred P, pomoću donje tablice određujemo koje optičke karakteristike bi rasvjeta trebala zadovoljiti (Tablica 12). Razred P
P1 P2 P3 P4 P5 P6
Opća prosječna vodoravna osvijetljenost Eh, av [lx]
Najmanja vodoravna rasvijetljenost Eh, min [lx]
15 10 7,5 5,0 3,0 2,0
3,0 2,0 1,5 1,0 0,6 0,4
Dodatni zahtjevi kada je potrebno dobro raspoznavanje lica osoba Najmanja vertikalna osvijetljenost Ev, min [lx] 5,0 3,0 2,5 1,5 1,0 0,6
Tablica 12: Opti č ki zahtjevi za pojedini razred P
48
Najmanja polucilindarska osvijetljenost Esc, min [lx] 3,0 2,0 1,5 1,0 0,6 0,4
7.4 ULIČNA RASVJETA - PLANIRANJE I IZVEDBA U fazi planiranja uli čne rasvjete treba osigurati da rasvjeta zadovoljava odgovaraju će optičke uvjete kroz cijeli vijek trajanja. Prilikom planiranja rasvjete se to ostvaruje izvođenjem proračuna rasvjete, pomoću kojih se mogu procijeniti parametri kao što su sjajnost ili rasvijetljenost. Danas se te kalkulacije izvode uglavnom putem specijaliziranih ra čunalnih programa, kao što su Dialux i Relux te AGI 32 koji se u Europi manje koristi. Bez obzira na odabrani ra čunalni program, bitni i neophodni su ispravni ulazni podaci za dobivanje vjerodostojnih rezultata izračuna. U tom su kontekstu posebno važni sljedeći podaci:
Ispravni fotometrijski podaci korištenih svjetiljki: za ručno rađene izračune se koriste tablice distribucije svjetlosti koja je prikazana u donjoj tablici (Tablica 13), a računalni programi uglavnom koriste fotometrijske datoteke IES i EULUMDAT. Osim toga postoje također datoteke koje pripadaju specifi čnim programima, kao što je na primjer datoteka ULD koja radi samo s programom Dialux. Gama
C90°
C120°
C150°
C180°
C210 °
C240 °
C270 °
0,0°
202,00
202,00
202,00
202,00
202,00
202,00
202,00
5,0°
230,00
227,00
221,00
208,00
195,00
183,00
176,00
10,0°
258,00
255,00
256,00
229,00
196,00
165,00
156,00
15,0°
274,00
289,00
275,00
223,00
182,00
156,00
140,00
20,0°
284,00
311,00
289,00
218,00
167,00
147,00
130,00
25,0°
278,00
300,00
297,00
213,00
152,00
136,00
123,00
30,0°
256,00
280,00
307,00
205,00
141,00
126,00
116,00
35,0°
227,00
263,00
297,00
192,00
133,00
119,00
115,00
40,0°
200,00
254,00
311,00
193,00
131,00
130,00
109,00
45,0°
161,00
219,00
309,00
201,00
132,00
147,00
97,00
50,0°
114,00
166,00
349,00
252,00
134,00
137,00
88,00
55,0°
73,00
134,00
317,00
296,00
133,00
123,00
73,00
60,0°
47,00
101,00
312,00
345,00
121,00
107,00
60,00
65,0°
29,00
65,00
202,00
404,00
105,00
84,00
48,00
70,0°
18,00
47,00
104,00
406,00
86,00
58,00
38,00
75,0°
7,54
31,00
45,00
198,00
14,00
24,00
21,00
80,0°
1,86
2,32
3,60
18,00
4,51
3,34
3,78
85,0°
0,85
1,03
1,56
2,95
1,94
1,32
0,92
90,0°
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Tablica 13: Primjer tablice distribucije svjetlosti za uli č ne svjetiljke. Podaci se daju za svakih pet stupnjeva kuta γ te za 30-stupanjski okret ravnina C. Obi č no tablice sadr ž e podatke za svakih 5 stupnjeva okreta C ravnine.
Pravilno procijenjen faktor održavanja: izračun rasvjete treba osigurati da rasvjeta u cijelom vijeku trajanja zadovoljava odgovarajuće optičke uvjete. Iz tog razloga izračun mora uzeti u obzir odgovarajući faktor održavanja svjetiljke, koji naravno ovisi o učestalosti čišćenja svjetiljke i zamjeni sijalica kao izvora svjetlosti, a i o vrsti i mjestu instalacije svjetiljke.
49
Pravilno postavljanje svjetiljki: kod izračuna rasvjete je vrlo važno da su svjetiljke u računalnom programu ispravno postavljene. Po željno je također uzeti u obzir potencijalne prepreke, kao što je drveće, stalci za plakate, okolne zgrade i sli čno. Pravilno procijenjeno odbijanje od ulične površine: kod izračuna za uličnu rasvjetu u razredu M, u kojem je glavni kriterij rasvjetljenje, potrebno je također ispravno procijeniti refleksivnost ulične površine. Postoji nekoliko razreda refleksije koje je organizacija CIE podijelila na razrede R1 do R4, pri čemu većina računalnih programa pohranjene ima podatke za pojedine razrede. Ako pak razred R povr šine nije poznat, treba se izmjeriti, a za to postoje određene metode koje su objašnjene u preporukama organizacija CIE. Street Lighting Energy Efficiency Calculation (SLEEC): Faktor koji govori o energetskoj učinkovitosti svjetiljke cestovne rasvjete za sve klase javne rasvjete. SLEEC faktor smije biti maksimalno 1. pri čemu je
,
Ps – ukupna snaga sistema (izvor svjetlosti i predspojne naprave) L – srednja Luminancija (cd/m2) S- razmak između svjetiljki Wr – širina ceste
Ako radimo izračune za površine u razredu P ili C, nije potrebno poznavanje razreda R povr šine jer se preporuke temelje na rasvjetljenju koja ne ovisi o refleksije provozne ili prohodne površine.
7.4.1 I ZRA Č UNI ULI Č NE RASVJETE UZ POMO Ć RA Č UNALNIH ALATA Postupak za izračun ulične rasvjete se u većini računalnih programa dijeli na izra čun rasvjete za razred M čiji je glavni kriterij rasvjetljenje površine, i na izračun rasvjete za razrede C i P. Kod izračuna za razrede M se postupak odvija u sljede ćim koracima: 1. Modeliranje prostora: u računalnom programu se izra đuje modela ceste ili prostora. Pritom se uzimaju u obzir faktori kao što su broj voznih traka, širina ceste, eventualne krivulje ili zavoji te R razred površine (u slučaju razreda M ulične površine). Kod razreda P i C se često preporuča u modelu prostora također prikazati susjedne zgrade, drveće, eventualno namještaj i slično. 2. Ubacivanje svjetiljki: u većini računalnih programa se fotometrička datoteka može direktno uvesti u IES ali EULUMDAT formatu. Svjetiljke se potom moraju u prostoru rasporediti na odgovarajuće pozicije i pravilno orijentirati. Svim svjetiljkama se potom treba odrediti ispravan faktor održavanja. 3. Izračun rezultata: kada program izračuna rezultate (za sjajnost ili rasvjetljenje), možemo ih prikazati na više načina, kao na primjer izoluksnim ili izokandelnim dijagramom, možemo ih kodirati bojama i slično (Slika 7.3).
50
Slika 7.3: Primjer prikaza rasvijetljenosti s kodiranim bojama
7.4.1.1 Postupak izvođenja izračuna za rasvjetu ceste Detaljan postupak izračuna ulične rasvjete prikazat ćemo kroz program Dialux. Postupak je relativno jednostavan i slična je i u drugim optičkim programima, kao na primjer u programu Relux. 1. Kada pokrenete program i nakon što se otvori početni zaslon, trebate odabrati vrstu projekta. Odaberite „Novi ulični projekt “
. 2. Prikazat će se projektni prozor u kojemu možete vidjeti model cestu i površine izračuna. Ako u pregledniku projekta na lijevoj strani prozora kliknite na pojedine elemente (poput '„ulica 1“ ili „kolnik 1“) u gornjem lijevom kutu programskog prozora mo žete dodavati biciklističke staze ili pješačke puteve te možete prilagoditi r razred kolnika i slično.
. 3. Zatim ubacujemo svjetiljke. To činite tako da u izborniku „Odabir svjetiljki“ pronađete proizvođača čiju svjetiljku želite koristiti. Neki proizvođači su umetanje svjetiljki u program omogućili preko programskih dodataka (plug-ina), a većinom se to može učiniti tako da povučemo fotometrijsku datoteku (IES, EULUMDAT ali ULD) u projekt. Nakon
51
ugradnje je bitno provjeriti da je faktor održavanja ispravno postavljen te, naravno, da je položaj i orijentacija svjetiljki pravilna.
4. Zatim kliknite na gumb „Započni izračun“ sa simbolom džepnog kalkulatora. Kada program završi obračun, obično se otvori 3D prikaz s ceste s rasvjetljenjem. Možete ga promijeniti u prikaz kodiranih boja (pseudo colors), kao što je prikazano na donjoj slici.
5. Ostali optički rezultati mogu se dobiti klikom na „Ispis“ u donjem lijevom kutu programskog prozora. U mapi polje ocjenjivanja možete vidjeti rezultate.
6. Potom je potrebno provjeriti jesu li rezultati u skladu s odabranim M, C ili P razredom.
52
7.4.1.2 Postupak izra čuna rasvjete konfliktnih zona i područja za pješake Postupak izračuna rasvjete konfliktnih zona ili područja za pješake je nešto drugačiji od postupka izračuna ceste, jer se često radi o trgovima, parkovima, raskri žjima i slično. Postupak ćemo ponovno prikazati u programi Dialux, a i ostali programi nude slične mogućnosti. 1. Nakon što pokrenete program Dialux, idite na „Novi vanjski projekt “. Otvara se prozor gdje se nalazi ravna povr šina kvadratnog oblika koja predstavlja zemlju.
2. U tu površinu možete uvesti datoteku koja prikazuje arhitektonsku ili urbanističku situaciju jer je to vrlo korisno u stvaranju točnog modela prostora. Obično su te datoteke u formatu dwg ili dxf.
3. Zatim u prostor unosimo modele zgrada ili objekata za koje možemo procijeniti da utječu na optičke rezultate. To su obično kuće, viša stabla, plakati i sli čno. To činite preko izbornika Zalijepi u kojem odabirete Objekte. Zatim iz izbornika Preuzeto tijelo odabiremo odgovarajuće geometrijo tijela.
53
Nakon što umetnute sve objekte, možete u 3D pregledu vidjeti izgled prostora.
4. U prostor smjestite odabrane svjetiljke, pazeći na faktor održavanja, njihov položaj i orijentaciju.
5. Nakon toga kliknite na gumb „Započni izračun“. Potom možete vidjeti rezultate na isti način kao i kod izračuna za ulice.
54
7.4.2 R ASPORE ĐIVANJE SVJETILJKI Postoji nekoliko tipova rasporeda svjetiljki u skladu s cestom. Za ravne ceste se prvenstveno koriste jednostrani, središnji, dvostrani nasuprotni te dvostrano odmaknuti raspored, a na križanjima, kružnim tokovima i slično se raspored prilago đava obliku i vrsti prometne površine. 7.4.2.1 Jednostrani raspored Jednostrani raspored znači da se svjetiljke postavljaju s jedne strane ceste i tako rasvjetljavaju obje prometne trake. U ovoj raspodjeli se preporučuje da je minimalna visina montaže svjetiljke jednaka udaljenosti između svjetiljke i suprotnog ruba ceste (Slika 7.4).
Slika 7.4: Prikaz jednostrane raspodjele svjetiljki. Lijeva slika prikazuje tlocrt, a desna pogled
7.4.2.2 Raspored svjetiljki po sredini Kod rasporeda svjetiljki po sredini se svjetiljke vješaju na čelično u že iznad ceste. Ovaj način se primjenjuje u urbanim sredi štima, gdje su ceste okružene zgradama. Preporučuje se da visina na koju se montiraju svjetiljke bude približno jednaka širini ceste (Slika 7.5).
Slika 7.5: Prikaz raspodjele svjetiljki na s redini ceste. Lijeva slika prikazuje tlocrt, a desna pogled.
55
7.4.2.3 Dvostrani raspored svjetiljki Dvostrani raspored svjetiljki se preporučuje kod cesta koje su relativno široke. U ovoj raspodjeli omjer visine i širine montaže svjetiljki te širine ceste manji je od jedan, ali se preporu čuje da je taj omjer negdje između 2/3 i 2/5 (Slika 7.6).
Slika 7.6: Prikaz dvostrane nasuprotne raspodjele. Lijeva slika prikazuje tlocrt, a desna pogled.
56
7.4.2.4 Dvostrani razmaknuti raspored svjetiljki Ako je omjer između visine montaže svjetiljki i širine ceste između 1 i 2,5, koristi se dvostrani razmaknuti raspored svjetiljki. Svjetiljke se pritom montiraju na obje strane ceste, ali tako da se ne nalaze jedna nasuprot drugoj. Nedostatak ove raspodjele je da se zbog relativno velike udaljenosti između pojedinih svjetiljki na istoj strani ceste smanjuje uzdu žna ujednačenost rasvjetljenja (i svjetlosti). Zbog toga se uglavnom preporu čuje ili dvostrana nasuprotna raspodjela kod koje je potreban veći broj svjetiljki, ili jednostrana raspodjela s višim rasvjetnim stupovima na koje se montiraju svjetiljke (Slika 7.7).
Slika 7.7: Prikaz dvostrane razmaknute raspodjele. Lijeva slika prikazuje tlocrt, a desna pogled.
7.4.2.5 Dvostrana raspodjela po sredini Na relativno širokim cestama i cestama koje imaju središnji zeleni pojas, često se koristi dvostrana raspodjela svjetiljki po sredini. Prednost ove raspodjele je jednostavnije izvođenje električne instalacije jer se svjetiljke montiraju u nizu (Slika 7.8).
Slika 7.8: Prikaz dvostrane sredi š nje raspodjele. Lijeva slika prikazuje tlocrt, a desna pogled.
57
7.4.2.6 Raspodjela svjetiljki u zavojima Pod zavojima u smislu raspodjele svjetiljki podrazumijevamo zavoje čiji je radijus manji od 500m. Ako je radijus veći, zavoj se obrađuje kao da se radi o ravnoj cesti. Optički gledano preporučujemo svjetiljke montirati s vanjske strane zavoja i malo gušće nego u ravnom dijelu ceste, iako je sa stajališta sigurnosti prometa ovaj pristup opasniji jer se vozilo može lak še zabiti u rasvjetni stup (Slika 7.9).
Slika 7.9: Raspored svjetiljki s vanjske strane zavoja. Razmak izme đ u pojedinih svjetiljki je za faktor 0,7 manji od razmaka izmeđ u svjetiljku na ravnom dijelu ceste
Ako se radi o opasnom zavoju, radi prometne sigurnosti je bolje svjetiljke rasporediti s unutarnje strane zavoja, no tu svjetiljke moraju biti gušće raspore đene nego kada se montiraju na vanjskoj strani zavoja (Slika 7.10).
Slika 7.10: Raspored svjetiljki s unutarnje strane zavoja. Razmak izme đ u pojedinih svjetiljki je kod ovog tipa raspodjele za faktor 0,55 manji od razmaka izme đ u svjetiljku na ravnom dijelu ceste.
58
7.4.2.7 Raspodjela svjetiljki zbog bolje preglednosti U nekim slučajevima se preporu čuje instalirati dodatne svjetiljke, čak i ako su optički uvjeti i bez njih zadovoljeni. To osobito vrijedi za konfliktne zone, nagle promjene smjera vožnje, prisutnost prepreka na cesti (kao na primjer sredi šnjeg zelenog pojasa) i slično. Neke konfiguracije raskrižja i preporučene pozicije rasvjetnih tijela prikazane su na donjim slikama (Slika 7.11 i Slika 7.12).
Slika 7.11: T-raskri ž je, gdje crne toč kice označ avaju svjetiljke koje su prvenstveno postavljene zbog bolje preglednosti
Slika 7.12: Grananje i priklju č ak na autocesti, gdje crne to č kice označ avaju svjetiljke koje su prvenstveno postavljene zbog bolje preglednosti
7.4.3 P OSTAVLJANJE SVJETILJKI Većina svjetiljki ulične rasvjete se montiraju na rasvjetne stupove, ali postoji nekoliko mogućnosti montaže svjetiljki, ovisno o vrsti i tipu rasvjetnog stupa te prisutnosti ili odsutnosti ručke. Za montažu se pritom koriste varijable prema donjoj slici (Slika 7.13).
Slika 7.13: Prikaz geometrije postavljanja svjetiljki uli č ne rasvjete. H predstavlja visinu svjetiljke, δ predstavlja kut monta ž e (potrebno je uzeti u obzir zakonska ograni č enja), Š 1 označ ava ovješ enje svjetiljke (horizontalnu udaljenost izmeđ u vertikale kroz svjetiljku i ruba kolnika), Š 2 označ ava produljenje svjetiljke (horizontalni razmak izme đ u stupa i vertikale kroz svjetiljku).
59
Pravilnim postavkama varijabli H, δ, Š1 i Š2 možete svjetiljku optimalno montirati prema optičkim zahtjevima i geometriji kolnika. Pritom valja napomenuti da u Sloveniji zakonodavna ograničenja u većini slučajeva zabranjuju veći kut δ od 0. Ako cestu koja se rasvjetljava okru žuju relativno visoke zgrade, svjetiljke se mogu također postaviti na čeličnu užad koja je rastegnuta između građevina i visi iznad kolnika.
7.5 RASVJETA PJEŠAČKIH PR IJELAZA Pješački prijelazi predstavljaju prometno opasne to čke te ih iz tog razloga treba no ću tretirati drugačije od susjednih dijelova ceste na kojima se nalaze. Zahtjevi za rasvjetu pje šačkih prijelaza pritom ovise o okolini u kojoj se nalazi prijelaz (urbana ili ruralna), brzini i gusto ći prometa te o javnoj rasvjeti u neposrednoj okolini. Rasvjeta pješačkih prijelaza ima dva cilja, a to su odgovarajuća rasvjeta za osobe koje prelaze kolnik i upozorenje vozača na nadolazeći pješački prijelaz. Za razliku od ulične rasvjete u razredu M, gdje je cilj rasvjete osigurati dovoljan negativni kontrast, pri rasvjetljenju pje šačkih prijelaza je poželjno stvoriti pozitivan kontrast (tj. svijetao pje šak na tamnoj podlozi).
7.5.1 P JE Š A Č KI PRIJELAZI U URBANIM PODRU Č JIMA Pješački prijelazi u urbanim područjima, koji se nalaze na manje opasnim cestama (manja brzina i gustoće prometa), imaju manje optičke zahtjeve od prijelaza na jače opterećenim cestama. Tablica u nastavku (Tablica 14) prikazuje vrijednosti rasvjetljenja koji se temelje na publikaciji organizacije CIE Guide for the lighting of urban areas (Vodič za rasvjetu urbanim područjima).
Trgovačka i industrijska područja Stambene površine
Prosječna Eh 20 lx 10 lx
Najmanja Eh 7,5 lx 3 lx
Najmanja Epc 10 lx 5 lx
Tablica 14: Vrijednosti preporu č ene rasvjete, gdje E h predstavlja horizontalnu, a E pc polucilindarsku rasvjetu
Bez obzira na odredbe iz gornje tablice, preporu čuje se da je prosječna vodoravna osvijetljenost prijelaza 50% viša od prosječne vodoravne osvijetljenosti kolnika ispred i iza prijelaza. Navedene vrijednosti vrijede za visine od 0,5 do 1,5 m iznad razine kolovoza.
7.5.2 P JE Š A Č KI PRIJELAZI NA CESTAMA S VELIKOM GUSTO Ć OM I BRZINOM PROMETA Glavni kriteriji za rasvjetu pje šačkih prijelaza na cesti s velikom gusto ćom i brzinom prometa je vertikalno rasvjetljenje gledano u smjeru vo žnje. Vertikalno rasvjetljenje se mjeri na visini od 1 m iznad površine ceste, u točkama koje se nalaze na simetrali prijelaza od sredine prijelaza prema rubu. Da bi se postigao zadovoljavaju ći pozitivan kontrast, prosječna vrijednost vertikalne rasvijetljenosti mora biti barem 40 lx, ali nikad se ne smije spustiti ispod 5 lx. Vertikalno rasvjetljenje pje šačkog prijelaza mjeri se na području procjene koje je prikazano na donjoj slici, pri čemu se ne trebaju uzimati u obzir širine parkirali šnih mjesta, biciklističkih staza ili nogostupa (Slika 7.14).
60
Slika 7.14: Područ je procjene vertikalne rasvjete pješ ač kog prijelaza. Ograni č avaju ga dvije paralele (na slici su one prikazane toč kama AB i DC) koje ozna č avaju poč etak i kraj prijelaza. To č ke procjene le ž e na vertikali prema smjeru vo ž nje. Polazna to č ka se nalazi u sredini kolnika, a sljede ć e se nalaze na simetrali prijelaza u udaljenosti od 1m.
Ako pješački prijelaz prelazi preko ceste s dvosmjernim prometom, trebaju se instalirati dvije svjetiljke koje se nalaze ispred prijelaza, gledano iz smjera vo žnje (Slika 7.15).
Slika 7.15: Skica tipi č ne monta ž e svjetiljki za rasvjetu pje š ač kog prijelaza. Svjetiljke se postavljaju ispred pješ ač kog prijelaza, gledano u smjeru vo ž nje.
Nije potrebna dodatna rasvjeta pje šačkog prijelaza ako ulična rasvjeta najmanje 50 m ispred i 50 m iza pješačkog prijelaza osigurava i zadovoljava sljedeće vrijednosti:
održavana prosječna svjetlost kolnika je najmanje 2 cd/m2;
uzdužna ujednačenost rasvjetljenja Ul = 0,7;
opća ujednačenost rasvjetljenja U0 = 0,4;
TI najviše 10%.
Ako je srednja rasvijetljenost kolnika ispred i iza pješačkog prijelaza manja od 0,3 cd/m2, 100 m ispred i iza pješačkog prijelaza se treba staviti rasvjeta koja osigurava najmanju prosje čnu rasvijetljenost kolnika 0,3 cd/m2 s općom ujednačenosti rasvjetljenja koja je najmanje jednaka vrijednosti 0,3.
61
Režim paljenja i gašenja rasvjete pješačkih prijelaza je drugačiji od uobičajene ulične rasvjete. Ona se naime treba uključiti čim je prosječna vertikalna osvijetljenost prijelaza, koju uzrokuje osoba po danu, manja od 40 lx. Iz tog razloga se preporuča da se rasvjeta prijelaza regulira odvojeno od ulične rasvjete, i to preko to čnih svjetlosnih senzora.
7.6 RASVJETA TUNELA Kod odlučivanja o tome treba li se u tunel instalirati rasvjeta, va žnu ulogu igraju njegova dužina, zakrivljenost i gustoća prometa. U skladu s preporukama CIE organizacije (preporuka 88:2004) se tuneli, koji su kraći od 25 m, ne trebaju osvijetliti; kod tunela čija je duljina između 25 i 75 m, potreba za rasvjetom ovisi o gore navedenim karakteristikama tunela i prometa; tuneli koji su duži od 75 m, trebaju se svakako rasvijetliti. Intenzitet rasvjete tunela ravna se prema brzini prilagodbe ljudskog oka promjenjivim svjetlosnim uvjetima i sposobnosti prepoznavanja kontrasta. Kada se voza č približava tunelu tijekom dana, u slučaju nedovoljne rasvjete može doći do tzv. efekta „crne rupe“, što znači da on, zbog niske razine svjetlosti u tunelu u usporedbi s visokom svjetlinom izvana, neće biti sposoban prepoznati prepreke na cesti koje se nalaze na po četku tunela. Prilagodba očiju na jače rasvjetljenje znatno je brža, tako da, osim u posebnim slučajevima, nije potrebna prilagodba rasvjete na izlazu iz tunela. Iz tih razloga preporuke za rasvjetu tunela dijele tunel na 5 podru čja (Slika 7.16):
područje približavanja – ova se zona nalazi pred samim ulazom u tunel. Sjajnost površina u ovoj zoni čini osnovu za utvrđivanje potrebnog rasvjetljenja na ulazu u tunel; područje percepcije - ovo područje počinje na ulazu u tunel, a njegova duljina je jednaka zaustavnom putu pri brzini i vrsti prometa koji je prisutan u tunelu. U ovoj zoni se preporučuje da je sjajnost ceste jednaka onoj na kraju područja približavanja; prijelazno područje - u ovom području sjajnost ulazi iz razine u području percepcije do razine unutarnjeg područja; unutarnje područje - unutarnje područje tunela je područje gdje je sjajnost konstantna i prilagođena brzini i vrsti prometa u tunelu. U ovom podru čju su se oči vozača već prilagodile smanjenoj svjetlosti unutar tunela; izlazno područje - sjajnost ceste na izlaznom podru čju tunela može biti jednaka kao i svjetlina u unutarnjem podru čju. U vrlo dugim tunelima se preporučuje da se svjetlina na izlaznom području postupno povećava do razine svjetlosti koja je pet puta jača od vrijednosti svjetlosti u unutarnjem području tunela.
62
Slika 7.16: Podjela tunela na 5 podru č ja/zona.
7.7 RASVJETA NATKRIVENIH POVRŠINA Natkrivene javne površine uključuju pothodnike, natkriveno stupovlje (kolonade), ulaze u javne garaže i slično. U tim područjima se rasvjeta projektira u skladu s aktivnostima koje se odvijaju u prostoru te prema tome se primjenjuju odgovaraju će optičke preporuke. Primjerice u pothodnicima koje korisnik samo prelazi, koriste se odgovarajuće preporuke za rasvjetljenje vanjskih pješačkih površina, a na ulazima u garaže, gdje korisnik na primjer uzima parkirnu kartu, treba se osigurati odgovarajuće rasvjetljenje za čitanje teksta i slično. Neke natkrivene površine također ubrajamo u radna mjesta na otvorenom te se i tu treba rasvjete prilagoditi na odgovarajući način.
63
7.8 RASVJETA FASADA I KULTURNIH SPOMENIKA Rasvjeta fasada i kulturnih spomenika se u protekloj polovici 20. stolje ća jako proširila. Razlog tomu je prije svega brzi razvoj svjetlosnih izvora i svjetiljki, kao i produženje radnog vremena u večernjim satima. Veći broj studija i istraživanja potvrđuju da rasvjetljenje fasada i kulturnih spomenika ima pozitivan utjecaj na dobrobit korisnika u no ćnom prostoru, a to dovodi i do povećane gospodarske aktivnosti u ve černjim satima, jer korisnici radije posje ćuju grad pa tom prilikom također kupuju, idu na večeru, susreću se s drugim osobama i slično. Rasvjetljenja određenih kulturnih spomenika diljem svijeta vremenom su postala znamenitosti, čime se također povećava turistička aktivnost u večernjim satima. Kod rasvjetljenja kulturnih spomenika je potrebno osigurati odgovarajuću vizualnu hijerarhiju i stvoriti naglasak na odgovaraju će reljefe i teksture fasada i kulturnih spomenika. Pod vizualnom hijerarhijom arhitektonskih elemenata podrazumijevamo hijerarhiju zgrada u nekom prostoru, kao i hijerarhiju arhitektonskih elemenata na samoj fasadi ili kulturnom spomeniku. Tekstura podrazumijeva strukturu same fasade i njezin reljef. Drevni zidovi imaju primjerice relativno grubu teksturu (zbog opeke ili cigle), a moderna betonska fasada je relativno glatka.
7.8.1 R ASVJETLJENJE S PODA Rasvjetljenje fasada i kulturnih spomenika s poda pojavilo se zajedno s razvojem ugradbenih pješačkih svjetiljki s dobrom kontrolom raspodjele svjetline. Kod ovog na čina rasvjetljenja su svjetiljke pozicionirane relativno blizu fasade ili kulturnog spomenika (obi čno manje od 2m) i svijetle uzdužno i prema gore po fasadi. Prednost ove metode rasvjete je prije svega činjenica da se svjetiljke pozicioniraju u neposrednoj blizini objekta koji rasvjetljavaju. Ako zgrada ima modularnu strukturu ili veće izbočine (kao što su primjerice balkoni), svjetiljke koje se nalaze na razini tla stvarale bi prejake sjene na samoj fasadi. Taj se ne željeni efekt može se izbjeći ugradnjom svjetiljki na samu fasadu, kao što je prikazano na slici u nastavku (Slika 7.17 i Slika 7.18).
Slika 7.17: Rasvjetljenje Gradske vije ć nice u San Franciscu, SAD. Cijela zgrada je osvijetljena odozdo, a svjetiljke su ovako pozicionirane: ispred č etiri stupa naprijed, unutar cijele kolonade, izme đ u stupova na kupoli, iznad strehe kupole te na vrhu kupole.
64
Slika 7.18: Rasvjetljenje Beč ke opere. Svjetiljke su montirane iznad ž ice na fasadi.
S razvojem sve manjih svjetiljki s povećanjem intenziteta, dobrih kreativnih mogu ćnosti koje nudi rasvjetljenje odozdo i na temelju činjenice da se svjetiljke koje su postavljene na fasadi uglavnom ne vide, ovaj tip rasvjete se koristi pri rasvjetljenju najznačajnijih kulturnih spomenika velikih povijesnih i kulturnih vrijednosti. Nedostatak ove metode rasvjetljenja je prvenstveno relativno velik udio svjetlosti koji odlazi u nebo, ali se kod kvalitetno projektirane fasade i to može u velikoj mjeri izbje ći. Kod fasada koje se nalazi na pješačkoj površini, kao što je primjerice plo čnik, svjetiljke pak često neugodno bliješte i smetaju pješacima. Za rasvjetljenje odozdo je tako đer potreban relativno velik broj svjetiljki, što pak utječe na cijenu instalacije. Za rasvjetljenje spomenika odozdo, trebate biti svjesni jakog dramati čnog učinka koji rasvjeta daje licima. Rasvjeta odozdo se naime u prirodi rijetko mo že pronaći, tako da takvo rasvjetljenje može spomenicima dati neprirodan izgled (Slika 7.19). Ako se to ne može izbjeći, primjerice tako da se svjetiljke ugrade na objekte koji su veći od spomenika, potrebno je pažljivo odabrati mjesto na koje će se montirati svjetiljka i to mjesto po mogućnosti malo odmaknuti od spomenika (svakako treba misliti i na odsjaj), ili se spomenik možda može osvijetliti sa strane.
Slika 7.19: Rasvjetljenje odozdo pod jakim kutom. Primjetne su jake sjene na podru č ju oko oč iju i izuzetno neprirodan izgled lica.
65
7.8.2 F RONTALNA RASVJETA Frontalni rasvjeta zna či da se svjetiljke nalaze relativno daleko od fasade koju rasvjetljavaju. Potrebno je paziti da se izbjegnu sjene koje bi bacali predmeti i ljudi između svjetiljke i fasade, a montiraju se na podignutom položaju, kao na primjer na stupove ili susjedne zgrade. Prednost ove metode rasvjete je uglavnom ni ža cijena instalacije jer je potreban znatno manji broj svjetiljki nego kod rasvjetljenja odozdo. Međutim, frontalna rasvjeta uzrokuje slabije prepoznavanje detalja na samoj fasadi koja se zbog homogenog rasvjetljenja vizualno ujedini (Slika 7.20).
Slika 7.20: Nacionalna galerija u Ljubljani je osvijetljena frontalno. Na slici se vidi nedostatak sjena i relj efa na fasadi kao rezultat frontalnog rasvjetljenja.
Kod frontalne rasvjete se posebna pozornost treba posvetiti svjetlosnom zagađenju, jer svjetiljke bacaju svjetlo pod niskim kutom, a često se pritom rasvjetljuju i susjedne zgrade te naravno nebo. Iz tog razloga se često preporučuje koristiti više reflektora za istu fasadu, jer se njima može bolje upravljati zajedničkim svjetlosnim snopom.
7.8.3 R ASVJETLJENJE ODOZGO Rasvjetljenje odozgo se pojavilo kao način smanjenja svjetlosnog zaga đenja. Svjetiljke se ovdje montiraju na samu fasadu i svijetle prema dolje. Ova metoda rasvjete je pogodna za rasvjetljavanje zgrada bez kulturne i povijesne vrijednosti, budući da su svjetiljke jako uočljive, kako noću, tako i danju. Iz tog se razloga ne preporu čuje ugradnja svjetiljki na ovakav na čin na kulturne spomenike.
66
NTEGRACIJA SVJETLOSNIH TIJELA S URBANOM OPREMOM 7.8.4 I NTEGRACIJA Razvoj suvremenih izvora svjetlosti i svjetiljki je tako đer omogućio integraciju rasvjetnih tijela u
urbanu opremu. Tako se rasvjetna tijela mogu ugraditi ugraditi u ograde na stepenicama, ispod klupa klupa u parkovima i kod drugih elemenata u prostoru, tako da noću postaju svjetlosni elementi. Ovaj način rasvjete uglavnom predstavlja samo dodatak općoj rasvjeti (na primjer kod rasvjete pješačkih površina), ali stvaranjem svjetlosnih naglasaka u prostoru stvara vrlo ugodnu i vi še intimnu atmosferu u prostoru (Slika 7.21). 7.21).
Slika 7.21: Svjetiljke instalirane pod klupama.
Kod ovog načina rasvjetljenja se treba posebna pa žnja posvetiti zaštiti svjetiljki od vandalizma, budući da su svjetiljke lako dostupne d ostupne korisnicima prostora.
67
8 IZVORI FINANCIRANJA PROJAKATA REKONSTRUKCIJE JAVNE RASVJETE Osim sredstava planiranih u gradskim ili općinskim proračunima (posebno nakon usklađenja Zakona o proračunu i financiranju projekata energetske učinkovitosti), jedinice lokalne samouprave imaju na raspolaganju razne domaće i međunarodne izvore financiranja za projekte energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora energije, koji uključuju kreditna i bespovratna sredstva.
8.1 DOMAĆI IZVORI FINANCIRANJA Domaći izvori financiranja obuhvaćaju fondove i banke sa sjedištem u Hrvatskoj, specijalizirane za financiranje projekata u sektoru energetike. Osim klasičnih oblika kreditiranja, investitorima investitorima su na raspolaganju i bespovratna sredstva. Važno je spomenuti kako su i komercijalne banke prepoznale investicijski potencijal u ovom sektoru o čemu govori pokretanje kreditnih linija za projekte energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora energije. Također , u najavi je i osnivanje više specijaliziranih fondova od strane privatnih investitora poput Central European Clean Energy Funda, te se može očekivati kako će se izvori financiranja iz privatnog sektora u narednim godinama znatno proširiti. Ukidanjem Fonda za regionalni razvoj, ulogu razvojnog fonda preuzelo je Ministarstvo
regionalnog razvoja, šumarstva i vodnog gospodarstva koje periodički objavljuje natječaje za projekte izgradnje, nadogradnje i sanacije objekata komunalne i socijalne infrastrukture
odnosno godišnje i višegodišnje regionalne razvojne programe i projekte, a u koje se često ubrajaju i projekti energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora energije. Web/kontakti: www.mrrsvg.hr KOVITOST 8.1.1 F OND OND ZA ZAŠTITU OKOLIŠA I ENERGETSKU UČIN KOVITOST
Fond za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost učinkovitost osnovan je kao izvanproraču i zvanproračunski nski fond s a ciljem financiranja nacionalnih energetskih programa. Sredstva Fonda se dodjeljuju na temelju javnog natječaja objavljenog u Narodnim novinama, na web stranicama Fonda, te u javnim glasilima. Usluge/aktivnosti
• • •
Financijska pomoć; Beskamatni zajmovi; Subvencije kreditnih obveza.
Financijski okvir (prema natječaju najavljenom za . godinu) • Financijska pomoć odobrava se u iznosu od 40 -80% vrijednosti projekta s uključenim • •
PDV-om, do maksimalno 1.4 milijuna kuna; Beskamatni zajam odobrava se na rok od 5 godina, uz 2 godine počeka; Subvencioniranje ugovorene kamatne stope opravdanih troškova ulaganja , do maksimalnog iznosa od 800.000,00 kuna po projektu.
68
Posebnosti
•
Područja od posebne državne skrbi ostvaruju financijsku pomoć u iznosu od 80% vrijednosti projekta, odnosno 60% ako se radi o otocima,brdsko-planinskom području ili ako su im financijske mogućnosti mogućnosti ograničene (prihod po glavi stanovnika manji od 65% prosjeka Republike Hrvatske)
Kako se prijaviti
•
Nakon objave javnog natječaja, za dobivanje financijske pomoći potrebno je dostaviti tehničku dokumentaciju prema smjernicama unutar natječaja.
Web/kontakti: www.fzoeu.hr www.fzoeu.hr,,
[email protected]
8.1.2 H RVATSKA RVATSKA BANKA ZA OBNOVU I RAZVOJ (HBOR) HBOR je razvojna i izvozna banka osnovana sa svrhom kreditiranja obnove i razvitka hrvatskog
gospodarstva. Za pružanje financijske potpore i poticanje ulaganja u projekte zaštite okoliša, energetske učinkovitosti i korištenja obnovljivih izvora energije, uvedena je posebna kreditna linija. Usluge/aktivnosti Davanje zajmova; • Izdavanje garancija na zajmove. • Prihvatljivi projekti i aktivnosti Infrastrukturne investicije; •
•
Zaštita okoliša, energetske učinkovitosti i obnovljivih obnovljivih izvora energije
Financijski okvir
•
HBOR u pravilu kreditira do 50% predračunske vrijednosti vrijednosti investicije bez PDV-a. Najmanji iznos kredita je ograničen na 100.000 kuna, dok najveći iznos nije ograničen. Rok otplate iznosi maksimalno 12 godina, uz poček od 2 godine. Iznimno, za infrastrukturne infrastrukturne projekte rok otplate može biti do 15 godina, uključujući poček do 5 godina. Kredite je moguće realizirati izravno ili putem poslovnih banaka koje surađuju s HBOR-om.
Posebnosti
•
Mogućnost korištenja Darovnice Darovnice iz Programa Europske Europske komisije – Energy Efficiency Finance Facility. Sredstva darovnice mogu se koristiti uz korištenje kreditnih sredstava sredstava iz izvora EIB-a izravno putem HBOR-a ili preko poslovnih banaka. Prihvatljiva su ona
ulaganja koja će po završetku investicije doprinjeti poboljšanju energetske učinkovitosti objekata (sektor zgradarstva – najmanje 30% ušteda energije). Darovnica iznosi 15% od odobrenog iznosa kredita i koristi se za umanjenje glavnice kredita. Sredstva su raspoloživa nakon ispunjenja uvjeta uštede energije . Kako se prijaviti Za prijavu projekta potrebno je izraditi poslovni plan, odnosno investicijski elaborat • prema metodologiji HBOR-a. Web/kontakti: www.hbor.hr www.hbor.hr,,
[email protected]
69
8.2 MEĐUNARODNI IZVORI FINANCIRANJA Međunarodni izvori financiranja obuhvaćaju specijalizirane fondove i banke u stranom vlasništvu, te instrumente pretpristupne pomoći Europske unije. U priručniku su razmatrani prvenstveno fondovi i banke koje imaju posebne linije namijenjene projektima energetske
učinkovitosti i obnovljivih izvora energije. Dvije najaktivnije europske financijske institucije, Europska investicijska banka (EIB) i Europska banka za obnovu i razvoj (EBRD) već su dulje vrijeme u Hrvatskoj prisutne kao financijski partneri na velikim infrastrukturnim projektima.
Zajedno su u sektoru hrvatske energetike do sada uložile preko 500 milijuna eura. EIB i EBRD također su prisutne i kao kreditori domaćim bankama, te kao osnivači specijaliziranih fondova za projekte energetske učinkovitos ti i obnovljivih izvora energije. Jedan od glavnih regionalnih fondova namijenjen projektima u energetskom sektoru Western Balkans sustainable energy direct financing facility za sada je otvoren samo za investitore iz privatnog sektora, ali u tijeku su planovi o otvaranju fonda za jedinice lokalne samouprave. Treba spomenuti kako su ulaskom
EIB i EBRD mnoge lokalne banke također ponudile linije financiranja projekata energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora energije. U budućnosti se može očekivati daljnje širenje ponude bankarskih proizvoda, te osnivanje novih revolving fondova i ESCO kompanija. Osim kreditnih sredstava investitorima u Hrvatskoj su trenutno na raspolaganju i sredstva pretpristupnih fondova Europske unije. Radi se o bespovratnim sredstvi ma čija je namjena strogo definirana IPA programom donesenim u suradnji s Europskom komisijom. IPA program obuhvaća vremensko razdoblje od 2007 -2013. godine, te sadrži pet komponenti iz različitih sektora gospodarstva. Za energetiku je posebno važna peta k omponenta – IPARD koja
omogućuje kapitalne investicije u energetsku infrastrukturu. Ulaskom Republike Hrvatske u Europsku uniju na raspolaganju će joj biti bespovratna sredstva strukturnih fondova i kohezijskog fonda čija alokacija za razdoblje 2011 -2013. iznosi 2,2 milijarde eura. Međutim, obzirom da detalji Operativnog programa za okoliš i energetiku još nisu poznati, mogućnosti financiranja putem strukturnih fondova nisu obrađene u ovom priručniku. Kohezijski fond se u dosadašnjem programskom razdoblju ( 2007-2013.) koristio isključivo za financiranje projekata zaštite okoliša i prometa. Očekuje se, da će uz navedena područja energetika postati jedan od prioritetnih sektora za financiranje iz kohezijskog fonda.
70
8.2.1 I NSTRUMENT PRETPRISTU PNE POMOĆI (IPA) IPA je instrument pretpristupne pomoći Europske unije namijenjen zemljama koje se kandidiraju za ulazak u EU, a zamjenjuje dosadašnje programe CARDS, PHARE, ISPA i SAPARD. Osnovni cilj programa je pomoći budućim članicama u pripremi za korištenje strukturnih fondova. Program IPARD, koji čini petu komponentu IPA programa, omogućuje financiranje projekata energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora energije u sklopu Mjere 301 - Ulaganje u ruralnu infrastrukturu. Usluge/aktivnosti Bespovratna namjenska financijska pomoć. • Prihvatljivi projekti i aktivnosti
• •
Izgradnja i/ili adaptacija toplinskih sustava za korištenje organskog otpada iz poljoprivrede i šumarstva (biomasa); Kupnja nove mehanizacije i opreme, uključujući računalne programe do tržišne vrijednosti imovine;
•
Opći troškovi poput naknada za arhitekte, inženjere i druge savjetodavne naknade, studije izvodljivosti, kupnju prava na patente i licence, i dr.
Financijski okvir
•
Financijska pomoć pokriva 100% ukupnih prihvatljivih troškova odnosno do maksimalno 958.000 eura / 7.000.000 kn.
Posebnosti
•
•
Projekt ne smije stvarati značajni neto prihod (više od 25% ukupnih prihoda u bilo kojoj godini trajanja projekta). U suprotnom slučaju, potpora će biti smanjena na 50% ukupnih prihvatljivih troškova; U IPARD natječaju mogu sudjelovati samo jedinice lokalne samouprave do 10.000
stanovnika. Web/kontakti: www.mps.hr,
[email protected]
71
8.2.2 E UROPSKA INVESTICIJSKA BANKA (EIB) Europska investicijska banka je neprofitna financijska institucija Europske unije specijalizirana
za dugoročno financiranje projekata koji podupiru razvojnu politiku EU. Projekti koje financira EIB nisu usko specijalizirani za jedan sektor te je stoga moguće dobiti sredstva za razne infrastrukturne projekte, uključujući i projekte energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora energije. Usluge/aktivnosti Davanje zajmova; • Izdavanje garancija na zajmove; •
• •
Pružanje tehničke pomoći putem specijaliziranih instrumenata: ELENA, JASPERS; Financiranje rizičnog kapitala putem fondova i instrumenata: EIF, JEREMIE, JASMINE.
Prihvatljivi projekti i aktivnosti Infrastrukturne investicije; • Projektna dokumentacija. • Financijski okvir Izravni zajam – Za izravne zajmove je jedini uvjet da vrijednost investicije mora prelaziti •
25 milijuna eura. Ne postoji ograničenje visine kredita, međutim EIB standardno financira do 50% investicije. Razdoblje povrata ovisi o vrsti investicije i kreće se od 5 do 12 godina za industrijske projekte, te 15 do 25 godina za investicije u infrastrukturu i
energetiku. Kamatne stope mogu biti fiksne ili varijabilne, uz mogućnost počeka otplate
•
glavnice. Zahtijeva se osiguranje zajma u obliku bankarske garancije ili drugog prvoklasnog instrumenta osiguranja; Posredni zajam – U slučaju da vrijednost investicije ne prelazi 25 milijuna eura moguće
su dvije opcije: dogovoriti posredni zajam ili grupirati više projekata kako bi se ostvarila tražena vrijednost investicije za direktni zajam. Posredni zajam realizira se uz posredovanje banke partnera koja se nalazi u zemlji samog investitora. U tom slučaju visina zajma kreće se u rasponu od 40.000 do 25 milijuna eura, odnosno 100% vrijednosti investicije. Posebnosti
•
Mogućnost kombiniranja zajmova EIB sa sredstvima dobivenima iz pretpristupnih fondova.
Web/kontakti: www.eib.org,
[email protected]
72
8.2.3 E UROPEAN LOCAL E NERGY ASSISTANCE (ELENA) ELENA je usluga tehničke pomoći pokrenuta u suradnji Europske komisije i Europske investicijske banke krajem 2009. godine. Tehnička pomoć pružat će se gradovima i regijama pri razvoju projekata iz sektora energetike koji doprinose inicijativi 20-20-20 i Sporazumu gradonačelnika (engl. Covenant of Mayors). Usluge/aktivnosti
•
Tehnička pomoć pri izvedbi projekata.
Prihvatljivi projekti i aktivnosti
•
Izrada potrebnih tržišnih studija i studija održivosti, energetskih pregleda, pripreme javnog natječaja i poslovnih planova;
•
Troškovi dodatnog osoblja zaposlenog na projektu;
•
PDV ako se ne može ostvariti povrat na drugi način.
Financijski okvir
•
Ukupan iznos prijavljenog projekta ne može biti manji od 50 milijuna eura, dok iznos dobivene potpore iz ELENA fonda treba biti minimalno 25 puta manji od visine projekta.
Iz tog je razloga ostavljena mogućnost grupiranja manjih projekata kako bi se zadovoljio ovaj uvjet. Potpore se dobivaju za 90% ukupno prihvatljivih troškova pri čemu je omogućeno predfinanciranje od 40% troškova. Raspoloživi proračun fonda za 2010. godinu iznosi 30 milijuna eura. Posebnosti
•
ELENA fondom ne može se financirati nabava materijala i opreme, odnosno
•
infrastrukturne investicije; Izvedba projekta ne smije trajati dulje od tri godine (u suprotnom se sredstva moraju vratiti);
•
Svako dodatno odstupanje od prijavljenog proračuna snosi investitor.
Kako se prijaviti Proces prijave projekta sastoji se od slanja preliminarnog opisa investicije kojeg • ocjenjuje Europska investicijska banka. U slučaju da projekt bude prihvatljiv za
financiranje, ispunjava se službena prijava. Završnu ocjenu projekta daje Europska komisija. U slučaju prihvaćanja projekta, prijavitelj potpisuje ugovor s EIB -om, s kojom je moguće ostvariti i direktno kreditiranje projekta. Web/kontakti: www.eib.org/products/technical_assistance/elena/index.htm,
[email protected]
73
8.2.4 E UROPSKA BANKA ZA OBNOVU I RAZVOJ (EBRD) Europska banka za obnovu i razvoj osnovana je 1991. godine kao međunarodna financijska institucija za pomoć tranzicijskim zemljama pri prelasku na tržišnu ekonomiju i demokratsko uređenje. Korisnici sredstava primarno dolaze iz privatnog sektora, međutim EBRD usko surađuje i s regionalnim bankama pri financiranju projekata u javnom sektoru. EBRD standardno financira projekte na području poljoprivrede, energetske učinkovitosti i opskrbe energijom, industrijske proizvodnje, infrastrukture lokalne zajednice, turizma, telekomunikacija i transporta. Usluge/aktivnosti Davanje zajmova; • Izdavanje garancija na zajmove; • Financiranje projekata putem specijaliziranih regionalnih fondova – Western Balkans • Sustainable Energy Direct Financing Facility (WeBSEDFF). Prihvatljivi projekti i aktivnosti Infrastrukturne investicije; • Projektna dokumentacija. • Financijski okvir Financiranje EBRD-a vrši se putem zajmova i vrijednosnih papira u vrijednosti od 5 do • 230 milijuna eura. Manje vrijedni projekti mogu se financirati posredno preko privatnih banak a ili posebnih razvojnih programa. Razdoblje otplate zajma kreće se od jedne do 15 godina. Udio EBRD-a u ukupnoj vrijednosti projekta standardno iznosi do 35%, ali može biti i veći. EBRD prilagođava uvjete financiranja ovisno o stanju regije i sektora u ko jem
se projekt odvija. Financiranje projekata putem WeBSEDFF fonda trenutno je omogućeno samo privatnom sektoru, no u budućnosti se očekuje i kreditna linija namijenjena javnom sektoru. Posebnosti Projekt mora doprinositi lokalnoj ekonomiji i razvijati privatni sektor; •
•
Obavezno zadovoljavanje financijskih i ekoloških kriterija koje postavlja EBRD.
Kako se prijaviti
•
Prijava projekta vrši se putem formulara dostupnog na internet stranicama EBRD u kojem se daje kratki opis, vrsta i vrijednost projekta.
Web/kontakti: www.ebrd.com/pages/country/croatia.shtml,
[email protected]
74
UND - S OUTHEAST OUTHEAST E UROPE UROPE 8.2.5 GREEN FOR GROWTH F UND Europska investicijska (EIB) i Njemačka razvojna banka (KfW) pokrenuli su uz potporu Europske komisije, Green for Growth Fund – Southeast Europe krajem 2009. godine. Primarni cilj Fonda koji djeluje na području zemalja jugoistočne Europe jest poticanje razvoja financijskog tržišta namijenjenog kreditiranju projekata energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora
energije. Usluge/aktivnosti Davanje zajmova; • Izdavanje garancija na zajmove; •
•
Tehnička pomoć.
Prihvatljivi projekti i aktivnosti Infrastrukturne investicije; • Projektna dokumentacija. • Financijski okvir
•
Financiranje se vrši direktno ili putem partnerskih banaka. Raspon visine kredita za korisnike iz javnog sektora iznosi od 100 000 do 10 000 000 eura, pri čemu su kamatne stope tržišno formirane. Inicijalni proračun fonda iznosi 95 milijuna eura, s ciljem povećanja na razinu od 400 milijuna eura u idućih pet godina.
Posebnosti
•
Projekti prihvatljivi za financiranje moraju garantirati garantirati smanjenje potrošene energije, odnosno CO2 za minimalno 20%.
Kako se prijaviti Prilikom prijave projekta za zajam od Fonda ne postoji standardni formular koji se treba • popuniti. Za projekt je potrebno izraditi poslovni plan, odnosno i nvesticijski elaborat na engleskom jeziku. Također, neophodno je da projekt bude u završnoj fazi ra zvoja po pitanju osiguranja potrebnih dozvola i projektne dokumentacije. Web/kontakti: energy.inv energy.investments@f estments@finance‐in‐motion.c inance‐in‐motion.com om
75
9 MJERENJE SVJETLOTEHNI ČKIH PARAMETARA JAVNE RASVJETE Važnost fotometrijskog mjerenja javne rasvjete je velika za procjenu kvalitete javne rasvjete, njezine sukladnosti sa standardima, zakonima i preporukama te za usporedbu s projektnim vrijednostima i projektnim nalogom. Da bi mjerenja javne rasvjete bila vjerodostojna i mjerodavna, moraju se provoditi pod to čno određenim uvjetima i moraju biti ponovljiva. To znači da je osoba koja izvodi mjerenje mora poznavati i zapisati sve okolnosti koje su utjecale na mjerenja. U te okolnosti obi čno uključujemo sljedeće:
Stabilizirane svjetlosne izvore: izvori svjetlosti na izboj u plinu trebaju određeno vrijeme nakon uključivanja da se stabiliziraju i postignu nazivnu vrijednost svjetlosnog toka Vremenski uvjeti: mjerenja je trebaju provoditi u vremenskim uvjetima koji su jednaki onima, koji su predviđeni u projektu. Tako se primjerice u Sloveniji mjerenja izvode kada je površina kolnika suha, jer mokra površina kolnika značajno mijenja optičke parametre. To se naravno odnosi na slučajeve kada u projektnim uvjetima nije bilo dodatnih zahtjeva za optičku situaciju u mokrim vremenskim uvjetima (ili po snijegu). U obzir se također treba uzeti brzina vjetra koja mo že njihati svjetiljke na stupovima ili čeličnim kablovima, a iznimno niske temperature mogu smanjiti svjetlosni tok sijalica (uglavnom fluorescentnih). Utjecaj vanjskih svjetlosnih izvora i predmeta: vanjski izvori svjetlosti, kao što su primjerice oglasne plo če, izlozi i slično, mogu imati veliki utjecaj na mjerenja. Stoga se preporučuje da se ti izvori svjetlosti za vrijeme mjerenja isklju če, a ako to nije moguće, onda se utjecaj tih svjetlosnih izvora može procijeniti pri isključenoj javnoj rasvjeti pa se ta vrijednost odbije od vrijednosti mjerenja javne rasvjete. Kod izbora područja mjerenja je treba odabrati podru čje na kojem nema većih predmeta koji bi bacali sjenu na odabranu površinu (kao što je to drveće, oglasne ploče i sl.).
9.1 PODACI KOJI SE MORAJU UZETI U OBZIR KOD MJERENJA Osim izmjerenih fotometrijskih podataka je kod mjerenja potrebno zapisati i druge podatke koji mogu utjecati na rezultat mjerenja, kao što su:
tip, visina montaže, nagib i usmjerenost svjetiljke
vrsta, intenzitet i životni vijek (sati) izvora svjetlosti
širina kolnika, biciklističkih staza i nogostupa vrsta podloge na mjerenoj površini napon napajanja svjetiljki koji bi se trebao izmjeriti na ve ćem broju mjesta na kojima se nalaze svjetiljke; preporuča se također provjeriti tijek mjerenja
temperatura koja se mjeri 1 m iznad tla u intervalima od 30 minuta
vrsta i tip mjernih instrumenata
76
Na osnovu izmjerenih parametara moguće je izračunati koeficijent efikasnosti
Street Lighting Energy Efficiency Calculation (SLEEC): Faktor koji govori o energetskoj učinkovitosti svjetiljke cestovne rasvjete za sve klase javne rasvjete. SLEEC faktor smije biti maksimalno 1. pri čemu je
,
*Ps –snaga L – srednja Luminancija (cd/m2) S- razmak između svjetiljki Wr – širina ceste (Slika 9.1)
Slika 9.1 Podaci koji utječu na SLEEC faktor
9.2 MJERENJE SVJETLOSTI ULIČNE RASVJETE Mjerenje svetlotehničkih parametara se izvodi na prometnim povr šinama na kojima preporuke i norme za rasvjetu definiraju kriterije kvalitete rasvjete. Kod mjerila se koriste mjerni ure đaji za mjerenje svjetlosti koji moraju zadovoljiti sljedeće kriterije (Slika 9.2):
Mjerno područje instrumenta ne smije biti veće od 2 stupnja vertikalno i 20 stupnjeva horizontalno. Veličina mjerene površine (ili mjerene točke) može biti najviše 0,5 m u poprečnom smjeru i 2,5 m u horizontalnom smjeru. Ako se mjerenja izvode elektronskim instrumentom koji koristi CCD senzor koji ima ve ći raspon mjerenja, instrument mora omogu ćiti prilagodbu raspona podru čja mjerenja. Taj se raspon mora ograni čiti na područje koje je opisano u prethodnom odlomku.
77
Slika 9.2: Primjer ure đ aja za mjerenje svjetlosti proizvo đ ač a Konica Minolta.
9.2.1 M JERNE TO Č KE I POLO Ž AJ PROMATRA Č A Kod mjerenja svjetlosti se ure đaj za mjerenje nalazi najmanje 60, a najviše 160 m od područja koje se evaluira, pri čemu se uređaj za mjerenje nalazi na sredini staze. Precizna udaljenost između uređaja za mjerenje i područja vrednovanja utvrđuje se u skladu s točnosti i preciznosti uređaja za mjerenje (Slika 9.3).
Slika 9.3: Pozicije ure đ aja za mjerenje i podru č ja vrednovanja pri razli č itim cestovnim konfiguracijama.
Mjerne točke u području procjene određuju se za svaku voznu traku zasebno. Unutar vozne trake su točke raspoređene u pravokutnoj mreži, gdje je uzdužna udaljenost između pojedinih točaka uvijek jednaka: D
Pritom je:
78
S
N
D uzdužna udaljenost između mjernih točaka; točka S jednaka udaljenosti između dvije svjetiljke u istom redu. U slučaju dvostrane razmaknute raspodjele se stoga treba uzeti u obzir udaljenost između dvije svjetiljke na istoj strani ceste N je broj odabranih mjernih točaka na području vrednovanja, pri čemu mora vrijediti: N=10, ako je S≤30 m; o ako je S > 30 m, onda je N najmanji cijeli broj kojim dobijemo D ≤ 3 m. o
Poprečna udaljenost između pojedinih točaka je jednaka: d
W L
3
Pritom je:
d bočni razmak između mjernih točaka;
WL širina područja vrednovanja;
Točke pozicioniramo tako da je razmak između ruba područja vrednovanja i prvog uzdužnog reda mjernih točaka jednak d/2 (Slika 9.4).
Slika 9.4: Prikaz raspodjele mjernih to č aka.
79
9.3 MJERENJE RASVIJETLJENOSTI ULIČNE RASVJETE Rasvijetljenost mjerimo na podru čjima na kojima standardi i zakoni pružaju kvalitetnu rasvjetu u svjetlosnim razinama (bilo horizontalno, vertikalno ili polucilindarski). u tom slu čaju mora uređaj za mjerenje osvijetljenosti (Slika 9.5) za javnu rasvjetu ispunjavati sljedeće uvjete:
Uređaj za mjerenje mora biti u mogu ćnosti prepoznati vrlo niske razine svjetlosti. U javnoj rasvjeti rasvjetljenje može biti vrlo nisko, što se osobito odnosi na stambena područja. Stoga se preporučuje da minimalno rasvjetljenje koje uređaj za mjerenje mo že prepoznati, bude manje od 0,01 lx. Za uličnu rasvjetu su prikladni instrumenti za mjerenje koji su dio B razreda to čnosti (točnost mjerenja je ± 10%) Uređaj za mjerenje mora biti imati korekciju kosinusa kuta upadne svjetlosti. Za razliku od unutarnje rasvjete, upadni kutovi svjetlosti kod ulične rasvjete mogu biti vrlo niski. To se ponovno osobito odnosi na stambena područja. Korekcija kosinusa je posebno važna pri mjerenju vodoravne osvijetljenosti. Fotoćelija mjernog instrumenta ima bez dodatnih postavki drugačiju spektralnu osjetljivosti od ljudskog oka. Budući da većina izvora svjetlosti u javnoj rasvjeti ima diskontinuirani spektar svjetlosti, vrlo je važno da mjerni instrument ima čim točnije prilagođenu spektralnu osjetljivost prema osjetljivosti ljudskog oka Preporuča se da je mjerna sonda s ure đajem za mjerenje spojena preko priklju čnog kabela, čime možemo izbjeći bacanje sjene na sondu. U tom slu čaju se treba osigurati mehaničko povezivanje sonde.
Slika 9.5: Primjer ure đ aja za mjerenje r asvijetljenosti proizvođ ač a Konica Minolta.
9.3.1 M JERENJE VODORAVNE RASVIJETLJENOSTI Vodoravna rasvijetljenost se mjeri najvi še od 0,2 m iznad tla, pri čemu sonda mora biti u vodoravnom položaju i okrenuta prema gore. Mjerenja se izvode u mjernim točkama koje određujemo na isti način kao kod mjerenja svjetlosti. 9.3.2 M JERENJE OKOMITE RASVIJETLJENOSTI Okomita rasvijetljenost se mjeri na svim mjestima na kojima preporuke za rasvjetu navode okomito rasvjetljenje kao mjerilo kvalitete. Prilikom mjerenja se treba paziti na to je sonda pozicionirana okomito i da uređaj za mjerenje ne baca sjenu na sondu. Kod rasvjete pje šačkih prijelaza sonda mora biti usmjerena paralelno s osi ceste (suprotno smjeru prometa).
80
9.3.3 M JERENJE POLUCILINDARSKE OSVIJETLJENOSTI Mjerenje polucilindarske rasvijetljenosti izvodimo pomoću posebnog nastavka koji se mo že staviti na neke uređaje za mjerenje osvijetljenosti (Slika 9.6).
Slika 9.6: Primjer ure đ aja za mjerenje polucilindarske osvijetljenosti.
Nastavak se kod mjerenja treba okrenuti u smjeru u kojem želimo mjeriti polcilindarsko rasvjetljenje.
9.4 MJERENJE OSVIJETLJENOSTI KULTURNIH SPOMENIKA I FASADA Donošenjem Uredbe o graničnim vrijednostima svjetlosnog zagađenja su mjerenja za osvijetljenost fasada, prozora i kulturnih spomenika dobila na zna čaju. Prema zahtjevima Uredbe se pri rasvjeti fasada i kulturnih spomenika treba mjeriti sjajnost, a kod prozora zaštićenih područja rasvijetljenost. Mjerenja se izvode s jednakim ili sličnim instrumentima kao kod ulične rasvjete, uzimajući u obzir Zakonske odredbe, kao što je broj izmjerenih točaka i razmak između uređaja za mjerenje i fasada.
81
10PRIMJERI DOBRIH I LOŠIH PRAKSI U JAVNOJ RASVJETI U ovom poglavlju biti će opisani neki primjeri energetski učinkovitih obnova javne rasvjete. Osim energetske učinkovitosti obnovljenih instalacija kod odabira u obzir je uzeta i nepristranost izvora. Treba naglasiti da ve ćina podataka o tim instalacijama proizlazi od investitora tih obnova, a ne iz nezavisnih organizacija.
10.1 PRIMJERE DOBRE PRAKSE 10.1.1 I ZGRADNJA NOVE JAVNE RASVJETE Izgradnjom nove energetski učinkovite javne rasvjete postiže se povećanje rasvijetljenosti javnih prometnica uz eliminaciju svjetlosnog zagađenja, povećanje sigurnosti sudionika u prometu i porast kvalitete života stanovnika na području lokalne ili regionalne samouprave. Projekt uključuje dobavu i montažu rasvjetnih stupova, mreže, rasvjetnih tijela, r egulacije i razvodnih ormara kao i zemljane radove za njihovo polaganje. Procjena investicije 6 000-7 000 kn (1000 €) po rasvjetnoj poziciji (uključuje stup, mrežu lampu i montažu).
Potencijali ušteda u odnosu na klasičnu javnu rasvjetu 30-40% potrošnje električne energije. 10.1.2 M ODERNIZACIJA POSTOJE ĆE JAVNE RASVJETE Rekonstrukcija ili modernizacija postojeće javne rasvjete obuhvaća zamjenu dijelova tehničkih neispravnih rasvjetnih stupova, mreže, rasvjetnih tijela i razvodnih ormara, kao i zemljane radove za njihovo polaganje. Procjena investicije 2 500-3 000 kn (500 €) po rasvjetnoj poziciji.
Potencijali ušteda 30-40% potrošnje električne energije 10.1.3 REKONSTRUKCIJA RASVJETE U OSLU , N ORVE Š KA Grad Oslu u Norveškoj je 2005. godine počeo obnovu sustava javne rasvjete. To uključuje zamjenu rasvjetnih tijela s novijima te implementaciju regulacijskog sustava za sve vrste obnovljenih svjetiljki. Oslo ima oko 62.000 svjetiljki ulične rasvjete, koje godišnje troše od 35 do 38 GWh električne energije. Do danas je zamijenjeno 9.000 svjetiljki, od kojih sve uklju čuju inteligentnu regulaciju svjetlosnog toka svjetiljki. Otkad su nadogradili tih 9.000 svjetiljki, potrošnja električne energije za rasvjetu pala je za oko 5 GWh. Grad procjenjuje da bi se ukupna ulaganja u nadogradnju sustava rasvjete, koja se procjenjuju na 135 milijuna norve ških kruna (17.200.000 €) trebala vratiti u 6 do 10 godina. Svjetlosni tok pojedinih svjetiljki se kontrolira ovisno o vremenu, vremenskim uvjetima i prometu na cestama. U mokrim uvjetima primjerice, zbog slabijeg rasvjetljenja mokrog kolnika, povećavaju intenzitet rasvjete, a u snježnim uvjetima smanjuju jer snijeg dobro reflektira svjetlo. Osim toga sustav omogućava prilagodbu rasvjete pojedinim događajima, kao što je povećanje broja pješaka nakon nekog događaja (npr. nogometne utakmice) i slično. Regulacijski sustav rasvjete također omogućava obračun potrošnje električne energije prema stvarnoj potrošnji, bez obzira na procjene potro šnje iz prethodnih godina, što je uobičajeno u drugim mjestima.
82
Sustav funkcionira pomoću kontrolnih modula koji su instalirani u svakoj svjetiljki i omogućavaju individualnu prilagodbu intenziteta pojedine svjetiljke.
Slika 10.1: Dijagram regulacijskog sustava (primjer iz grada Oslo, Norve š ka). U svakoj svjetiljci se nalazi kontrolni modul koji komunicira s regulatorom odjela.
Cijena ukupne investicije za zamjenu 9.000 svjetiljki i njihovih regulacijskih sustava je iznosila 12 milijuna €, od čega je:
6 milijuna € utrošeno za nadogradnju svjetiljki,
3 milijuna € za regulacijski sustav,
3 milijuna € za instalaciju.
83
10.1.4 I NSTALACIJA LED SVJETILJKI U LOS ANGELESU , SAD Grad Los Angeles ima oko 140.000 svjetiljki javne rasvjete koje tro še oko 197 TWh električne energije godišnje. 2009. godine je u gradu započet program kojim bi se u roku od pet godina trebale zamijeniti sve svjetiljke javne rasvjete s odgovarajućim svjetiljkama koje koriste LED tehnologiju. Do veljače 2011. su zamijenili oko 36.500 svjetiljki koje troše 2.648 kW u odnosu prema prijašnjih 6.244 kW. To čini oko 14.668 MWh uštede energije na godišnjoj razini.
10.1.5 REKONSTRUKCIJA RASVJETE U K AUNASU , LITVA Grad Kaunas je od 2002. do 2006. obnovio 16.000 svjetiljki javne rasvjete (od 23.000 instaliranih). Nove svjetiljke koristite visokotlačne natrijeve sijalice od 70 W, 100 W, 150 W i 250 W. Prema podacima grada se nakon rekonstrukcije instalirana snaga javne rasvjete smanjila s 56.014 kW do 3.014 kW, dok je godišnja potrošnja za rasvjetu pala s 20.969 kWh na 11.788 kWh. Sustav javne rasvjete ne uključuje inteligentnu regulaciju koja je slična primjeru iz grada Osla.
10.1.6 REKONSTRUKCIJA CESTOV NE RASVJETE U OPĆINI K RŠKO , S LOVENIJA U općini Krško trenutno je ukupno 4.330 svjetiljki cestovne javne rasvjete. Od tog broja je 2.486 svjetiljki u skladu sa Uredbom o graničnim vrijednostima svjetlosnog onečišćenja okoliša. 1.905 svjetiljki je izvedeno LED tehnoglogije. Godišnji troškovi električne energije na području Općine iznose oko 600.00 €. Trošak potrošnje električne energije u javnoj rasvjeti iznosi oko 388.000 € . Po provedenoj rekonstrukciji javne rasvjete trošak potrošnje električne energije za javnu rasvjetu manji je za 121.000 €. 10.1.7 REKONSTRUKCIJA RASVJE TE ŠETNICE U Z APREŠIĆU , H RVATSKA Modernizacija postojeće rasvjete šetnice kardinala Franje Kuharića u gradu Zaprešiću realizirana je u svrhu smanjenja svjetlosnog onečišćenja i uštede u potrošnji električne energije. Rekonstruirano je 50 sijalica sa natrijevim izvorom svjetlosti snage 110W i kuglastom glavom sa 25 novih svjetiljke koje koriste optiku usmjerenog svjetlosnog toka s LED izvorima svjetlosti snage 83W. U svrhu postizanja dodatnih energetskih ušteda koristi se digitalni regulator snage
LED svjetiljki (modula) za smanjenje potrošnje električne energije u kasno noćnim satima. Instalirana snaga smanjila se sa prijašnjih 5,5 kW na 2,07 kW. Prema izračunima godišnja potrošnja električne energije smanjiti će se za 11 364 kWh, sa prijašnjih 16 060 kWh/a na 4 696 kWh/a. Svjetlotehnički parametri (kao npr. srednja rasvjetljenost) pritom su poboljšani.
Slika 10.2 Slika rasvjete šetnice prije I nakon rekonstrukcije
84
10.1.8 REKONSTRUKCIJA DEKORATIVNE RASVJETE SAKRALNOG OBJEKTA U J ASTREBARSKOM , H RVATSKA Rekonstrukcijom rasvjete sakralnog objekta zaštićenog kao spomenik kulture u gradu Jastrebarskom obuhvaćena je zamjena 14 reflektora sa viskotlačnim natrijem kao izvorom svjetlosti svaka snage 250W sa 20 LED modula svaki snage 36W. Eliminirano je svjetloonečišćenje te su ostvarene značajne uštede u potrošnji električne energije. U svrhu postizanja dodatnih ušteda ugrađen je i regulator svjetlosnog toka svjetiljki. Instalirana snaga svjetiljki smanjena je za sa prijašnjih 3,5 kW na 0,72 kW, dok će se prema izračunu potrošnja električne energije smanjena sa 12 775 kWh/a na 2 102 kWh/a.
Slika 10.3 Slikadekorativne rasvjete crkve Sv. Nikole prije I nakon rekonstrukcije
85
10.2 PRIMJERE LOŠE PRAKSE Često zbog prekomjerne želje za smanjenjem potro šnje električne energije i svjetlosnog zagađenja kod obnove javne rasvjete pogoršamo optičke uvjete rasvjete. U Sloveniji se to po čelo događati posebno u zadnje vrijeme, kao posljedica stupanja na snagu Uredbe graničnim vrijednostima svjetlosnog zagađenja. Ta uredba naime zahtijeva da svjetlosni tok sijalica ne smije bliještiti prema gore (ULOR). Kao rezultat toga se često dogodi da se na iste svjetlosne stupove instaliraju svjetiljke ULOR 0, iako njihova raspodjela svjetlosnog toka često ne osigurava odgovarajuće svjetlosne uvjete.
Slika 10.4: Primjer ulice koja nije prikladno osvijetljena. Dobro se vide tamne mrlje izme đ u svjetiljki. Ovakva rasvjeta ne zadovoljava optič ke preporuke.
Slika 10.5: Primjer svjetiljki sa sekundarnim reflektorom. Vidi se ispu š tanje svjetlosti pored reflektora u nebo.
86
Slika 10.6: Primjer previ š e osvijetljene stambene zgrade za javnu rasvjetu.
Slika 10.7: Primjer propu š tanja svjetlosti rasvjete fasade. Na desnoj slici su prikazane osvijetljene zgrade č ije se fasade rasvjetljavaju.
87
