Norma EN 12464-1:2021 – kluczowe wymagania dotyczące natężenia oświetlenia miejsc pracy we wnętrzach

Odpowiednie oświetlenie miejsc pracy to jeden z najistotniejszych czynników wpływających na komfort i efektywność wykonywanych obowiązków. Norma EN 12464-1:2021 określa wymagania dotyczące natężenia i jakości oświetlenia we wnętrzach, zapewniając optymalne warunki do pracy. W artykule przedstawiono najważniejsze założenia tej normy oraz aspekty jej wdrożenia.

Znaczenie normy EN 12464-1:2021

Norma EN 12464-1:2021, przyjęta przez Europejski Komitet Normalizacyjny (CEN) 9 maja 2021 roku, określa wymagania stawiane oświetleniu miejsc pracy we wnętrzach. Jej głównym celem jest ustandaryzowanie wymogów, których spełnienie wpływa na komfort i wydajność widzenia, a tym samym na jakość warunków pracy.

Wymagania przedstawione w normie odnoszą się zarówno do parametrów oświetlenia (ilości i jakości światła), jak i dobrych praktyk projektowania systemów oświetleniowych, uwzględniających potrzeby wzrokowe i pozawzrokowe użytkowników. Chociaż norma EN 12464-1:2021 nie jest zbiorem obligatoryjnych wymagań związanych z bezpieczeństwem i zdrowiem ludzi, nie wyklucza stosowania zawartych w niej wskazówek w zakresie projektowania instalacji oświetleniowych. Dynamicznie rozwijające się techniki i innowacyjne rozwiązania konstrukcyjne wykorzystywane w projektowaniu oświetlenia mogą z powodzeniem łączyć zapewnienie prawidłowego odbierania wrażeń wzrokowych z zachowaniem wymagań stawianych oświetleniu na miejscu pracy we wnętrzach.

Kryteria oceny oświetlenia w miejscach pracy

Norma EN 12464-1:2021 stawia przed projektantami oświetlenia wyzwania, których realizacja jest kluczowa dla zaspokojenia podstawowych potrzeb pracowników. Jednym z najważniejszych aspektów jest komfort widzenia, przekładający się bezpośrednio na samopoczucie, a tym samym na wydajność i efektywność wykonywanych zadań. Równie istotna jest wydolność wzrokowa, rozumiana jako stworzenie otoczenia pozwalającego na wykonywanie pracy przez długi czas, także w trudnych warunkach. Dodatkową potrzebą pracowniczą warunkowaną przez oświetlenie są kwestie zadbania o bezpieczeństwo podczas wykonywania zadań, co zwiększa poczucie pewności i wprowadza spokój i równowagę psychiczną wśród załogi.

W celu osiągnięcia wymagań stawianych instalacji oświetleniowej, przyjęto szereg kryteriów podlegających ocenie. W omawianej normie są to:

eksploatacyjne natężenie oświetlenia (E̅_m) i jego równomierność (U_o),
wartość graniczna ujednoliconego wskaźnika olśnienia (R_UGL),
rozkład luminancji,
oświetlenie w przestrzeni wnętrza i kierunkowość światła,
wygląd barwy światła i oddawanie barw (R_a),
migotanie (flicker),
zmienność światła.

W artykule przedstawione zostały wymagania stawiane natężeniu oświetlenia.

Natężenie oświetlenia

Głównym parametrem poddawanym ocenie podczas badań oświetlenia w miejscach pracy jest natężenie oświetlenia. Pomiar wartości natężenia oświetlenia wyrażany jest luksach [lx] lub stopokandelach [fc], przy czym w normie EN 12464-1:2021 używa się tylko luksów. Pomiaru dokonuje się miernikami natężenia oświetlenia, zwanymi luksomierzami. Ocenie poddaje się poniższe obszary:

obszar zadania i wykonywania czynności,
obszar bezpośredniego otoczenia,
obszar tła,
ściany,
sufity,
obiekty w przestrzeni.

Norma EN 12464-1 określa minimalne eksploatacyjne wartości natężenia oświetlenia (E̅_m), zapewniające warunki optymalne do wykonywania zadań wzrokowych na stanowiskach pracy. Mowa tu o normalnych warunkach widzenia, które uwzględniają takie czynniki jak: ergonomia widzenia, wymagania dla zadań wzrokowych, komfort widzenia, wpływ na bezpieczeństwo na stanowisku pracy oraz aspekty ekonomiczne.

Modyfikatory kontekstu

W najnowszym wydaniu normy uwzględniono możliwość stosowania modyfikatorów kontekstu, użytych w uzasadnionych przypadkach. Stąd też warto podczas projektowania oświetlenia wziąć pod uwagę wymagania na poziomie wyższym niż minimalny, aby ewentualna rezerwa eksploatacyjna pozwoliła na spełnienie podwyższonych wymagań. Modyfikatory dzielą się na podwyższające i obniżające wartości eksploatacyjnego natężenia oświetlenia. Zaleca się nie zwiększać wymagań o więcej niż dwa stopnie w przypadku trzech i większej ilości występujących modyfikatorów lub o jeden stopień, gdy mają miejsce dwa lub jeden modyfikator. Zmniejszenie może odbywać maksymalnie o jeden stopień. Wśród modyfikatorów podwyższających wymagania są:

praca wzrokowa o charakterze krytycznym;
występowanie kosztownej naprawy błędów;
zadania, gdzie kluczowe znaczenie odgrywa podwyższona koncentracja, zwiększenie produktywności i dbałość o dokładność;
małe gabaryty związane z wykonywanym zadaniem na stanowisku pracy;
długi czas wykonywania zadania;
ograniczony dostęp światła dziennego lub jego brak;
pracownicy charakteryzują się ograniczonymi zdolnościami wzrokowymi (spadek natężenia na siatkówce związany z wiekiem;
niepełnosprawność.

Modyfikatory wpływające na decyzje o zmniejszeniu minimalnego eksploatacyjnego natężenia oświetlenia określone w normie dotyczą:

zadań, gdzie występuje duży kontrast, a gabaryty związane z zadaniem są duże;
czas wykonania zadania jest bardzo krótki.

Natężenie oświetlenia na obszarze zadania lub obszarze wykonywania czynności

Płaszczyzna odniesienia obszaru zadania lub wykonywania czynności może być pozioma, pionowa lub pochylona. Podczas wykonywania pomiarów wymagane jest ustalenie i zawarcie w dokumentacji położenia oraz wielkości obszaru zadania. Oczywiście w wielu sytuacjach podczas projektowania instalacji oświetleniowej nie są jeszcze znane miejsca położenia obszaru zadania ani ich wielkość. W takiej sytuacji norma dopuszcza dwie możliwości postępowania:

traktowanie całego obszaru jako obszaru zadania, co niejako pozwala zabezpieczyć się na wszelkie ewentualności podczas tworzenia środowiska miejsca pracy;
równomierne oświetlenie całego obszaru zgodnie z wymaganiem projektanta, a gdy obszar zadania zostanie sprecyzowany – dostosowanie rozmieszczenia opraw do wymogów.

W obu przypadkach zaleca się uwzględnienie sterowania w poszczególnych strefach, co ułatwi w przyszłości zapewnienie oświetlenia na odpowiednim poziomie wraz z optymalizacją kosztów ewentualnej modernizacji.
W czasie projektowania oświetlenia, gdy nie jest znany rodzaj zadania, jakie będzie wykonywane na miejscu pracy, projektant powinien przyjąć najbardziej prawdopodobny scenariusz i ustalić wymagania, które z niego wynikają. Zdarzają się również sytuacje, w których na obszarze zadania wykonywane są czynności o różnym charakterze i różnego typu. Wówczas należy przyjąć takie kryteria, które zapewnią spełnienie wymagań stawianych wszystkim typom realizowanych zadań i czynności, czyli te najbardziej restrykcyjne.

Natężenie oświetlenia na obszarze bezpośredniego otoczenia

Obszar bezpośredniego otoczenia odnosi się do obszaru zadania lub wykonywania czynności. Zgodnie z normą EN 12464-1:2021 powinien obejmować pas o szerokości minimum 0,5 m wokół obszaru zadania. Konieczne jest określenie wielkości i położenia tego obszaru oraz uwzględnienie tego w dokumentacji. Podstawowym badaniem jest pomiar natężenia oświetlenia, które - zgodnie z przyjętymi kryteriami - powinno być równe lub niższe od wymaganego eksploatacyjnego natężenia oświetlenia dla obszaru zadania. W większości przypadków wartość ta jest o jeden stopień niższa niż w obszarze zadania, choć w określonych sytuacjach mogą występować wyjątki.

Na etapie projektowania kluczowe jest również zapewnienie odpowiedniego rozkładu luminancji oraz zapobieganie dużej zmienności przestrzennej natężenia oświetlenia.

Natężenie oświetlenia na obszarze tła

Obszar tła jest ściśle powiązany z obszarem bezpośredniego otoczenia, a zgodnie z omawianą normą, powinien to być pas szerokości minimum 3 m wokół obszaru bezpośredniego otoczenia. W przypadku mniejszych pomieszczeń, zamiast 3 m, dopuszcza się wyznaczenie obszaru do granic przestrzeni, np. ścian. Obszar tła jest płaszczyzną przyległą do obszaru bezpośredniego otoczenia na poziomie podłogi. Tutaj również wymagane jest określenie wielkości oraz położenia i uwzględnienie tego w dokumentacji. Podstawowym badaniem obszaru tła jest pomiar natężenia oświetlenia, który zgodnie z kryteriami przyjętymi w normie, jest zdefiniowany zależnością w stosunku do wymagań na obszarze bezpośredniego otoczenia i wynosi 1/3 tej wartości. Zależności wymaganych wartości natężeń oświetlenia na wszystkich trzech obszarach prezentuje tabela 1.

Tabela 1. Zależność wymaganego natężenia oświetlenia na obszarze zadania i natężenia oświetlenia na obszarze bezpośredniego otoczenia
Natężenie oświetlenia na obszarze zadania lub wykonywania czynności [lx]	Natężenie oświetlenia na obszarze bezpośredniego otoczenia [lx]	Natężenie oświetlenia na obszarze tła [lx]
≤ 150	takie jak na obszarze zadania	1/3 wartości na obszarze bezpośredniego otoczenia
200	150	50
300	200	66,(66)
500	300	100
≥ 750	500	166,(66)

Równomierność natężenia oświetlenia

Norma EN 12464-1:2021 określa nie tylko wymagania dotyczące natężenia oświetlenia na obszarach pracy i wykonywania czynności, ale także wymóg zachowania odpowiedniej równomierności natężenia oświetlenia. Równomierność ta definiowana jest jako stosunek minimalnego do średniego natężenia oświetlenia na danej powierzchni. Wyższa równomierność oświetlenia sprzyja bezpieczeństwu, efektywności i komfortowi pracy, ponieważ eliminuje nagłe zmiany jasności, które mogą powodować zmęczenie wzroku i obniżenie wydajności. Minimalne wartości równomierności na obszarze zadania i wykonywania czynności są zawarte w tablicach omawianej normy. Natomiast w przypadku obszaru bezpośredniego otoczenia oraz obszaru tła wartości te pozostają stałe, niezależnie od rodzaju wykonywanej czynności:

obszar bezpośredniego otoczenia - minimalna wartość równomierności wynosi 0,40;
obszar tła - minimalna wartość równomierności wynosi 0,10.

Warto podkreślić, że wymagania dotyczące równomierności odnoszą się wyłącznie do oświetlenia elektrycznego. W przypadku pomieszczeń z dostępem do światła dziennego, warunki oświetleniowe ulegają zmianom w zależności od pogody, pory dnia i roku, dlatego kryterium równomierności nie ma w takich sytuacjach zastosowania.

Cylindryczne natężenie oświetlenia

Norma EN 12464-1 zaleca - oprócz zapewnienia wymaganego natężenia oświetlenia na płaszczyznach wykonywania czynności - oświetlenie przestrzeni, w której przebywają (poruszają się, pracują) ludzie. Parametr określający to oświetlenie nazywa się cylindrycznym natężeniem oświetlenia. Atrybut ten odnosi się do natężenia oświetlenia w danym punkcie w przestrzeni dla pełnego obrotu płaszczyzny pionowej wokół osi, która ten punkt zawiera. W celu zobrazowania tego atrybutu można posłużyć się następującym rysunkiem.

Rysunek 1 Cylindryczne natężenie oświetlenia

Zachowanie tego parametru na właściwym poziomie pozwala zapewnić dobrą komunikację wzrokową i rozpoznawanie obiektów oraz ich kształtów w przestrzeni trójwymiarowej. Wymagane wartości dla danego typu obszaru zadania lub wykonywania czynności określają tablice zawarte w normie. Równomierność cylindrycznego natężenia oświetlenia powinna być na poziomie co najmniej 0,10. Obliczenie średniego eksploatacyjnego natężenia oświetlenia może zostać wykonane dla wartości czterech ortogonalnych pionowych natężeń oświetlenia. Wysokość, na jakiej wykonuje się pomiar i/lub obliczenia cylindrycznego natężenia oświetlenia, zależy od charakteru wykonywania zadania:

dla pozycji siedzącej wynosi 1,20 m od poziomu podłogi,
dla pozycji stojącej - 1,60 m od poziomu podłogi.

Podczas projektowania należy zachować równowagę między zbyt kierunkowym oświetleniem, które może spowodować powstanie zbyt ostrych cieni, jak i zbyt rozproszonym, które może spowodować utratę efektu modelowania i powodować monotonność otoczenia, a przez to prowadzić do zmniejszenia koncentracji podczas wykonywania zadania.

W przypadku projektowania oświetlenia wnętrz należy także wziąć pod uwagę przestrzenie wokół stanowiska pracy, czyli oświetlenie powierzchni ścian (E̅_m,_ściana) i sufitu (E̅_m,_sufit). Warunkuje to właściwe odbieranie takich bodźców, jak jaskrawość pomieszczeń. Warto pamiętać, że w przypadku zwiększenia wymaganej wartości natężenia oświetlenia, wartość cylindrycznego natężenia oświetlenia musi być podniesiona o tyle samo stopni.

Współczynnik utrzymania

Podczas projektowania instalacji oświetleniowej należy uwzględnić współczynnik utrzymania (f_m). Jest to wartość określająca przewymiarowanie wymagań stawianych jako podstawowe do spełnienia – natężenie oświetlenia. Czynnikami wpływającymi na poziom współczynnika utrzymania są: wybrany rodzaj opraw oświetleniowych, środowisko, w jakim oprawy są wykorzystywane (poziom pyłów i zanieczyszczeń w powietrzu, występowanie związków degradujących oprawy, np. chemikaliów, długość nieprzerwanej pracy opraw, spadek strumienia świetlnego w czasie życia oprawy / źródła światła). Zadaniem projektanta jest ponadto określenie planu konserwacji dla obszaru zadania lub wykonywania czynności w oparciu o wytyczne zawarte w ISO/CIE TS 22012. Obejmuje on częstotliwość zmiany źródeł światła lub opraw, jeśli nie ma możliwości wymiany samego źródła, częstotliwość czyszczenia opraw i samego pomieszczenia. Projektant wskazuje także, jaki rodzaj sprzętu oświetleniowego powinien zostać użyty, aby korelował z założonym współczynnikiem utrzymania. Współczynnik utrzymania jest również związany z efektywnością energetyczną systemu oświetleniowego i odpowiednie zaplanowanie planu konserwacji pozwala ograniczyć wydatki poniesione na zapewnienie natężenia oświetlenia na wymaganym poziomie. Wzór na obliczenie wymaganej wartości natężenia oświetlenia z uwzględnieniem współczynnika utrzymania wygląda następująco:

(E̅_i) = (E̅_m)/f_m

gdzie:
E̅_i – początkowe natężenie oświetlenia uwzględniające współczynnik utrzymania
E̅_m – eksploatacyjne natężenie oświetlenia
f_m – współczynnik utrzymania

Przykładowo - jeżeli eksploatacyjne natężenie oświetlenia dla obszaru przygotowania i pieczenia w piekarniach jest wymagane na poziomie 300 lx, a współczynnik utrzymania został określony na poziomie 0,8, to początkowa wartość natężenia oświetlenia po uruchomieniu zakładu powinna wynosić 300 lx / 0,8 = 375 lx.

Procedura weryfikacyjna

Zgodnie z wymaganiami normy EN 12464-1:2021, po wykonaniu instalacji oświetleniowej należy przeprowadzić szereg sprawdzeń i badań, które mają na celu weryfikację zgodności rzeczywistości z założeniami projektowymi. W tym artykule skupiono się na parametrze natężenia oświetlenia, zatem weryfikacja wygląda tutaj następująco:

punkty pomiarowe powinny być zgodne z punktami wskazanymi w projekcie lub zgodne z siatką pomiarową;
badania powinny zostać przeprowadzone zgodnie z kryteriami dla właściwych powierzchni;
podczas powtarzania okresowych pomiarów, powinny być one wykonywane w tych samych punktach;
weryfikacja dla poszczególnych powinna dotyczyć składowej prostopadłej na płaszczyźnie zadania;
użyte przyrządy pomiarowe powinny posiadać świadectwa wzorcowania;
źródła światła i oprawy powinny być zgodne z opublikowanymi danymi fotometrycznymi;
przyjęte współczynniki m.in. odbicia powierzchni w projekcie powinny być zgodne z warunkami rzeczywistymi;
średnie eksploatacyjne natężenie oświetlenia i równomierność, obliczone ze zmierzonych wartości, nie powinny być mniejsze niż wymagania zawarte w tablicach;
plan konserwacji powinien być realizowany zgodnie z założeniami przyjętymi przez projektanta.

Bibliografia

PN-EN 12464-1:2022-01. Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach.

Autor:
Adam Szczepanik, Sonel S.A.