DE102004038974A1

DE102004038974A1 - Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE102004038974A1
Application number: DE102004038974A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Wiemers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2004-08-10
Publication date: 2006-02-23

Abstract

Um eine Beleuchtungseinrichtung für Arbeitsplätze in Werkhallen oder dergleichen, wobei mehrere Leuchten 3, 7 oberhalb der Kopfhöhe der arbeitenden Personen und unterhalb der Hallendecke angeordnet sind, hinsichtlich ihrer physiologischen und psychologischen Wirkung auf die arbeitenden Personen zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass im Bereich der Hallendecke eine helle, vorzugsweise weiße Reflexionsfläche 1, 2 angeordnet ist, dass die Leuchten 3, 7 einen größeren Teil ihrer Lichtleistung in einem großen Winkelbereich nach oben abstrahlen und einen kleineren Teil ihrer Lichtleistung über großflächige Lichtstreumittel in einem großen Winkelbereich nach unten abstrahlen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für Arbeitsplätze in Werkhallen oder dergleichen, wobei mehrere Leuchten oberhalb der Kopfhöhe der arbeitenden Personen und unterhalb der Hallendecke angeordnet sind.
Arbeitsbelastung und Stress am Arbeitsplatz nehmen heutzutage ständig zu. Unter anderem kann die Beleuchtung des Arbeitsplatzes Belastung und Stress der arbeitenden Personen erhöhen, wenn die Beleuchtungsanlagen nicht auf ihre psychologische und physiologische Wirksamkeit bzw. Belastung der Menschen optimiert sind. Dieser Aspekt wird vielfach nicht genügend beachtet. In der Regel weist das Licht von üblichen Arbeitsplatzbeleuchtungen wesentlich andere Eigenschaften auf als die natürliche Beleuchtung. Dies kann unter Umständen zu einem Nachlassen der Denk- und Konzentrationsfähigkeit sowie zu einer Störung des Zeitgefühls führen. Beispielsweise wurde durch Laboruntersuchungen und Feldversuche festgestellt, dass die Arbeitsleistung von Menschen in Gebäuden ohne Zugang zum Tageslicht steigt, wenn die künstliche Beleuchtung auf tageslichtähnliche Beleuchtungsverhältnisse hin angepasst wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine bekannte Beleuchtungseinrichtung dahingehend zu verbessern, dass die Ausleuchtung der Arbeitsplätze an die natürliche Beleuchtung angepasst werden kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass im Bereich der Hallendecke eine helle, vorzugsweise weiße Reflexionsfläche angeordnet ist, dass die Leuchten einen größeren Teil ihrer Lichtleistung in einem großen Winkelbereich nach oben abstrahlen und einen kleineren Teil ihrer Lichtleistung über großflächige Streumittel in einem großen Winkelbereich nach unten abstrahlen.
Durch die Anordnung von Reflexionsflächen und überwiegend indirekter Beleuchtung wird die Helligkeit des Himmels bei natürlicher Beleuchtung großflächig nachgeahmt. Durch die nach unten gerichtete, direkte Beleuchtung wird der eigentliche Arbeitsplatz zusätzlich erhellt, wobei die großflächigen Lichtstreumittel für Blendfreiheit sorgen.
In Ausgestaltung der Erfindung besteht die Reflexionsfläche aus einer Reflexionsfolie. Eine solche Reflexionsfolie ist einfach zu beschaffen und ohne besonderen Aufwand an der Hallendecke selbst oder einem nach unten abgesetzten Träger anzubringen.
Wenn die Reflexionsfläche erfindungsgemäß weiter eine rauhe Oberfläche aufweist, insbesondere die Farbe 9016 matt, werden blendende Lichtreflexe auf Grund der rauen Oberfläche vermieden.
Wenn sich die Reflexionsfläche, im Wesentlichen in horizontaler Richtung, über den gesamten Arbeitsplatz erstreckt und in den Seitenbereichen, im Wesentlichen senkrecht, nach unten ragt, vorzugsweise bis in den Höhenbereich der Leuchten, wird die gleichmäßige Helligkeit des Himmels in besonders naturnaher Weise nachgebildet.
Um die Helligkeit des eigentlichen Arbeitsplatzes gegenüber der Umgebung weiter anzuheben wird vorgeschlagen, das die Abstrahlung der Leuchten nach unten asymmetrisch ausgestaltet und eine größere Strahlungsleistung zum Arbeitsplatz hin ausgerichtet ist.
Durch die Maßnahme, dass die Leuchten Licht mit einer Farbtemperatur von etwa 6.000 Kelvin oder höher abstrahlend ausgebildet sind, wird eine ähnliche physiologische und psychologische Wirkung wie bei der Einstrahlung natürlichen Lichtes hervorgerufen.
Die Nachbildung des blauen Himmelslichtes kann noch verbessert werden, wenn von den Arbeitsplätzen weiter entfernte Leuchten, insbesondere an den Seiten des Arbeitsplatzbereiches angeordnete Leuchten, zusätzlich mit Lampen versehen sind, die blaues Licht abstrahlen, vorzugsweise im Wellenlängenbereich um 464 nm. Dieser Wellenlängenbereich entspricht dem Himmelblau. Um nicht den Arbeitsplatz direkt mit blauem Licht zu beleuchten, werden die blauen Leuchten vorzugsweise in größerer Entfernung von dem Arbeitsplatz angeordnet, so dass das blaue Licht zwar als indirektes Licht von der Reflexionsfläche wie das blaue Himmelslicht wahrgenommen wird, während der Arbeitsplatz über den direkten Strahlungsanteil der Leuchten mit neutral weißem Licht, ähnlich dem der Sonne bestrahlt werden.
Die Maßnahme, dass die Leuchten bezüglich der abgestrahlten Lichtleistung regelbar ausgestaltet sind, erlaubt die Anpassung der Beleuchtungsstärke an die natürlichen Verhältnisse oder an die von den arbeitenden Personen als besonders angenehm empfundenen oder besonders leistungssteigernden Lichtverhältnisse.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Leuchten als Schienenleuchten mit jeweils 2 × maximal 80 Watt Lampen ausgestaltet.
Insbesondere für eine Arbeitsstraße, beispielsweise in der Automobilindustrie, wird eine Beleuchtungseinrichtung empfohlen, bei der vier Reihen von Schienenleuchten im Wesentlichen parallel zueinander in etwa 2,5 Meter Höhe und mit ca. 2,5 Meter Abstand zueinander angeordnet sind.
Eine blendfreie Abstrahlung des direkten Lichtes nach unten erhält man auf vorteilhafte Weise dadurch, dass die Unterseite der Schienenleuchten mit lichtlenkenden Transmissionsscheiben versehen ist.
Eine besonders positive physiologische und psychologische Wirkung wird erzielt, wenn die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung zur Erzeugung einer homogenen Leuchtdichte von ca. 100 bis 500 cd/qm oberhalb einer Augenhöhe ausgebildet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt im Einzelnen:
1: einen Querschnitt durch eine Werkhalle mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung, in einer schematischen Darstellung.
In der 1 ist der Arbeitsplatz durch ein am Hallenboden stehendes Fahrzeug symbolisiert. Im oberen Bereich erkennt man einen von der Hallendecke abgehängten Träger 6, der sowohl die Leuchten 3, 7 als auch die Reflexionsfläche 1, 2 trägt. Die Reflexionsfläche 1, 2 besteht aus einer Reflexionsfolie mit der Farbe 9016 matt. Ein erster Teil 1 der Reflexionsfläche erstreckt sich in horizontaler Richtung über den gesamten Arbeitsplatzbereich bis fast zu den seitlichen Hallenwänden. Ein zweiter Teil 2 der Reflexionsfläche erstreckt sich in den rechten und linken Seitenbereichen senkrecht nach unten fast bis in den Höhenbereich der Leuchten 3. Außerdem sind an dem Träger 6 die Entlüftungsspalte 4 sowie der Abluftkanal 5 mit Ansaugrohr zu erkennen.
Am Träger 6 hängen weiterhin vier Leuchtenreihen, die parallel zueinander ausgerichtet sind und einen Abstand von etwa 2,5 Meter zueinander aufweisen. In der Darstellung von 1 ist nur der Querschnitt der Leuchtenreihen erkennbar. Alle Leuchten 3, 7 sind in ca. 2,5 Meter Höhe angeordnet. Zwei zentrale Leuchtenreihen mit den inneren Leuchten 7 befinden sich rechts und links in unmittelbarer Nähe über dem eigentlichen Arbeitsplatz, dargestellt durch ein Auto. Zwei äußere Leuchtenreihen mit den äußeren Leuchten 3 sind vom eigentlichen Arbeitsplatz weiter entfernt im jeweiligen Seitenbereich der Halle angeordnet.
In 1 sind um die Leuchten 3, 7 herum die Raumwinkelbereiche, in die die wesentliche Lichtleistung abgestrahlt wird, zeichnerisch angedeutet. Dabei wird jeweils ein größerer Teil der Lichtleistung nach oben abgestrahlt, und zwar über einen großen Raumwinkelbereich. Ein kleinerer Teil der Lichtleistung wird nach unten abgestrahlt, wobei großflächige Lichtstreumittel in Form von Licht-lenkenden Transmissionsscheiben oder in Eldacon-Technik für eine blendfreie Abstrahlung sorgen. Dabei ist die Abstrahlung der inneren Leuchten 7 nach unten asymmetrisch ausgestaltet, um einen größeren Teil der Strahlungsleistung zum Arbeitsplatz hin auszurichten.
Grundsätzlich sind die Leuchten 3, 7 als Schienenleuchten ausgestaltet und jeweils mit zwei Lampen mit maximal 80 Watt Leistung versehen. Das Licht der Lampen hat eine Farbtemperatur von etwa 6.000 Kelvin. Die äußeren Leuchten 3 sind außerdem mit Lampen versehen, die blaues Licht abstrahlen, und zwar etwa im Wellenlängenbereich um 464 nm. Dadurch wird das Blau des natürlichen Himmels nachgeahmt.
Das künstliche Himmelslicht entsteht durch die von den Lampen 3, 7 nach oben abgestrahlte Hauptstrahlungsleistung, die bereits über einen großen Raumwinkel verteilt auf die Reflexionsfolie 1, 2 trifft und von dieser diffus reflektiert wird. Dabei bewirkt die raue Oberfläche der Reflexionsfolie eine weitere Zerstreuung des Lichtes, und die praktisch den gesamten Halbraum nach oben abdeckende durchgehende Fläche der Reflexionsfolie 1, 2 imitiert in hervorragender Weise den natürlichen Himmel.
Die abgestrahlte Lichtleistung der Leuchten 3, 7 ist regelbar ausgestaltet, so dass die Beleuchtungsstärke möglichst genau an die natürliche Beleuchtungsstärke oder eine sonst als förderlich angesehen Beleuchtungsstärke angepasst werden kann. Eine besonders gute Lichtverteilung erhält man, wenn der indirekt nach oben abgestrahlte Anteil 70 Prozent der gesamten Lichtleistung beträgt und der nach unten abgestrahlte Anteil 30 Prozent der gesamten Lichtleistung. Bei den beschriebenen geometrischen Verhältnissen und mit den genannten Schienenleuchten lassen sich so natürliche Beleuchtungsstärken ohne weiteres erreichen. Dabei werden der Arbeitsplatz und seine Umgebung vollkommen blendfrei ausgeleuchtet. Eine besonders positive physiologische und psychologische Wirkung wird erzielt, wenn die Leuchtdichten oberhalb der Augenhöhe homogen in der Größenordnung von ca. 100 bis 500 cd/qm liegen. Bei arbeitenden Personen mit einem Alter von unter 30 Jahren hat sich als optimal erwiesen, wenn die Beleuchtungsstärke um 50 Prozent über den Normen aus DIN 5035 eingestellt wird. Bei älteren Personen muss die Beleuchtungsstärke noch weiter erhöht werden, um eine optimale Wirkung mit positiven biologischen Einflüssen für Gesundheit, Wohlbefinden und Wachsamkeit der arbeitenden Personen zu erzielen. In der Folge werden die Menschen am Arbeitsplatz sicherer agieren, weniger Fehler machen und sich allgemein wohler fühlen. Dadurch werden die Zeiten krankheitsbedingter Abwesenheit verringert und die Effektivität der Arbeitsleistung erhöht.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung eignet sich selbstverständlich auch für eine optimierte Nachtschichtbeleuchtung (Cirkadiane Beleuchtung).
Abgesehen von der Beleuchtungseinrichtung können die positiven physiologischen und psychologischen Wirkungen durch entsprechende Ausgestaltung des Umfeldes der Arbeitsplätze noch verbessert werden, etwa durch architektonische Maßnahmen mit ansprechenden natürlichen Farben, so dass die Augen der arbeitenden Personen beruhigende Fixierungspunkte zum Verweilen und Entspannen finden können.

1: Reflexionsfolie
2: Reflexionsfolie
3: Leuchte
4: Entlüftungsspalte
5: Abluftkanal
6: Träger
7: Leuchte

Claims

Beleuchtungseinrichtung für Arbeitsplätze in Werkhallen oder dergleichen, wobei mehrere Leuchten (3, 7) oberhalb der Kopfhöhe der arbeitenden Personen und unterhalb der Hallendecke angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Hallendecke eine helle, vorzugsweise weiße Reflexionsfläche (1, 2) angeordnet ist, dass die Leuchten (3, 7) einen größeren Teil ihrer Lichtleistung in einem großen Winkelbereich nach oben abstrahlen und einen kleineren Teil ihrer Lichtleistung über großflächige Lichtstreumittel in einem großen Winkelbereich nach unten abstrahlen.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (1, 2) aus einer Reflexionsfolie besteht.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (1, 2) eine rauhe Oberfläche aufweist, insbesondere die Farbe 9016 matt.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Reflexionsfläche (1, 2), im Wesentlichen in horizontaler Richtung, über den gesamten Arbeitsplatzbereich erstreckt und in den Seitenbereichen im Wesentlichen senkrecht, nach unten ragt, vorzugsweise bis in den Höhenbereich der Leuchten (3, 7).
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Abstrahlung der Leuchten (7) nach unten asymmetrisch ausgestaltet und eine größere Strahlungsleistung zum Arbeitsplatz hin ausgerichtet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchten (3, 7) Licht mit einer Farbtemperatur von etwa 6.000 Kelvin oder höher abstrahlend ausgebildet sind.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass von den Arbeitsplätzen weiter entfernte Leuchten (3), insbesondere an den Seiten des Arbeitsplatzbereiches angeordnete Leuchten (3), zusätzlich mit Lampen versehen sind, die blaues Licht abstrahlen, vorzugsweise im Wellenlängenbereich um 464 nm.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchten (3, 7) bezüglich der abgestrahlten Lichtleistung regelbar ausgestaltet sind.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchten (3, 7) als Schienenleuchten mit jeweils 2 × maximal 80 Watt Lampen ausgestaltet sind.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vier Reihen von Schienenleuchten im Wesentlichen parallel zueinander in etwa 2,5 Meter Höhe und mit ca. 2,5 Meter Abstand zueinander angeordnet sind.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite der Schienenleuchten (3, 7) mit lichtlenkenden Transmissionsscheiben versehen sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Erzeugung einer homogenen Leuchtdichte von ca. 100 bis 500 cd/qm oberhalb einer Augenhöhe ausgebildet ist.