EVTEK-ammattikorkeakoulu Talotekniikan koulutusohjelma Matti Sinisalo

Eurooppalaisten standardien mukaisen turvavalaistus-järjestelmän suunnittelu ja elinkaarikustannustarkastelu

Insinöörityö 24.4.2006 Työn ohjaaja: DI Jorma Kuusela Työn valvoja: yliopettaja Torsti Viilo

EVTEK-AMMATTIKORKEAKOULU INSINÖÖRITYÖN TIIVISTELMÄ Tekijä Otsikko Sivumäärä Aika

Matti Sinisalo Eurooppalaisten standardien mukaisen turvavalaistus-järjestelmän suunnittelu ja elinkaarikustannustarkastelu 55 sivua 24.4.2006

Koulutusohjelma

talotekniikka

Ohjaaja Valvoja

DI Jorma Kuusela yliopettaja Torsti Viilo

Sisäministeriön asetuksen rakennusten poistumisreittien merkitsemisestä ja valaisemisesta (805/2005) astuttua voimaan vuoden 2006 alussa tulivat voimaan myös eurooppalaiset turvavalaistusstandardit. Työssä tutustuttiin turvavalaistusta koskeviin määräyksiin, jotka olennaisesti vaikuttavat rakennusten sähkösuunnitelmien laatimiseen. Tavoitteena oli myös tutkia, miten määräykset ovat vaikuttaneet eri järjestelmätyyppien hintasuhteisiin ja mitä toteutustapaa kannattaisi suosia jatkossa työssä käytettyä esimerkkikohdetta vastaavissa rakennuksissa. Käytettyyn esimerkkikohteeseen laadittiin vaihtoehtoiset suunnitelmat neljälle eri tyypin turvavalaistusjärjestelmälle. Tehtyjen suunnitelmien perusteella laskettiin alkuinvestointikustannukset kullekin järjestelmätyypille. Turvavalaistusjärjestelmän ollessa pitkäikäinen investointi laskettiin kaikille järjestelmille myös 20 vuotta kestävän elinkaaren kustannukset. Tutkimuskohteesta saatujen tulosten perusteella parhaaksi toteutusvaihtoehdoksi osoittautui keskusakustojärjestelmä. Laskennassa tehtyjen yksinkertaistuksien takia on kuitenkin epävarmaa, kannattaako osoitteelliseen järjestelmään investoida. Työn tärkeimpinä tuloksina voidaankin pitää suunnittelua helpottamaan luotuja työkalut, joiden avulla turvavalaistusjärjestelmän suunnittelu sujuu jatkossa nopeammin. Hakusanat turvavalaistus, lamput, elinkaarikustannukset

EVTEK University of Applied Sciences ABSTRACT Institute of Technology

Author Title Number of Pages Date

Matti Sinisalo Emergency lighting system design according to the European standards and lifecycle cost analysis 55 pages 24 April 2006

Degree Programme

Building Services Engineering

Instructor Supervisor

Jorma Kuusela, M. Sc. (Electrical engineering) Torsti Viilo, Principal Lecturer

When the Ministry of the Interior decree on escape route marking and lighting came into force in January 2006, also the European standards concerning emergency lighting took effect. In the final year project all the essential regulations that concerns electrical engineering were examined. An objective in this project was to examine the effects of new regulations on the price relations of different system design types and what kind of system would be the most favorable to apply in upcoming projects that are similar the case study used in this final year project. Four alternative emergency lighting system designs were planned for the case study. According to the plans that were made, investment costs were calculated. An emergency lighting system being a long-term investment, also lifecycle costs of each system were approximated. The lifecycle period was chosen to be 20 years. According to the results, the most favorable system design type was the central battery system. Due to the simplifications in calculations it is still uncertain if it is profitable to invest in an addressed self-testing system. The most valuable results of this project were the planning-aid tools that were created. These tools facilitate and speed up the planning of emergency lighting system in the future. Keywords emergency lighting, bulbs, lifecycle costs

Sisällys

Tiivistelmä Abstract 1 Johdanto ................................................................................................6

2 Työmenetelmät ja tavoitteet .................................................................7

3 Turvavalaistus rakennuksissa..............................................................7

3.1 Yleistä ............................................................................................................... 7

3.2 Turvavalaistuksen erityismuodot .................................................................... 8

3.3 Turvavalaistusjärjestelmän kustannukset ...................................................... 9

4 Määräykset, lait ja standardit............................................................10

5 Turvavalaistuksen suunnittelu...........................................................11

5.1 Suunnittelun kulku......................................................................................... 11

5.2 Huomioitavat vaatimukset............................................................................. 13

5.2.1 Tuotteiden tekniset vaatimukset ............................................................. 13

5.2.2 Valaistusteknilliset vaatimukset.............................................................. 14

5.2.3 Valaisimien sijoittelu ............................................................................... 15

5.3 Valaistusteknillinen suunnittelu .................................................................... 16

5.3.1 Yleistä ...................................................................................................... 16

5.3.2 Valaistusvoimakkuuden laskeminen pistemenetelmällä........................ 16

5.3.3 Valaistusvoimakkuuden laskenta taulukoiden avulla............................ 18

5.3.4 Häikäisyn laskenta .................................................................................. 19

5.3.5 Korjauskertoimet laskennassa................................................................ 19

5.4 Kaapeloinnin suunnittelu............................................................................... 21

5.4.1 Hajautettu tehonsyöttö............................................................................ 21

5.4.2 Keskitetty tehonsyöttö............................................................................. 22

5.4.3 Ohjaus- ja valvontapiirit ......................................................................... 24

5.5 Akkujen mitoitus ja akkuhuoneen ilmanvaihto............................................ 25

5.6 Huolto ja testaus............................................................................................. 25

6 Turvavalaisimet ja lamput .................................................................26

6.1 Valaisimet ....................................................................................................... 26

6.2 Lamput ........................................................................................................... 28

6.2.1 Loistelamput ............................................................................................ 28

6.2.2 LED-lamput............................................................................................. 30

6.2.3 Halogeenilamput...................................................................................... 32

7 Turvavalaistusjärjestelmien toteutus esimerkkikohteessa ...............33

7.1 Keskitetyn tehonsyötön järjestelmät ............................................................. 35

7.2 Omavaraisilla valaisimilla toteutetut järjestelmät........................................ 36

8 Elinkaarikustannusten laskenta.........................................................37

9 Johtopäätökset ....................................................................................38

Lähteet.....................................................................................................41 Liitteet

Liite 1: Esimerkki valaistusvoimakkuuslaskennasta pistemenetelmällä............ 43

Liite 2: Esimerkkipiirikaavio 1 ............................................................................ 44

Liite 3: Esimerkkipiirikaavio 2 ............................................................................ 45

Liite 4: Turvavalaistusjärjestelmä: periaatekaavio............................................. 46

Liite 5: Esimerkkijohdotuspiirustus, 1. kerros, osakopio.................................... 47

Liite 6: Esimerkkijohdotuspiirustus, 3. kerros, osakopio.................................... 48

Liite 7: Elinkaarikustannuslaskelmat .................................................................. 49

6

1 Johdanto

Turvavalaistukseen liittyvä sisäministeriön asetus tuli voimaan vuoden 2006 alussa.

Samalla useat turvavalaistukseen liittyvät eurooppalaiset standardit tulivat voimaan.

Suunnittelijoilla on ollut tiedossa pääpiirtein standardien sisällöt, mutta niiden tultua

voimaan, on vaatimustenmukaisuuteen kiinnitettävä entistä enemmän huomiota.

Eurooppalaisia turvavalaistusstandardeja on aikaisemmin käsitelty Suomessa Sähkö- ja

teleurakoitsijoiden liiton ST-korteissa. Näiden korttien julkaisun jälkeen standardeihin

on tullut jonkin verran muutoksia, eikä näistä muutetuista standardeista ole ollut

saatavilla käytännön sovellusohjeita turvavalaistuksen kanssa toimiville. Tässä työssä

on tarkoitus luoda katsaus turvavalaistukseen liittyvistä vaatimuksista, ja tarkastella

järjestelmän vaatimusten mukaista suunnittelua.

Tavoitteena työllä on esimerkkisuunnittelukohteen avulla selventää turvavalaistuksen

suunnittelua sekä luoda työkaluja ja ratkaisuja, joiden avulla turvallisen ja

kustannuksiltaan järkevän turvavalaistusjärjestelmän suunnittelu sujuisi jatkossa

helpommin ja nopeammin.

Työ tehdään yhteistyössä insinööritoimisto E-Plan Oy:n kanssa. Insinööritoimisto

E-Plan Oy on sähkösuunnitteluun erikoistunut suunnittelutoimisto, joka on toiminut

vuodesta 2000 lähtien. Suunnittelualue käsittää rakennusten sähköteknisten

järjestelmien suunnittelun kokonaisuudessaan kohteen hankesuunnitteluvaiheesta aina

käyttö- ja huoltosuunnitteluvaiheeseen asti. Yrityksen asiakkaita ovat julkiset

rakennuttajat, rakennusliikkeet sekä teollisuus. Tavoitteena yrityksellä on pystyä

vastaamaan nykyisiin ja myös tuleviin haasteisiin asiakkaita parhaiten tyydyttävällä

tavalla.

Insinöörityön ohjaajana toimi Insinööritoimisto E-Plan Oy:n toimitusjohtaja, DI Jorma

Kuusela. Työtä myös avustaneille sähköinsinööreille Ari Nukariselle ja Kalle Pitkälälle

sekä koko Insinööritoimisto E-Plan Oy:n henkilökunnalle osoitan kiitokset

mielenkiinnosta työtä kohtaan.

7

2 Työmenetelmät ja tavoitteet

Tutkielman tavoitteena on parantaa edellytyksiä tehdä entistä laadukkaampia

turvavalaistussuunnitelmia rakennuksiin. Suunnittelussa otetaan huomioon vaatimusten

täyttyminen henkilöturvallisuuteen liittyen sekä järjestelmän kustannukset. Työssä

vertaillaan neljää tyypillistä turvavalaistusjärjestelmän toteutustapaa samaan

toimistorakennukseen. Tavoitteena on löytää näistä neljästä vaihtoehto, joka olisi

parhain suunnittelutyön soveltamisessa jatkossa vastaavan tyyppisiin kohteisiin.

Suunnitelmissa käytetyt esimerkkilaitteet valitaan yhdeltä turvavalaisintoimittajalta,

koska muuten järjestelmätyyppien hintasuhteisiin saattaisivat vaikuttaa merkittävissä

määrin toimittajakohtaiset tuotteiden hintaerot. Esimerkkilaitteiden valmistajan

valintaan vaikuttavat tuotteiden vaatimustenmukaisuus, tuotteista saatavilla olevat

ajantasaiset tiedot sekä laaja tuotevalikoima.

Turvavalaistusjärjestelmä on pitkäikäinen sijoitus rakennuksessa, joten pelkkien

alkuinvestointikustannusten vertailu ei ole pitkällä aikavälillä järkevää. Järjestelmä-

vaihtoehtojen kustannuksista laaditaankin 20 vuotta pitkän elinkaaren kustannus-

laskelmat.

Työssä tutkimuksen apuna käytettävä toimistorakennus sijaitsee Helsingissä. Rakennus

on kooltaan ja muodoltaan tyypillinen saneerauskohde. Kohde on tarkoitus toteuttaa

vuoden 2006 loppuun mennessä.

Aihe on mielenkiintoinen siitä syystä, että turvavalaistukseen liittyvät uudet määräykset

tulivat voimaan vuoden 2006 alusta lähtien. Uudet määräykset ovat saattaneet muuttaa

järjestelmien rakennetta siten, että aikaisemman rakennustavan mukaiset järjestelmät

eivät enää olisikaan kaikkein suositeltavimpia vaihtoehtoja.

3 Turvavalaistus rakennuksissa

3.1 Yleistä

Rakennuksiin asennetaan nykyisin useita turvallisuutta parantavia järjestelmiä. Ihmisten

turvallisuuden ja hyvinvoinnin kannalta näistä tärkeimpiä ovat paloilmoitin- ja

palovaroitinjärjestelmä sekä turvavalaistusjärjestelmä.

8

Erityistilanteen, esimerkiksi tulipalon tai laajan sähkökatkon, aikana ihmisten pitää

poistua rakennuksesta. Jotta poistuminen voisi tapahtua riittävän nopeasti, tarvitaan

kulkureiteille rakennuksesta ulos turvalliseen paikkaan sopiva valaistus hätätilanteessa

silloin, kun normaali valaistus on vikaantunut. Nopeasti tapahtuva poistuminen tärkeää

erityisesti tulipalon aikana, jolloin tulipalon edetessä syntyy rakennuksen sisätiloihin

savua. Savulla on fysiologisia ja psykologisia vaikutuksia ihmiseen, ja erityisesti savun

aiheuttama näkyvyyden heikkeneminen vaikuttaa kykyyn nähdä ja hahmottaa

poistumisreitit. Valaistuksen vaikutuksesta poistumisnopeuteen on tehty useita

tutkimuksia ja niiden perusteella voidaan todeta, että valaistus hätätilanteessa nopeuttaa

poistumista. [28, s. 12.]

Turvavalaistusjärjestelmä on rakennettava tietyn tyyppisiin rakennuksiin, ja se voi siten

olla rakennusluvan ehtona. Yleisesti turvavalaistusjärjestelmä vaaditaan sellaisiin

tiloihin, joihin yleisöllä tai työntekijöillä on pääsy. Koska turvavalaistusjärjestelmä

suojelee ihmishenkiä ja terveyttä, järjestelmää on testattava säännöllisesti, ja

järjestelmän toiminta on varmistettava jatkuvalla huollolla.

3.2 Turvavalaistuksen erityismuodot

Turvavalaistus (Kuva 1) on yleisnimitys, johon sisältyy erilaisia valaistusmuotoja. Itse

perusmääritelmä turvavalaistus jaetaan kahteen luokkaan: poistumisvalaistukseen ja

varavalaistukseen. Tässä työssä keskitytään ensisijaisesti rakennusten

poistumisvalaistukseen. Poistumisvalaistuksen yleisenä tavoitteena yleensä sitä, että

rakennuksesta voidaan poistua turvallisesti silloin, kun normaali valaistus vikaantuu.

Varavalaistuksen avulla pyritään jatkamaan toimintaa rakennuksessa myös silloin, kun

yleisvalaistus häiriintyy.

Poistumisvalaistus jaetaan vielä kolmeksi omaksi turvavalaistuksen erityismuodoksi.

Poistumisreittivalaistuksen tarkoituksena on luoda sellainen näkyvyys, että ihmiset

pystyvät poistumaan turvallisesti. Tärkeänä tehtävänä on osoittaa suuntamerkeillä reitti

rakennuksesta ulos, ja varmistaa, että turva- ja palokalusto on helposti paikannettavissa.

Avoimen alueen valaistuksen tarkoituksena on vähentää paniikin syntymistä sekä

mahdollistaa rakennuksessa olevien turvallista siirtymistä poistumisreiteille luomalla

riittävä valaistustaso ja osoittamalla poistumisreitit. Riskialttiin työalueen valaistuksen

9

tehtävänä on auttaa riskialttiissa tehtävissä olevien työntekijöiden turvallisuutta, ja sen

tulee mahdollistaa toiminnan hallittu alasajo.

Turvavalaistukseen kuuluu myös muita tekniikoita kuin edellä mainitut osa-alueet.

Tärkein muista tekniikoista on savuhätävalaistus. Tekniikasta käytetään useimmiten

englanninkielistä nimitystä Low Location Lighting (LLL). Tässä työssä ei kuitenkaan

käsitellä tätä turvavalaistustekniikkaa, koska siitä ei ole esitetty vaatimuksia koskien

rakennuksia. Kyseisen tekniikan pääasiallinen soveltamisalue onkin laivat, joissa

savuhätävalaistus on pakollinen [28, s. 9].

Kuva 1. Turvavalaistuksen jaottelu.

3.3 Turvavalaistusjärjestelmän kustannukset

Kuva 2. Turvavalaistusjärjestelmän kustannusrakenne [1, s. 1/2].

10

Järjestelmän suunnittelun tavoitteena on saada aikaan turvavalaistusjärjestelmä, joka

täyttää kaikki järjestelmältä vaaditut viranomaisvaatimukset. Järjestelmän tulee olla

myös rakennukseen hyvin soveltuva. Turvavalaistusta suunniteltaessa on pidettävä

mielessä, mistä tekijöistä järjestelmän kokonaiskustannukset rakentuvat. Kuva 2

havainnollistaa niitä tekijöitä, joita tulee harkita suunnitteluvaiheessa, jotta saavutetaan

kustannustehokas kokonaisuus.

Rakennuksen koosta riippuen turvavalaistusjärjestelmän kustannukset voivat olla

huomattavia. Erilaisia toteutusvaihtoehtoja vertailtaessa on tärkeää tarkastella

kustannuksia jollakin tietyllä, esimerkiksi kymmenen vuoden aikajaksolla.

Tarkastelujakso kannattaa valita riittävän pitkäksi, koska turvavalaistusjärjestelmän on

kuitenkin tarkoitus palvella rakennusta pitkään. Vertailussa on syytä huomioida sekä

järjestelmän hankintakustannukset sekä käytöstä aiheutuvat kustannukset.

Käyttökustannukset voivat olla jopa hankintakustannuksia korkeammat pitkällä

aikavälillä. Käyttökustannuksista merkittävimmät ovat erilaiset testaukseen ja huoltoon

liittyvät menot. Energiakustannukset eivät ole merkittävät järjestelmän luonteesta

johtuen, ellei rakenneta järjestelmää, jossa kaikki valaisimet ovat jatkuvatoimisia.

4 Määräykset, lait ja standardit

Sisäasianministeriön asetus rakennusten poistumisreittien merkitsemisestä ja

valaisemisesta (805/2005) tuli voimaan vuoden 2006 alusta lähtien. Asetuksessa

annetaan yleiset vaatimukset poistumisreittien merkitsemisestä ja valaisemisesta sekä

toteutettujen järjestelmien kunnossapidosta. Sisäasiainministeriön asetus sisältää myös

vähimmäisvaatimukset poistumisopasteiden ja valaisimien ominaisuuksille. Asetus

koskee luvanvaraista uudis- ja korjausrakentamista.

Tarkemmat tekniset vaatimukset ja ohjeet rakennusten turvavalaistuksesta annetaan

standardissa SFS-EN 1838. Käytettävät valaisimet on määritelty standardissa SFS-EN

60598-2-22. Rakennuksen ja sen tilojen käyttötapa ja käyttäjät, rakennuksen koko,

poistumisreittien selkeys ja muut poistumisjärjestelyt määräävät minkälaista valaistusta

kulloinkin tarvitaan. Sähkösuunnittelijan kannalta voi kuitenkin olla hankalaa arvioida,

minkälainen turvallisuustaso on kulloinkin riittävä. Standardi antaa kuitenkin riittävästi

käytännön perusteita toimivan turvavalaistuksen suunnittelulle. Myös Suomen

rakentamismääräyskokoelman osassa E1 – Rakennusten paloturvallisuus, annetaan

11

määräyksiä ja ohjeita rakennusten poistumisreiteille ja niiden valaistukselle ja

merkinnälle.

Standardissa SFS-EN 1838 viitataan muihinkin turvavalaistusta koskeviin

standardeihin. Edellä mainittua standardia onkin luettava yhdessä standardien SFS-EN

50171 ja SFS-EN 50172 kanssa tehtäessä turvavalaistusjärjestelmän suunnittelua.

Standardi SFS-EN 50171 käsittelee turvavalaistuksessa käytettäviä keskitetyn

tehonsyötön järjestelmiä ja standardi SFS-EN 50172 tarkentaa turvavalaistukseen

liittyviä määritelmiä sekä antaa vaatimuksia järjestelmän huoltoon ja testaukseen.

Poistumisopasteiden kuvatunnuksissa ja niiden käytöstä on säädetty valtioneuvoston

päätöksessä 976/1994. Päätös perustuu Euroopan neuvoston direktiiviin 92/58/ETY.

Käytännössä turvallisuusvärien ja -merkkien tulee olla standardin ISO 3864 mukaisia.

Turvavalaistusjärjestelmän suunnittelussa ja toteutuksessa on tietysti noudatettava myös

muita sähköturvallisuuteen liittyviä määräyksiä soveltuvin osin. Näistä määräyksistä

tärkein on standardi SFS 6000 - Pienjänniteasennukset.

5 Turvavalaistuksen suunnittelu

5.1 Suunnittelun kulku

Ensimmäiseksi pitää selvittää, tarvitaanko suunniteltavaan rakennukseen turvavalaistus-

järjestelmää. Heti turvavalaistuksen suunnittelun alkuvaiheessa on oltava käytettävissä

pohjapiirustukset, joissa esitetään rakennuksen tilojen sijoittelu sekä kaikki jo olemassa

olevat tai suunnitellut poistumisreitit. Suunnittelussa tarvitaan myös erilaisia

leikkauspiirustuksia, joista ilmenee sellaisten rakenteellisten osien sijainnit, mitkä

voivat aiheuttaa esteitä poistumiselle. Tilojen suunnitelmassa tulee olla näytetty

sammutuskaluston ja ensiapupisteiden sijainnit. Myös palohälytyspisteiden sijaintien

tulee olla tiedossa.

Varsinainen turvavalaistusjärjestelmän suunnittelu alkaa valaistusteknillisestä

suunnittelusta. Ennen valaistustasojen laskentaa kannattaa selvittää arkkitehdilta minkä

tyyppisiä valaisimia kohteessa tullaan käyttämään. Myös erilaisten alakattorakenteiden

tyypit kannattaa selvittää. Valaisimien sijoittelu kannattaa yleensä aloittaa valaistavista

poistumisopasteista. Sen jälkeen muut turvavalaisimet sijoitetaan vaadittujen

korostettavien kohteiden läheisyyteen. Tämän jälkeen valitaan, millä tuotteilla

12

valaistustekniset laskelmat tehdään. Yleensä helpointa on valita jonkin sellaisen

valmistajan tuotteita, joille on laadittu suunnittelua helpottavia ja nopeuttavia

valaisimien sijoittelutaulukoita. Myös valaisimien valonjakokäyrät olisi hyvä olla

saatavilla sekä valaistusvoimakkuuslaskelmia varten että eri valmistajien tuotteita

vertailtaessa. Sijoittelutaulukoiden tai tehtyjen laskelmien perusteella tarvittaessa

lisätään valaisimia, jotta saavutetaan määräysten vaatimat valaistusvoimakkuudet.

Valaisimia sijoiteltaessa tulee ottaa huomioon myös valaisimista aiheutuva

kiusahäikäisy.

Kun valaisimien sijoittelu on tehty, voidaan aloittaa järjestelmän kaapeloinnin

suunnittelu. Ennen kaapelointisuunnitelman aloittamista tulee valita, käytetäänkö

kohteessa keskitettyä tehonsyöttöä vai valaisinkohtaisia akkuja. Tehonsyöttötavan

valinta vaikuttaa myös siihen, minkälaisia muita komponentteja järjestelmässä

vaaditaan. Myös järjestelmän huoltoon ja ylläpitoon liittyvä mahdollinen

valvontapiirien käyttö tulee harkita. Kaapeloinnin suunnitteluvaiheessa on otettava

myös huomioon mahdolliset kaapelien rakennevaatimukset. Mikäli kohteeseen

suunnitellaan jotakin kiinteistöautomaatiojärjestelmää, tulee selvittää käyttäjän kanssa

halutaanko turvavalaistusta liittää siihen mukaan järjestelmän automaattista testausta

varten.

Järjestelmään liittyvien käyttölaitteiden ja keskuslaitteiden sijainti pitää miettiä yhdessä

käyttäjän kanssa. Mikäli on valittu keskusakustojärjestelmä, tulee keskus sijoittaa

järkevään paikkaan, esimerkiksi sähkötekniseen tilaan.

Keskusakustojärjestelmässä pitää akut mitoittaa suunnitelluille valaisinmäärille.

Akkujen mitoituksessa on otettava huomioon järjestelmältä vaadittava toiminta-aika.

Lisäksi tulee huomioida se, että järjestelmää saatetaan joutua laajentamaan

tulevaisuudessa.

Sähkösuunnittelijan laadittua kohteesta suunnitelman, jossa on esitetty valaisimien

sijoituspiirustukset esimerkkityyppeineen, käytetyt kaapelityypit ja käyttö- ja

keskuslaitteiden sijoituspaikat, suunnitelmat toimitetaan viranomaistarkastukseen.

Paikallinen pelastusviranomainen tarkastaa tehdyt suunnitelmat, leimaa ne ja antaa

suunnitelmista kirjallisen lausunnon. Sähkösuunnittelija tekee lausunnon perusteella

13

suunnitelmiin mahdolliset korjaukset ennen kuin aineisto lähetetään sähköurakoitsijalle

tarjouslaskentaa varten. [11, s. 188.]

5.2 Huomioitavat vaatimukset

5.2.1 Tuotteiden tekniset vaatimukset

Turvavalaistusjärjestelmässä käytettävien valaisimien ja tuotteiden on toimivuudeltaan,

kestävyydeltään ja turvallisuudeltaan sellaisia, että ne soveltuvat tarkoitettuun käyttöön

[25, 6§].

• Valaisimien tulee olla standardin SFS-EN 60598-2-22 mukaisia tai jossakin muussa

Euroopan talousalueeseen kuuluvassa maassa tai Turkissa voimassa olevan

standardin tai muun teknisen eritelmän mukaisia, mikäli vastaava turvallisuustaso

saavutetaan [25, 6§].

• Sytyttimien käyttö turvavalaisimissa on kielletty [9, 22.6.1].

• Valaisimissa käytettyjen akkujen eliniän pitää olla vähintään neljä vuotta. Akkuja saa

käyttää ainoastaan turvallisuuteen liittyvissä toiminnoissa. [9, 22.6.8.]

• Valmistajan tulee ilmoittaa valaisimen valonjakokäyrä ja valovirta, jossa on otettu

huomioon erilaiset turvasyötön aikana tapahtuvat häviöt ja jännitteen alenemat.

[9, 22.16.2.]

• Valaisimen pitää antaa nimellisvalovirta turvavalotoiminnassa koko

nimellistoiminta-ajan. Lisäksi valaisimen pitää tuottaa 50 prosenttia

nimellisvalovirrasta viiden sekunnin kuluttua normaalin virran katkeamisesta ja täysi

nimellisvalovirta tulee olla saavutettu 60 sekunnin kuluttua virran katkeamisesta.

[9, 22.16.1.]

• Valmistajan tai maahantuojan on laadittava tuotteesta vaatimustenmukaisuus-

vakuutus. Tuotteen mukana on lisäksi toimitettava aina asianmukaiset asennus-,

käyttö- ja huolto-ohjeet. [15, s. 79.]

• Lampun tyypin on oltava sellainen, että vaadittu valaistustaso säilyy myös

syöttömuutosten aikana [20, 564.1].

• Standardissa SFS-EN 50171 on esitetty vaatimukset valaistuksen ohjaukseen

käytettäville keskusyksiköille [25, 6§].

14

5.2.2 Valaistusteknilliset vaatimukset

Turvavalaistusjärjestelmän valaistusteknilliset vaatimukset on määritelty standardissa

SFS-EN 1838 ottaen huomioon rakennuksen käyttötapa, koko ja muoto sekä se, miten

rakennuksesta poistuminen on järjestetty [25, 5§].

• Enintään 2 m leveillä poistumisreiteillä vaaditaan poistumistien keskilinjalla lattian

tasolla vähintään 1 lx horisontaalinen valaistusvoimakkuus. Keskivyöhykkeellä,

jonka leveys on minimissään puolet poistumisreitin leveydestä,

valaistusvoimakkuuden oltava vähintään 50 % keskilinjan valaistusvoimakkuudesta.

Yli 2 m leveitä poistumisreittejä voidaan käsitellä 2 m:n levyisinä kaistoina tai niitä

voidaan käsitellä avoimina alueina. [21, 4.2.1.]

• Avoimen alueen horisontaalisen valaistusvoimakkuuden lattiatasolla tulee olla

vähintään 0,5 lx koko tilassa pois lukien 0,5 m:n reuna-alue [21, 4.3.1].

• Riskialttiin työalueen mittaustasolla vaaditaan vähintään 10 % työhön vaadittavasta

valaistusvoimakkuudesta, kuitenkin vähintään 15 lx, ja ilman haitallista

stroboskooppiefektiä [21, 4.4.1].

• Poistumisreitin sekä avoimen alueen valaistusvoimakkuuden pitää olla tasainen.

Poistumisreitin keskilinjalla ja avoimella alueella suurimman valaistusvoimakkuuden

suhde pienimpään valaistusvoimakkuuteen ei saa olla suurempi kuin 40:1. [21, 4.2.2,

4.3.2.] Riskialttiilla työalueella valaistusvoimakkuuden tasaisuuden on oltava

vähintään 0,1 [21, 4.4.2].

• Poistumisreittien, avoimien alueiden ja riskialttiiden työalueiden valaistuksessa

turvallisuusvärien tunnistamisen takia on käytettävä valaisimissa lamppuja, joiden

värintoistoindeksin Ra on oltava vähintään 40. Valaisimen rakenne ei saa

merkittävästi pienentää arvoa. [21, 4.2.2, 4.3.4, 4.4.4; 9, 22.16.4.]

• Estohäikäisy vaaditaan pidettävän pienenä rajoittamalla valaisimien valovoimaa

näkökentässä [21, 4.2.3, 4.3.3, 4.4.3].

• Turvallisuuskilpien luminanssin on oltava vähintään 2 cd/m2 turvallisuusvärillä

merkityssä kohdassa kaikissa katselukulmissa [21, 5.3; 9, 22.16.5].

• Kilven valkoisella tai turvallisuusvärillä merkityllä alueella suurimman ja pienimmän

luminanssin suhde ei saa olla suurempi kuin 10:1 [21, 5.4].

15

• Kilven valkoisen alueen luminanssin suhde värillisen alueen luminanssiin ei saa olla

pienempi kuin 5:1 ja suurempi kuin 15:1 [21, 5.5].

5.2.3 Valaisimien sijoittelu

Turvavalaistusstandardit SFS-EN 1838 ja SFS-EN 50172 ja sisäministeriön asetus

805/2005 sisältävät useita valaisimien sijoitteluun liittyviä vaatimuksia. Myös

rakentamismääräyskokoelman osassa E1 on mainittu poistumisreittien valaisemisesta.

Seuraavaan listaan on koottu edellä mainitussa kirjallisuudessa mainitut valaisimien

sijoitteluun liittyviä vaatimuksia ja suosituksia.

• Valaisimet suositellaan asennettavaksi vähintään 2 m:n korkeuteen lattiasta.

Uloskäytävän vapaan korkeuden tulee olla kuitenkin 2,1 m. Vähimmäiskorkeuden

alapuolella ei saa olla esteitä, kuten palkkeja, putkia tai valaisimia. [21, 4.1; 16,

10.4.5.]

• Jokaisen hätäpoistumisuloskäytävän kohdalla ja pitkin kulkureittejä on oltava

valaistut poistumisopasteet, jotka selvästi osoittavat poistumisreitin turvalliseen

paikkaan [21, 4.1].

• Uloskäytävän opasteen tulee olla suoraan näkyvissä. Sellaisiin paikkoihin, missä

opasteet eivät ole näkyvissä, on asennettava suuntakilpi (tai sarja kilpiä), joka on

sijoitettu siten, että uloskäytävää kohti liikkuva henkilö ohjataan sitä kohti. [22, 4.1.]

• Poistumisreitin osaston sekä avoimen alueen valaistuksen on koostuttava vähintään

kahdesta valaisimesta siten, että yhden vikaantuminen ei tee reitistä täysin pimeää tai

järjestelmän suuntautumisvaikutusta tehottomaksi [22, 5.3].

• Opastekilpien tulee olla riittävän suuria. Poistumisopasteen vähimmäiskorkeus ja

-leveys on 100 mm. Suurin sallittu katseluetäisyys määritetään yhtälöllä d = sp, jossa

d on katseluetäisyys, s on kilven kuvion korkeus (vihreän alueen korkeus) ja p on

vakio, jonka arvo on 100 ulkopuolelta valaistuilla kilvillä ja 200 sisäpuolelta

valaistuilla kilvillä. [25, 4§; 21, 5.6.]

• Jokainen hätäpoistumiseen tarkoitettu uloskäytävän ovi valaistaan. Jokaisen

lopullisen uloskäynnin lähistö ja uloskäynti valaistaan myös. [21, 4.1.]

• Portaiden lähialue valaistaan niin, että jokainen porrastasanne saa suoraa valoa.

Muiden korkeustason muutoskohtien lähialue valaistaan myös. [21, 4.1.]

16

• Pakolliset uloskäytävät ja turvallisuuskilvet valaistaan [21, 4.1].

• Kulkusuunnan muutoskohdat ja käytävien risteyskohdat valaistaan [21, 4.1].

• Jokaisen ensiapupisteen lähialue valaistaan [21, 4.1].

• Jokaisen palosammutuskaluston sijoituspaikan ja palo hälytyspisteen lähialue

valaistaan [21, 4.1].

Vaatimuksissa usein esiintyvä lähialue tarkoittaa 2 m:n etäisyyttä vaakatasossa

mitattuna [21, 4.1].

5.3 Valaistusteknillinen suunnittelu

5.3.1 Yleistä

Valaistavan tilan korkeus vaikuttaa siihen, minkä tyyppisiä valaisimia

valaistusteknisiltä ominaisuuksiltaan tilaan on järkevää valita. Korkeisiin tiloihin tulee

valita valovoiman jakautumiseltaan hyvin erityyppisiä valaisimia kuin mataliin tiloihin.

Korkeissa tiloissa valonjakokäyrän tulee olla pitkulainen, jolloin valo suuntautuu

voimakkaammin alaspäin. Sen sijaan matalissa tiloissa tulee käyttää valaisimia, joiden

valonjakokäyrä on matala, mutta leveä.

Myös huonepintojen muodot vaikuttavat valaistussuunnitteluun. Vaikka epäsuoraa

osuutta laskennassa ei huomioida, on otettava kuitenkin huomioon kaikki sellaiset

rakenteet, jotka estävät valon normaalin kulkeutumisen. Tällaisista esteistä

tyypillisimpiä ovat katossa olevat erilaiset palkkirakenteet sekä käytävien

suunnanmuutokset.

Erilaiset valaistukseen liittyvät alenemat tulee myös ottaa suunnittelussa huomioon.

Standardissa SFS-EN 1838 annetut vaatimukset ovat minimivaatimuksia suunnittelua

varten, ja ne on laskettu laitteiden koko elinkaarelle.

5.3.2 Valaistusvoimakkuuden laskeminen pistemenetelmällä

Turvavalaistuksen antaman valaistusvoimakkuuden laskemiseksi toimivin tapa on tehdä

laskelmat pistemenetelmällä.

Ennen laskentaa pitää tiedossa olla muutamia tietoja:

• Valaisimen asennuskorkeus ja -tapa

17

• Valonjakokäyrä

• Arvioitu kokonaisalenemakerroin tai suunnittelukerroin

• Valaistavan tilan muoto ja valon kulkua haittaavat esteet.

Laskennassa käytetään horisontaalisen valaistusvoimakkuuden määrittämiseksi

kosinilakia, jonka kaava yleisessä muodossa on

!

Eh

=I"

r2cos"

jossa Iα on valaisimen valovoima suuntaan α, r on etäisyys laskentapisteeseen ja Eh on

horisontaalinen valaistusvoimakkuus.

Kuva 3. Kosinilakia havainnollistava piirros.

Kuva 3 kuvaa tilannetta, jossa valaisimen valopiste sijaitsee pisteessä V korkeudella H

laskentatasosta. Suora X on laskentapisteen etäisyys ylhäältäpäin katsottuna

vaakasuunnassa ja suora Y vastaavasti pystysuunnassa. Suorat R ja D ovat

valonsäteiden kulkua kuvaavia suoria, ja ovat siten lyhyimpiä etäisyyksiä valonlähteestä

laskentapisteisiin P ja Q. Kulmat ∡POV, ∡QOV, ∡QPV, ∡QPO ovat kaikki suoria

kulmia.

Useimmiten yhtälö kannattaa kuitenkin muuttaa toiseen muotoon. Suunnittelussa

katselusuunta on ylhäältä alaspäin, milloin voidaan helposti mitata tasopiirustuksesta

mitat X ja Y. Valaisimen V korkeus laskentatasoon saadaan mitattua

18

leikkauspiirustuksesta. Jos halutaan laskea horisontaalinen valaistusvoimakkuus

pisteessä P, kannattaa kosinilause muuttaa muotoon

!

EhP =I<OVP

H2

+ X2cos(<OVP)

Pitkissä ja kapeissa huoneissa, esimerkiksi käytävillä, kun halutaan laskea

horisontaalinen valaistusvoimakkuus, on kosinilaki järkevää muuttaa muotoon

!

EhQ =I<OVQ

H2

+ X2

+Y2cos(<OVQ)

Helpointa laskenta on silloin, kun käytetään valaisinta, jonka valovoima jakautuu

symmetrisesti joka suuntaan. Usealla valaisimella valovoima jakautuu kuitenkin eri

tavalla eri suuntiin. Tällaisille valaisimille valmistaja esittääkin valonjakokäyrät

valaisimen akselin suuntaisesti ja akselin kohtisuoran suuntaan. Akselia vastaan

kohtisuoraa valonjakokäyrää merkitään useimmiten C0º-käyräksi ja akselin suuntaista

valonjakokäyrää C90º-käyräksi.

Pistemenetelmän heikkoutena on se, että usein voi olla työlästä saada käytetyistä

valaisimista valonjakokäyriä. Ilman valonjakokäyriä laskeminen on mahdotonta.

Laskenta voi olla myös työlästä, jos tila on kovin monimutkainen. Laskentaa voi

kuitenkin nopeuttaa käyttämällä apuna esimerkiksi taulukkolaskentaohjelmaa.

Varsinaisille valaistussuunnitteluohjelmistoille turvavalaisimien valonjakokäyriä on

harvoin saatavilla.

5.3.3 Valaistusvoimakkuuden laskenta taulukoiden avulla

Joillakin valmistajilla on valmiiksi laskettuja taulukoita, joiden avulla on vaatimukset

täyttävän valaistusvoimakkuuden toteuttaminen helppoa ja nopeaa. Nämä taulukot on

useimmiten tehty yhteistyössä Saksan valaistusteknillisen instituutin (DIAL GmbH)

kanssa ja niissä on otettu huomioon standardin EN 1838 vaatimukset sekä

suunnittelukertoimet. Taulukoissa ilmoitetaan kullekin valaisimelle asennusvälit sekä

etäisyydet seinistä, riippuen asennuskorkeudesta ja -tavasta sekä käytetyn lampun

tehosta.

Taulukoita ei kuitenkaan voi aina soveltaa niiden kiinteiden korjauskertoimien takia.

Tapauksissa, joissa rakenteista ja likaantumisesta johtuvat alenematekijät ovat suuria,

19

on suunnittelussa käytettävä pistemenetelmää. Lisäksi taulukoiden arvot on laskettu

aina joillekin tietyille kiinteille asennuskorkeuksille. Koska suunnittelussa on täytettävä

minimivaatimukset, saattaa taulukoiden käyttö lisätä tarvittavien valaisimien määrää

joskus tarpeettomasti.

5.3.4 Häikäisyn laskenta

Sekä poistumisreittivalaistuksessa että avoimen alueen valaistuksessa ongelmana on

estohäikäisy. Valaisimien suuri luminanssi voi häiritä ja estää esteiden ja merkkien

näkymisen. Valaisimien valinnassa ja sijoittelussa on huomioitava, että häikäisystä

annettuja raja-arvoja ei saa ylittää [21, s. 8 Taulukko 1].

Estohäikäisyvaatimusta tarkistettaessa on oltava käytettävissä valaisimen

valonjakokäyrä sekä käytetyn lampun suurin valovirta. Myös valaisimen asennuspaikka

ja -tapa on tiedettävä. Yleensä valaisimesta kannattaa tarkistaa sen suurin valovoima

käytetyllä lampulla. Laskettua valovoimaa tulee sitten verrata annettuihin raja-arvoihin.

Liitteessä 1 on esimerkki estohäikäisyvaatimuksen täyttymisen tarkistamisesta.

5.3.5 Korjauskertoimet laskennassa

Erilaiset valaistustasoon liittyvät alenemat otetaan suunnitteluvaiheessa yleensä

huomioon erityisellä huoltokertoimella. Huoltokerroin MF (Maintenance factor)

määritellään yleisesti kaavalla

!

MF = LLMF "LSF "LMF "RSMF ,

jossa LLMF (Lamp lumen maintenance factor) on lampun huoltokerroin, joka kuvaa

lampun valovirtaa suhteessa alkuarvoon, LSF (Lamp survival factor) on lamppujen

kuolleisuuskerroin, joka kuvaa lamppujen suhteellista kuolleisuutta tietyn polttoiän

jälkeen, LMF (Luminaire maintenance factor) on valaisimen huoltokerroin, joka kuvaa

valaisimen antamaa valontuottoa suhteessa alkuarvoon ja RSMF (Room surface

maintenance factor) on kerroin, joka kuvaa huonepintojen likaantumista.

Edellä olevaa kaavaa ei voida kuitenkaan soveltaa sellaisenaan turvavalaistuskäytössä.

Turvavalaistustason laskennassa ei oteta huomioon heijastuvan valon vaikutusta [21,

s. 4], joten huonepintojen likaantumista ei oteta huomioon, mistä seuraa, että RSMF=1.

Koska turvavalaistusjärjestelmän on oltava aina täydessä toimintakunnossa,

20

järjestelmässä ei saa olla kuolleita lamppuja. Kuolleen lampun tilalle on vaihdettava heti

uusi lamppu. Tästä syystä lamppujen kuolleisuuskerroin LSF=1.

Turvavalaisimen tyyppi vaikuttaa merkittävästi lampun huoltokertoimeen.

Jatkuvatoimisilla turvavalaisimilla, esimerkiksi yleisvalaisimilla, joissa on

turvavalolaite, polttotunteja kertyy lampun tyypistä riippuen tuhansia ennen kuin

lamppu vaihdetaan uuteen. Tällaisien valaisimien kohdalla on käytettävä lampulle

alenemakerrointa, joka vastaa suunnitellun lampunvaihtoiän lopussa olevan valovirran

suhdetta uusarvoon. Tyypillisiä valovirran alenemakertoimia on kerrottu tarkemmin

luvussa 6.2. Joidenkin valmistajien esitteissä on myös ilmoitettu valaisimen mukana

toimitettavan lampun valovirta nimellisen käyttöiän lopussa. Sen sijaan ajoittain

toimivilla, ainoastaan turvavalaistukseen tarkoitetuilla, valaisimilla polttotunteja kertyy

lähinnä vain käyttökokeiden aikana. Tällaisille valaisimille voidaan arvioida, että

lampun huoltokerroin LLMF=1.

Valaisimille, joissa käytetään erillistä turvavalolaitetta, on käytettävä vielä erillistä

liitäntälaitekerrointa BLF (Ballast lumen factor). Kertoimen käyttö on tärkeää, koska

turvavalotoiminnassa valaisimen lampun valovirtaa alennetaan yleensä voimakkaasti.

Liitäntälaitekertoimia saa valaisimille suoraan valaisintoimittajalta.

Turvavalaisintuotteita koskevan standardin mukaan valmistajan on ilmoitettava

valonjakokäyrä ja valovirta, joissa ovat huomioituina akkukäytössä ilmenevät häviöt

sekä jännitteen alenemat. Valmistajat kuitenkin usein ilmoittavat akkukäytöstä ja

jännitteen alenemista johtuvat alenemat korjauskertoimella K. Joissakin tapauksissa

korjauskertoimet BLF ja K voidaan kuitenkin yhdistää.

Huoltokertoimen laskentakaava tuleekin siis muuttaa turvavalaistukselle paremmin

sopivaksi. Niinpä valaisimille, joilla on oma erillinen turvavalaisinyksikkö,

huoltokertoimen kaava on

!

MF = LLMF "LMF "BLF "K

ja varsinaisille ajoittain toimiville turvavalaisimelle käytetään kaavaa

!

MF = LLMF "LMF "K

Edellä mainitun huoltokertoimen lisäksi on käytettävä valaisimen sijoittamisesta

johtuvaa alenema kerrointa. Tällaisen kertoimen käyttö tulee kyseeseen, kun

21

turvavalaisimia sijoitetaan esimerkiksi alaslasketun metalliverkkokaton yläpuolelle.

Verkkokaton ollessa kyseessä voidaan korjauskerrointa arvioida laskemalla verkon

rakenteiden pinta-alan suhdetta aukkoihin. Kerrointa tulee lisätä kokemusperäisesti,

koska valaisinta ei voida useinkaan asentaa kiinni verkkoon huoltotarpeen takia.

Huoltokertoimen sijasta voidaan käyttää myös niin sanottua suunnittelukerrointa PF

(Planning factor). Suunnittelukertoimen ja huoltokertoimen yhteys ilmaistaan kaavalla

!

PF =1

MF

Yleensä suunnittelun alkuvaiheessa ei ole vielä kovin tarkkaa tietoa kaikista

alenematekijöistä. Silloin on järkevintä käyttää kokonaishuoltokerrointa, joka on

riittävän pieni. Tietoa erilaisista kokonaisalenemakertoimista saa julkaisusta CIE 97,

jossa on annettu kertoimia riippuen tilasta ja huoltovälistä. [29, s. 702–703.]

5.4 Kaapeloinnin suunnittelu

5.4.1 Hajautettu tehonsyöttö

Omavaraiset turvavalaisimet sisältävät kaikki sellaiset toiminnot, joilla valaisin pystyy

toimimaan itsenäisesti. Tällaistenkin valaisimien akkujen täytyy olla ladattuja, jotta

valaisimen lamppu saisi tarvitsemansa energian. Turvavalaisimet pitää siis kaapeloida

akkujen latausta varten. Sähkövirran tulee olla akkujen latausta varten jatkuvasti

käytettävissä, jotta varmistetaan, että turvavalaisimen akut ovat toimintavalmiina

hätätilanteessa. Silloin kun turvavalaisin on toimintavalmiina ja normaalisyöttö

kunnossa, valaisimen katsotaan olevan normaalitilassa [9, 22.3.16]. Kun normaali

sähkön syöttö on vikaantunut ja turvavalaisin saa tarvitsemansa energian omasta akusta,

valaisin toimii hätätoimintatilassa [9, 22.3.17].

Kaapeloinnissa on syytä ottaa huomioon, että poistumisvalaistuksen on toimittava myös

sellaisessa tilanteessa, kun mikä tahansa normaalin valaistuksen syötön osa vikaantuu.

Ajoittain toimivien turvavalaisimien on toimittava sellaisessa tapauksessa, jossa

normaalissa valaistuksessa esiintyy vika ryhmäjohtotasolla. Yleensä ei ole mahdollista

ottaa huomioon normaalin valaistuksen vikaantuminen, jos kyseessä on yksittäisen

lampun palaminen. [22, 5.2.]

22

Jotta saavutettaisiin järjestelmän toimivuus myös paikallisalueittain, täytyy ajoittain

toimivien turvavalaisimien akkujen latausvirta syöttää kyseessä olevan paikallisalueen

jakokeskuksesta. Ryhmäjohtotasolla tapahtuva vikaantuminen on helpointa ottaa

huomioon siten, että ajoittain toimivien turvavalaisimien akkujen latausvirta otetaan

samasta ryhmästä kuin normaali yleisvalaistuskin. Turvavalaistuksen syöttö on

rakennettava siten, että syöttöpiiriä ei voida luvattomasti katkaista [20, 563.5], mutta

piiriin tulee kuitenkin rakentaa kytkin, jolla voidaan simuloida jännitekatkoa ja siten

turvavalaisimien toimintaa. Jatkuvatoimisten valaisimien, tyypillisesti valaistujen

poistumisopasteiden akkujen latausvirtaa varten voidaan tarvittaessa varata oma ryhmä.

Kytkentään liittyvä piirikaavio on esitetty liitteessä 2.

Omavaraisten turvavalaisimien kaapeloinnissa tulee käyttää normaaleja

sisäjohtoasennuskaapeleita. Mikäli kaapeloinnissa käytettäisiin palonkestäviä

erikoisrakenteisia kaapeleita, on olemassa riski, että tulipalon aikana järjestelmä pysyisi

edelleen normaalitilassa eivätkä turvavalaisimet siten syttyisi [1, s. 455].

5.4.2 Keskitetty tehonsyöttö

Keskitetyn tehonsyötön järjestelmissä järjestelmän keskus sekä akut sijoitetaan

johonkin rakennuksen tekniseen tilaan. Rakennuksen turvavalaisimet kaapeloidaan

järjestelmän keskukselta asti. Tyypillisesti ajoittain toimivat ja jatkuvatoimiset

turvavalaisimet kaapeloidaan eri ryhmiin. On olemassa kuitenkin kehittyneempiä

järjestelmiä, joissa kaikentyyppiset valaisimet voidaan liittää samaan ryhmään.

Kaapeloinnin suunnittelussa on otettava huomioon kaapeleissa tapahtuva jännitteen

alenema sekä järjestelmän laajennusvara. Standardit eivät anna mitään erityisiä

vaatimuksia jännitteen alenemasta, mutta ohjearvona voidaan käyttää mitoituksessa

neljää prosenttia nimellisjännitteestä kaukaisimpaan pisteeseen [19, 525]. Ehdottomana

rajana jännitteen alenemalle voidaan pitää kuutta prosenttia keskuksesta kaukaisimpaan

kulutuspisteeseen [23, s. 5]. Jännitteen alenemaan on kiinnitettävä erityistä huomiota

suunniteltaessa 24 voltin turvavalaistusjärjestelmää. Kaapelissa tapahtuva jännitteen

alenema saadaan helpoiten laskettua kaavalla

!

"U = ILr =SLr

U

23

jossa I on turvavalaistusryhmän virta ampeereina, L on kaapelin pituus, r on kaapelin

resistanssi pituusyksikköä kohti, S on turvavalaistusryhmän näennäisteho

volttiampeereina ja U on turvavalokeskuksen syöttöjännite. Jännitteen aleneman

suhteellinen arvo lasketaan kaavalla

!

"U%

=100ILr

U% =100

SLr

U2%

Järjestelmässä käytettävät kaapelit tulee olla vahvavirta-asennuksiin hyväksyttyjä

tuotteita. Kaapelien poikkipinnan pitää olla vähintään 1,5 mm2 kuparia [19, 524.1].

Turvavalaistusjärjestelmän kaapeloinnille ei ole varsinaisia palosuojausvaatimuksia.

Kaapeloinnin tulee olla kuitenkin toimintakykyinen vähintään niin kauan kuin

turvavalaistusjärjestelmänkin eli vähintään yhden tunnin ajan. Yleisiä palosuojaukseen

ja turvapiireihin liittyviä määräyksiä tulee myös soveltaa. Johdot eivät saa kulkea

palovaarallisten tilojen kautta, elleivät johdot ole palonkestäviä. Räjähdysvaarallisten

tilojen kautta johdot eivät saa kulkea missään tapauksessa. Uppoasennuksessa palolta

suojattuun rakenteeseen voidaan käyttää normaalia kaapelia, mutta pinta-asennuksessa

on käytettävä palosuojattua kaapelia. Pinta-asennuksessa käytettävien asennusrasioiden

tulee myös olla palon kestäviä. Uloskäytäviin voidaan sijoittaa ilman erityistä suojausta

vain sellaisia johtojärjestelmiä, jotka syöttävät uloskäytävässä sijaitsevia laitteita. [20,

563.2; 23, s. 6–7; 18, 482.4.] Uloskäytävillä olisi syytä käyttää sekä palosuojattuja että

halogeenittomia kaapeleita, koska silloin palossa syntyvien kaasujen määrä on pienempi

ja höyryt eivät ole yhtä myrkyllisiä kuin normaalien muovikaapeleiden palossa syntyvät

savukaasut. Syntyvien savukaasujen pienempi määrä saa aikaan paremmat

näkemisolosuhteet turvalliseen poistumiseen rakennuksesta. Pelastautumiseen

rakennuksesta saatava aika on parhaimmillaan moninkertainen [24, s. 5]. Järjestelmän

selkeyden ja asennustyön nopeuttamisen takia on perusteltua, että koko

turvavalaistusjärjestelmän kaapelointi tehtäisiin palonkestävillä ja halogeenittomilla

kaapeleilla.

Samanlainen yleisvalaistuksen ryhmäjohtotason vikavalvonta toteutetaan

keskusakustojärjestelmässä eri tavalla kuin omavaraisilla turvavalaisimilla. Vastaavan

tasoinen toteutus kuin omavaraisilla valaisimilla on esitetty edellisessä luvussa voidaan

toteuttaa rakentamalla yleisvalaistuksen valvontasilmukka. Jokaiseen yleisvalaistuksen

syöttöryhmään sijoitetaan katkaisemattomalle puolelle alijänniterele, jossa on sekä

24

avautuva että sulkeutuva apukosketin. Rakennuksen yleisvalaistusryhmien

alijännitereleet ketjutetaan silmukaksi, joka johdetaan turvavalokeskukseen. Tällä

tavalla turvavalokeskus saa tiedon, että jossakin osassa rakennusta yleisvalaistuksen

syöttö on vikaantunut, ja keskus sytyttää ajoittain toimivat turvavalaisimet koko

rakennuksessa. Jos keskus havaitsee, että syöttöverkko on edelleen käytettävissä,

turvavalaisimien syöttöenergia otetaan verkosta, ja jos verkko ei ole käytettävissä,

syöttö siirtyy akkukäyttöön. Piirikaavio yleisvalaistuksesta käytettäessä

turvavalaistuksessa keskusakustoa on esitetty liitteessä 3.

Järjestelmän eheydestä täytyy pitää huolta kaapelointia suunniteltaessa.

Poistumisreittien ja avoimien alueiden turvavalaisimet pitää ryhmitellä siten, että

samalla osastolla on valaisimia vähintään kahdesta eri ryhmästä. Turvavalaisimien

syöttöjen tulisi myös tulla, mikäli on mahdollista, eri suunnista kyseessä olevalle

osastolle. Tällä tavalla varmistutaan, että toisessa ryhmässä olevan valaisimen

vikaantuminen ei saa aikaan poistumisreitin osaston täydellistä pimenemistä.

5.4.3 Ohjaus- ja valvontapiirit

Turvavalaisimien tehonsyötön tai akkujen latausvirran syötön lisäksi järjestelmässä

saatetaan tarvita kaapelointia valaisimien tiedonsiirtotarpeisiin. Tiedonsiirtokaapelointia

sovelletaan pääasiassa sellaisissa järjestelmissä, joissa valaisimilla on oma yksilöllinen

osoite. Tällöin puhutaankin yleisesti osoitteellisesta turvavalaistusjärjestelmästä.

Osoitteelliset valaisimet johdotetaan yksitellen tiedonsiirtoväylään. Eri toimittajilla on

toisistaan poikkeavia ratkaisuja valaisimien ohjaukseen ja valvontaan. Tyypillinen

ratkaisu on kuitenkin sellainen, että valaisimet ketjutetaan toisiinsa esimerkiksi

parikaapelilla, joka johdetaan turvavalokeskukseen tai -ohjauslaitteelle. Joidenkin

valmistajien järjestelmissä sekä teho että tiedonsiirtosignaali syötetään valaisimille

samassa kaapelissa. Tällaisissa järjestelmissä säästetään kaapelikustannuksissa, mutta

niiden haittana on se, että valaisimien määrää ryhmää kohti on rajoitettu selvästi. Myös

LON-väylän käyttö on mahdollista joissakin järjestelmissä. Turvavalaistusjärjestelmän

keskukseen tai ohjauslaitteelle on voitu ohjelmoida erilaisia valaisimien

testaustoimintoja, jotka lähetetään tiedonsiirtoväylää pitkin valaisimille. Väylään

voidaan tehdä myös kyselyjä valaisimien toimintakunnosta ja akkujen latauksesta.

25

5.5 Akkujen mitoitus ja akkuhuoneen ilmanvaihto

Valittaessa turvavalaistusjärjestelmä, jossa on omavaraiset turvavalaisimet, akkujen

mitoitus on helppoa. Tuotteita on saatavissa sekä yhden että kolmen tunnin toiminta-

ajoilla. Akku on siis jo valmiiksi mitoitettu oikein kyseessä olevaa valaisinta varten.

Mikäli kohteeseen valitaan järjestelmä, jossa valaisimien teho syötetään keskitetysti

turvavalokeskuksesta, akkujen kapasiteetin mitoitus on monimutkaisempaa.

Valaistusteknillisen suunnittelun jälkeen suunnittelijalla on tiedossa tarvittavat

valaisinmäärät sekä niiden tehot. Valaisimien tehontarpeita tulee mitoituksessa ajatella

kokonaistehoina akkukäytössä eikä niinkään pelkkien lamppujen tehoina watteina. Kun

turvavalaistusryhmien tarvitsemat tehot akkukäytössä ovat tiedossa ja tiedetään

järjestelmän jännite ja vaadittu toiminta-aika, voidaan määrittää akkujen

varauskapasiteetti ampeeritunteina. Akkujen kapasiteettia mitoitettaessa pitää muistaa

myös järjestelmän laajennusvara sekä erilaiset häviötekijät.

Jotkut akkutyypit kehittävät lataustilanteessa mahdollisesti räjähdysvaarallisia kaasuja.

Niinpä huoneeseen, johon turvavalaistusjärjestelmän keskusakustot sijoitetaan, tulee

järjestää riittävä ilmanvaihto. Joillakin valmistajilla on olemassa kaavoja ja taulukoita,

joiden avulla voidaan määrittää kullekin järjestelmälle riittävä ilmanvaihto. Akkujen

eliniät on myös määritetty ympäristön lämpötilalle 20 ºC, ja ympäristön lämpötilan

nousu tästä lyhentää akkujen käyttöikää selvästi.

5.6 Huolto ja testaus

Turvavalaistusjärjestelmä on tarkoitettu suojelemaan ihmisten terveyttä ja hyvinvointia

rakennuksissa. Tästä syystä järjestelmä on pidettävä on aina toimintakykyisenä.

Toimintakunnossa pysyminen on varmistettava säännöllisellä kunnossapidolla.

Kunnossapidosta vastaavat rakennuksen omistaja ja haltija yleisten tilojen osalta sekä

huoneiston haltija hallinnassaan olevien tilojen osalta. Tehtävään on nimettävä

asiantunteva henkilö, jolla on riittävät valtuudet, valvomaan järjestelmän huoltoa. [25,

9§; 22, 7.1]

Turvavalaistusjärjestelmän kunnossapitoa varten on laadittava kunnossapito-ohjelma.

Kunnossapito-ohjelmassa pitää selvittää tarvittavat huoltotoimenpiteet. Rakennuksessa

tehdyt huoltotoimenpiteet kirjataan joko kunnossapito-ohjelmaan tai erilliseen

lokikirjaan. Järjestelmän kuntoa valvovalle pelastusviranomaiselle on pyydettäessä

26

esitettävä sekä kunnossapito-ohjelma että lokikirja. Kunnossapito-ohjelma tulee olla

laadittuna vuoden 2006 loppuun mennessä niin uusissa rakennuskohteissa kuin käytössä

olevissa vanhoissa rakennuksissa.

Standardissa SFS-EN 50172 on esitetty turvavalaistusjärjestelmän testaukseen liittyviä

vaatimuksia. Vaatimukset ovat kuitenkin ohjeellisia, sillä hyväksyttäviä

testausmenettelyjä ovat myös kaikki ne menetelmät, joilla päästään vastaavaan

turvallisuustasoon. Standardissa esitettyjä testausmenettelyjä kannattaa kuitenkin

soveltaa, koska mahdollisen tulipalon seurauksena voi tulla kiinteistön omistajalle

kysymyksiä siitä, oliko turvavalaistusjärjestelmää huollettu riittävästi. Varsinkin

tilanteissa, joissa selviää, että turvavalaistusjärjestelmän kunnossapito on laiminlyöty,

kiinteistön omistaja saattaa joutua taloudelliseen vastuuseen aiheutuneista vahingoista.

Myös useat turvavalaisinvalmistajat ovat sisällyttäneet standardin mukaiset

testaustoimenpiteet automaattisiin testauslaitteisiin.

Mikäli järjestelmässä käytetään automaattisia testauslaitteita, vaaditun turvavalaistus-

järjestelmän lokikirjan ylläpito on yksinkertaista. Automaattisista testeistä saadut tiedot

tulee tallentaa määrävälein lokikirjaan. Lokikirja voi olla joko käsin tehty tai

automaattisesta testauslaitteesta saatu paperituloste. Jos testaus tehdään manuaalisesti

tulee noudattaa standardin SFS-EN 50172 luvun 7 vaatimuksia tai muita menettelyjä,

joilla taataan vastaava turvallisuustaso.

6 Turvavalaisimet ja lamput

6.1 Valaisimet

Turvavalaisimia on tyypiltään useita erilaisia. Tyypit on määritelty valaisimien

toiminnan ja niiden saaman syöttöenergian mukaan. Valaisimella yleensä tarkoitetaan

sellaista kojetta, joka sisältää kaikki tarvittavat osat lamppujen tukemista, kiinnittämistä

ja suojaamista varten, mutta ei lamppuja. Lamput voivat sisältää liitäntälaitteen. [22,

3.10.]

Jatkuvatoimisella turvavalaisimella tarkoitetaan sellaista valaisinta, joka on toiminnassa

aina, kun tarvitaan normaalia valaistusta tai turvavalaistusta [9, 22.3.5]. Valaisimen

toiminnasta käytetään yleisesti tunnusta M, joka tulee valaisintyypin englanninkielisestä

27

nimityksestä maintained luminaire. Tyypillisesti sisältä valaistut poistumisopasteet ovat

jatkuvatoimisia valaisimia.

Ajoittain toimivat turvavalaisimet palavat vain silloin, kun normaali valaistus vikaantuu

[9, 22.3.6]. Tällaisten valaisimien toimintaa kuvaavana tunnuksena käytetään usein

merkintää NM, joka tulee valaisintyypin englanninkielisestä nimityksestä non-

maintained luminaire. Ajoittain toimivia valaisimia käytetään poistumisreiteillä,

avoimilla alueilla ja riskialttiilla työalueilla. Lukumääräisesti näitä valaisimia on

yleensä eniten.

Valaisinta, jossa on kaksi tai useampia lamppuja, joista ainakin yksi saa energiansa

turvavalaistuksen syötöstä, kutsutaan yhdistelmäturvavalaisimeksi [9, 22.3.7]. Tällaiset

valaisimet voivat olla joko jatkuvatoimisia tai ajoittain toimivia. Tyypillinen sovellus on

toimistovalaisimet, joihin on integroitu suurteho-led.

Omavarainen turvavalaisin on joko jatkuvatoiminen tai ajoittain toimiva valaisin, joka

sisältää kaikki laitteet, joiden avulla valaisin voi toimia itsenäisesti turvavalaisimena [9,

22.3.8]. Tarvittavat laitteet, kuten akku, lamppu, liitäntälaite ja testaus- ja valvontapiirit,

voivat sijaita myös valaisimen välittömässä läheisyydessä, kuitenkin vähintään metrin

päässä. Omavaraista turvavalaisinta kutsutaan usein myös akku- tai

akkuyksikkövalaisimeksi. Toiminnaltaan omavarainen turvavalaisin voi olla joko

jatkuvatoiminen tai ajoittain toimiva. Jos omavaraisesta turvavalaisimesta syötetään

lisäksi muita valaisimia, sitä kutsutaan silloin yhdistäväksi omavaraiseksi

turvavalaisimeksi ja sen syöttämiä valaisimia satelliittiturvavalaisimiksi. [9, 22.3.10,

22.3.11.] Satelliittiturvavalaisimia käytetään harvoin rakennusten turvavalaistuksessa.

Keskitetysti syötetty turvavalaisin on valaisin, joka saa nimensä mukaisesti energiansa

keskusakustosta [9, 22.3.9]. Tällaiset turvavalaisimet ovat hyvin yleisiä. Toiminnaltaan

ne voivat olla joko jatkuvatoimisia tai ajoittain toimivia.

Sellaiset valaisimet, jotka ovat toiminnassa sekä silloin, kun tarvitaan normaalia

valaistusta, että silloin kun tarvitaan turvavalaistusta, varustetaan erillisellä

turvavalaistuksen ohjausyksiköllä. Ohjausyksikkö huolehtii syötön vaihtumisesta

normaalista turvavalaistussyöttöön normaalin sähkö syötön vikaannuttua. Se sisältää

myös tarvittaessa akun lataajan ja testaus- ja valvontapiirit. [9, 22.3.12.]

28

6.2 Lamput

6.2.1 Loistelamput

Turvavalaisimissa käytetään valonlähteinä yleisimmin loistelamppuja. Käytetyt

loistelamput voidaan jakaa kolmeen ryhmään: kuuma- ja kylmäkatodiloistelamppuihin

sekä pienloistelamppuihin.

Kuumakatodiloistelamput

Loistelampun toiminta perustuu sähköpurkaukseen. Lampun molemmissa päissä

olevien elektrodien välille aikaan saatu sähköpurkaus virittää pienpaineisen

täytöskaasun atomeja. Kun viritetyt elektronit palaavat takaisin alemmille

energiatasoille, syntyy säteilyä. Pääosa tästä säteilystä on ultraviolettivaloa

aallonpituuksilla 185,0 ja 253,7 nm. Lampun pinnassa oleva loisteaine absorboi

ultraviolettisäteilyn ja muuntaa sen näkyväksi valoksi eli aallonpituuksille 380–780 nm.

Nimitys kuumakatodiloistelamppu tulee siitä, että käynnistyessään lampun elektrodeja

pitää kuumentaa sähköpurkauksen aikaan saamiseksi. Lampun elektrodit toimivat

vaihtovirralla vuorotellen katodeina, joten niitä nimitetään yleensä katodeiksi. Tässä

työssä kuumakatodiloistelampuista käytetään niiden yleistä nimitystä loistelamppu.

Tyypillisesti turvavalaisimissa käytetään ohuita 16 mm halkaisijaltaan olevia T16-

loistelamppuja. Niiden pienen koon hyvä valotehokkuuden ansiosta valaisimista

voidaan valmistaa pienikokoisia. T16-loisteputkien pieni pinta-ala suhteessa tehoon

aiheuttaa lämpenemistä ja siksi tiloissa, joissa vaaditaan valaisimelta alhaista

lämpötilaa, ei voida käyttää näitä ohuita loisteputkia. Esimerkiksi kaikissa

räjähdysvaarallisiin tiloihin tarkoitetuissa valaisimissa valonlähteinä käytetään

paksumpia 26 mm halkaisijaltaan olevia T26-loistelamppuja. Joillakin valmistajilla on

myös valaisimia erittäin kuumiin ja räjähdysherkkiin olosuhteisiin, joissa valonlähteenä

käytetään yksinastaisia 38 mm paksuja T38-loistelamppuja. Loistelamppujen koosta

käytetään myös nimityksiä T5, T8 ja T12. Kun edellisessä merkintätavassa numero

viittaa putken halkaisijaan millimetreinä, viittaa tässä merkintätavassa numero putken

halkaisijaan tuuman kahdeksasosina.

Loistelamppujen valovirta riippuu voimakkaasti ympäristön lämpötilasta [10, s. 41].

Ympäristön lämpötilalla tässä tarkoitetaan valaisimen sisällä olevaa lämpötila. T16-

29

lampuilla valovirran optimipiste on hieman korkeampi kuin T26-lampuilla. Tyypillisesti

valaisimet pyritään valmistamaan rakenteiltaan sellaisiksi, että lamppujen valovirran

tuotto olisi tyypillisessä sisäilmalämpötilassa parhaimmillaan ottaen huomioon lampun

kehittämän lämmön. Ympäristön lämpötilan vaikutus valovirran tuottoon tuleekin ottaa

huomioon oikeastaan vain silloin, kun turvavalaisimia joudutaan sijoittamaan tiloihin,

joissa lämpötilat ovat poikkeavia. Tällaisia tiloja ovat muun muassa ulkotilat ja kuumat

tuotantotilat.

Loistelamppujen valovirran alenema polton aikana on voimakkainta ensimmäisen sadan

tunnin aikana. Tällä ei kuitenkaan suunnittelun kannalta ole merkitystä, koska

valmistajat ilmoittavat luetteloarvonsa juuri sadan tunnin polttotunnin arvoina. Jotkut

turvavalaisinvalmistajat ilmoittavat luetteloissaan suoraan käyttämänsä lampun

valovirran sekä valovirran käyttöiän lopussa prosentteina sadan tunnin arvostaan. T16-

lamppujen hyötypolttoikä on 12 000–15 000 tuntia ja valovirran alenema 5–10

prosenttia. T26- ja T38-lampuilla hyötypolttoikä on 8 000–15 000 tuntia valovirran

aleneman ollessa 15–30 prosenttia [10, s. 69.]. Opastevalaisimissa käytettyjen

pienoisloisteputkien polttoikä on kuitenkin suurempi tehoisia loisteputkia selvästi

lyhyempi.

Loistelampuille ei voida antaa täsmällistä polttoikää. Polttojakson pituus vaikuttaa

lampun polttoikään. Jos lamppu palaa jatkuvasti, kuten poistumisreittien

opastevalaisimet palavat, sen polttoikä kasvaa selvästi, noin 1,5–2-kertaiseksi.

Kuumakatodiloistelamput ovat yleisimmin käytössä ajoittain toimivissa

turvavalaisimissa. Niiden käyttö on kuitenkin vähenemässä opastevalaisimissa. [5, s.

204–217; 10, s. 34–47; 12, s. 4.02–4.03, 4.24–4.37; 26, 13.1.3.]

Kylmäkatodiloistelamput

Kylmäkatodiloistelamput ovat kuumakatodiloistelamppuja vanhempia. Niitä kutsutaan

yleisesti myös neonlampuiksi, koska alun perin lampuissa käytettiin täytekaasuna

neonia. Kylmäkatodiloistelamppuja on perinteisesti käytetty valomainoksissa, mutta

viime vuosien aikana niitä on alettu käyttää myös arkkitehtonisessa valaistuksessa sekä

erilaisten paneelien taustavalona. Kylmäkatodiloisteputkissa käytetään samantyyppisiä

loisteaineita kuin tavallisissa kuumakatodiloisteputkissa. Turvavalaistuksessa

kylmäkatodiloistelamppuja käytetään lähinnä poistumisopasteissa.

30

Toimiakseen kylmäkatodiloistelamput tarvitset erityisen niitä varten valmistetun

muuntajan. Tavallisia loistelamppujen liitäntälaitteita ei voida käyttää.

Syttymistilanteessa muuntaja toimii hetken sytyttimenä ja antaa tarvittavan

jännitepiikin, joka saa aikaan lampun syttymisen. Sen jälkeen muuntaja toimii kuten

mikä tahansa muuntaja syöttäen lampulle sen palamisjännitteen. Muuntaja myös

rajoittaa lampun palamisvirtaa.

Kylmäkatodiloistelampun nimitys tulee siitä, että lamppujen elektrodit eivät tarvitse

esihehkutusjärjestelmää toimiakseen. Niinpä lampuista syntyvä lämpö on alhainen ja

lampun polttoikä siten pitkä. Lamppujen polttoikä vaihtelee 50 000–100 000 tunnin

välillä riippuen lampun tehosta. [17; 28, s. 9.]

Pienloistelamput

Pienloistelamput, joita nimitetään myös yksikantaloistelampuiksi, on tarkoitettu

korvaamaan hehkulamppuja. Ne ovat valotehokkaita, ja niiden polttoikä on

moninkertainen hehkulamppuun verrattuna. Muilta valoteknisiltä ominaisuuksiltaan

pienloistelamput vastaavat hehkulamppuja. Niiden toimintaperiaate on sama kuin

suorilla kuumakatodiloistelampuilla.

Pienloistelamppuja käytetään turvavalaistuksessa sekä yleisvalonlähteinä että

valaisemaan poistumisopasteita. Yleisvalaistuksessa tyypillisin sovellutus on käytävä-

ja aulatilojen alasvalot.

Polttoiän pituutta ei voida yleisesti antaa myöskään pienloistelampuille. Lamppujen

hyötypolttoiät vaihtelevat 5 000–8 000 tuntiin valovirran aleneman ollessa 20–30

prosenttia. Lamppujen sytytyskertojen määrä ja polttoasento vaikuttavat myös lampun

ikään. Polttoasento vaikuttaa myös lampun valovirran tuottoon. Pienloistelampun

kannan ollessa alaspäin suurin valovirta saadaan noin 15–20 ºC alemassa ympäristön

lämpötilassa kuin kannan ollessa ylöspäin tai vaakasuorassa. [6, s. 11–25; 10, s. 34–44,

68–70.]

6.2.2 LED-lamput

LED tulee englannin sanoista Light Emitting Diode. Led on pieni

puolijohdekomponentti, jonka toiseen päähän on seostettu jotakin III ryhmän

alkuainetta, joka tekee p-johtavan puolijohteen. Toiseen, n-johtavaan päähän on

31

seostettu V-ryhmän atomeja. Väliin jää pn-liitoskohta, jossa valo syntyy. Pn-liitoksen

ominaisuudet määräävät syntyvän valon värin. Valkoista valoa voidaan tehdä ledeillä

kolmella eri tavalla. Sininen led voidaan päällystää keltaisella loisteaineella tai

ultraviolettivaloa tuottava led päällystetään päävärien punaisen, vihreän ja sinisen

värisillä loisteaineilla. Valkoista valoa voidaan tuottaa myös yhdistämällä punaisen,

vihreän ja sinisen ledin valo valkoiseksi valoksi. [8; 14; 27.]

Led-lamput voidaan jakaa kahteen ryhmään: pienteho- ja suurteholedeihin.

Pienteholedejä käytetään merkkivaloina, koska niiden tehot ovat pieniä yleensä alle

0,1 W ja valovirta siten pieni. Suurteho-ledien tehot ovat 1 W tai enemmän ja valovirta

vaihtelee joistakin kymmenistä lähes pariin sataan luumeniin. Suurteho-ledejä voidaan

käyttää valaistussovellutuksissa. Tyypillisesti suurteho-ledejä on käytetty ja käytetään

erilaisissa mobiililaitteissa, merkkivaloina ja videonäytöissä, mutta käyttö

valaistuksessa on kasvamassa uusien kirkkaampien ja paremmin valoa tuottavien ledien

kehityksen myötä. [8; 14; 27.]

Pääasiallisesti ledejä käytetään poistumisopasteiden kilpien valaisemiseen. Niitä

käytetään kuitenkin myös muussa turvavalaistuksessa. Pienen kokonsa ansiosta niitä

voidaan myös integroida esimerkiksi toimistovalaisimiin tai alasvaloihin. Niitä voidaan

myös piilottaa helposti alakattorakenteeseen ja käyttää rappujen valaisemiseen.

Vanhemmissa turvavalaisimissa, lähinnä valaistuissa poistumisopasteissa on käytetty

useita pienteholedejä, mutta uusimmissa turvavalaisimissa käytetään valkoista valoa

tuottavia suurteholedejä. Yhteen valaisimeen on tyypillisesti liitetty useita lamppuja

paremman valontuoton takia. Turvavalaisimissa käytetään valkoista valoa tuottavia

ledejä. [7.]

Ledien etuja turvavalaistuskäytössä on niiden pitkä käyttöikä. Ledien valovirran

alenema on hidasta. Johtavat valmistajat (Lumileds Lighting, Osram Opto

Semiconductors GmbH, Cree) ilmoittavat valkoista valoa tuottavien suurteholedien

valovirran olevan vielä 70 prosenttia uusarvosta 50 000 käyttötunnin jälkeen [1, s. 6].

Suurteholedit ovat olleet käytössä turvavalaistuksessa vielä sen verran vähän aikaa, että

pitkäikäisiä polttokokeita niille ei ole ehditty tehdä. Voidaan kuitenkin arvioida, että

ledeillä valaistun poistumisopasteen käyttöikä olisi noin kahdeksan vuotta [7]. Useat

tunnetut turvavalaisinvalmistajat käyttävätkin tuotannossaan suurten led-valmistajien

32

komponentteja. Markkinoilla on kuitenkin myös sellaisia turvavalaisintoimittajia, joiden

käyttämien komponenttien ominaisuuksista ei ole tietoa.

Yhdysvalloissa NLPIP on tehnyt kokeita valaistujen poistumisopasteiden näkyvyydestä

savussa. Testissä oli mukana suuri määrä pohjoisamerikkalaisten turvavalaisin-

valmistajien tuotteita. Kokeiden perusteella todettiin, että ledeillä valaistujen

poistumisopasteiden näkyvyys savussa oli kaikkein parhain. [3, s. 14.]

6.2.3 Halogeenilamput

Halogeenilamput tuottavat sekä valoa että lämpöä. Ominaisuuksiltaan niitä tulisi verrata

hehkulamppuihin. Lampun kupu on täytetty ei-aktiivisella kaasulla ja kuvun sisällä on

volframista valmistettu hehkulanka. Sähkövirta saa hehkulangan hehkumaan ja

tuottamaan valoa ja lämpöä. Lampussa tapahtuva halogeenikiertoprosessi ja lisätty

paine kuvun sisällä tekevät lampusta halogeenilampun.

Halogeenilamppuja käytetään niiden pienen kokonsa ansiosta integroituna

yleisvalaisimeen. Esimerkiksi käytävillä ja aulatiloissa usein käytettäviin alasvaloihin

voidaan sijoittaa huomaamattomasti pieni halogeenilamppu. Integroituja ratkaisuja

voidaan soveltaa myös loistelamppuvalaisimissa sekä erilaisissa valaistukseen

tarkoitetuissa kosketinkiskojärjestelmissä. Halogeenilamppuvalaisimia käytetään myös

valaisemaan korkeita tiloja. Lamppujen pienen koon ansiosta niitä voidaan sijoittaa

useita yhteen valaisimeen, milloin saadaan suuri valovoima yhteen pienikokoiseen

yksikköön.

Halogeenilamppujen etuja ovat niiden pienen kokonsa lisäksi hyvä valon

kohdennettavuus. Hyvästä kohdennettavuudesta on hyötyä silloin, kun kohteessa

tarvitaan suhteellisen paljon valoa mutta valaisin on asennettava korkealle. Tällaisia

valaistavia kohteita ovat esimerkiksi riskialttiit työkohteet.

Lamppujen tyypillinen polttoikä on noin 1 500–3 500 h. Valovirran alenema

halogeenilampuilla kokonaispolttoaikana on noin 2–10 prosenttia. Halogeenilamput

kestävät huonosti verkon ylijännitettä, milloin lampun polttoikä lyhenee jyrkästi.

Vastaavasti verkon alijännite lisää lampun polttoikää. Halogeenilamppuja valmistetaan

eri jännitteille. [10, s. 27–33; 13, s. 128–129.]

33

7 Turvavalaistusjärjestelmien toteutus esimerkkikohteessa

Työn tavoitteena oli verrata neljää erilaista turvavalaistusjärjestelmän teknistä

toteutustapaa samaan kiinteistöön. Työssä käytettävä toimistokiinteistö on Helsingissä

sijaitseva saneerauskohde. Rakennuksessa on seitsemän kerrosta sekä maanalainen

kellarikerros. Alimmissa kerroksissa on pääosin avokonttoritilaa, ylemmissä kerroksissa

toimisto-, opetus- ja neuvottelutiloja ja kellarissa pääosin varastotiloja. Rakennuksen

molempiin päätyihin rakennetaan porrashuoneet, joita voidaan käyttää rakennuksesta

poistumiseen. Koko rakennuksen kerrosala on yhteensä 5 070 neliömetriä.

Ennen turvavalaistuksen suunnittelua käytettävissä oli arkkitehdin pohjapiirustukset,

joihin oli merkittyinä palosammutuskaluston sijaintipaikat rakennuksessa.

Poistumisreitit oli merkitty pohjakuviin alustavasti, mutta käytännössä poistumisreittien

sijainnit jouduttiin miettimään kokonaisuudessaan turvavalaistusta suunniteltaessa.

Ennen turvavalaistusjärjestelmän suunnittelua kohteesta oli tehty alustava

paloilmoitinjärjestelmän suunnitelma, ja kaikki palohälytyspisteet oli sijoitettu

pohjapiirustuksiin.

Varsinainen turvavalaistusjärjestelmän suunnittelu aloitettiin poistumisreittien

merkitsemisestä. Pohjakuviin sijoitettiin suuntaa osoittavat opastekilvet ohjaamaan

ihmiset ulos rakennuksesta turvalliseen paikkaan. Suunnittelussa otettiin huomioon, että

poistumiseen on käytettävissä kaksi vaihtoehtoista reittiä. Heti alkuvaiheessa tehtiin

päätös siitä, että opastekilvet olisivat sisältä valaistuja. Valonlähteeksi valittiin

pitkäikäiset suurteholedit. Katselupituuksien perusteella kohteeseen olisi sopinut myös

ulkoa valaistut opasteet, mutta useissa kohdissa niiden tehokas valaisu olisi ollut

vaikeaa, koska käytävä- ja aulatiloissa alakatto jouduttiin sijoittamaan niin alas, että

opastekilvet piti sijoittaa lähes katon rajaan. Lisäksi kilpien näkyvyydestä tehtyjen

tutkimusten perusteella sisäpuolelta valaistut kilvet näkyvät yleensä paremmin kuin

ulkoapäin valaistut [28, s. 9].

Poistumisopasteiden sijoittelun ja minimikoon määrittämisen jälkeen

turvavalaistusjärjestelmän suunnittelu jakautui kahteen suuntaan: keskitetyn

tehonsyötön järjestelmään ja omavaraisilla valaisimilla toteutettuun järjestelmään.

Molemmissa järjestelmätyypeissä käytettiin suunnittelun pohjana jo aikaisemmin tehtyä

poistumisopasteiden sijoittelusuunnitelmaa.

34

Varsinaista valaistusteknistä suunnittelua varten luotiin taulukkolaskentaohjelmaa

apuna käyttäen piste-menetelmää soveltava valaistuslaskentaohjelma. Laskennassa ei

voitu käyttää apuna valmiita tietokoneavusteisia valaistuslaskentaohjelmia, koska niihin

tarvittavia valonjakokäyriä ei ollut käytettävissä. Oman valaistuslaskentaohjelman tekoa

puolsi myös tarpeet tehdä valaistuslaskelmia tulevaisuudessa eri valmistajien tuotteilla.

Ehtona ohjelman käytölle on kuitenkin se, että laskettavasta valaisimesta on

valonjakokäyrä saatavilla.

Pistemenetelmällä laskettaessa on otettava huomioon valaisimen asennuspaikkaan

liittyvien esteiden ja etäisyyksien laskentatasosta lisäksi valaistukseen liittyvät

alenematekijät. Ratkaisut turvavalaistusjärjestelmän elinkaarikustannuksiin

vaikuttavista huoltotekijöistä tuli siis tehdä jo hyvin aikaisessa vaiheessa.

Alenemakertoimia määriteltäessä todettiin, että valaisimien puhdistusvälin tulee olla

suhteellisen lyhyt, puhtaiksi katsotuissa toimistotiloissa noin kaksi vuotta. Laskelmat

jouduttiin tekemään erikseen sekä keskusakustosta syötetyille valaisimille että

omavaraisille valaisimille, koska akuista johtuvat alenematekijät olivat omavaraisilla

valaisimilla selvästi suuremmat. Valaistusteknillisen suunnittelun ja tarvittavien

valaisimien pohjakuviin sijoittelun jälkeen pystyttiin laskemaan tarvittavat

valaisinmäärät molemmilla järjestelmätyypeillä. Valaisinmäärien perusteella voitiin

myös jo alustavasti mitoittaa keskitetyn tehonsyötön järjestelmän akun varauskyky.

Myöhemmin kun valaistusteknillinen suunnittelu oli tehty, molemmat järjestelmä tyypit

jakautuivat edelleen kahteen eri tyypin järjestelmään. Sekä keskitetyn tehonsyötön

järjestelmän ja omavaraisilla valaisimilla toteutetun järjestelmän kaapeloinnista tehtiin

suunnitelma myös osoitteelliseen, itsetestaavaan järjestelmään. Turvavalaistuksen ja

rakennuksen yleisvalaistuksen toiminnallista yhteen liittämistä varten suunniteltiin

tarvittavat esimerkkipiirikaaviot.

Eri järjestelmiin valittiin esimerkkityypeiksi valaisimet ja keskus- ja ohjauslaitteet

samalta valmistajalta, koska muussa tapauksessa olisi ollut mahdollista, että

valmistajakohtaiset tuotteiden hintaerot tulisivat ratkaisevimmiksi kuin järjestelmän

toteutustapa.

35

7.1 Keskitetyn tehonsyötön järjestelmät

Ensimmäisenä toteutusvaihtoehtona päätettiin suunnitella kohteeseen keskitetyn

tehonsyötön järjestelmä, kohteen hankesuunnitelmassa oli päädytty toteuttamaan kohde

kokonaisuudessaan tällaisella järjestelmällä. Pohjakuviin jo aiemmin sijoitettujen

valaisimien perusteella aloitettiin kaapeloinnin suunnittelu. Projektin tiukan aikataulun

takia suunnitelmasta ei tehty kaapelointikuvia pohjakuviin, vaan tyydyttiin tekemään

valaisimien ryhmittelyä kuvaava periaatekaavio. Periaatekaavio on esitetty liitteessä 6.

Kaaviossa otettiin huomioon esimerkkijärjestelmään liittyvät ryhmittelyn reunaehdot,

kuten tehorajoitukset, käynnistysvirta sekä jännitteen alenema. Ryhmiä suunniteltaessa

todettiin, että jännitteen alenema ei ollut merkittävä tekijä ryhmän koon kannalta.

Tärkein tekijä oli yhden ryhmän suurin sallittu teho. Ryhmiin jätettiin myös vähän

laajennusvaraa siltä varalta, että paloviranomaisen tarkastettua suunnitelmat valaisimia

jouduttaisiin lisäämään. Jännitteen aleneman vähentämisen kannalta olisi edullista, että

järjestelmän keskus sijaitsisi rakennuksessa mahdollisimman keskeisesti.

Esimerkkikohteessa etäisyydet eivät kuitenkin pahimmassakaan tapauksessa kasvaneet

jännitteen aleneman kannalta merkittävän pitkiksi, joten keskus päätettiin sijoittaa

rakennuksen kellarikerroksessa sijaitsevaan sähköpääkeskustilaan.

Järjestelmän kaapelityyppiä valittaessa otettiin huomioon järjestelmän toiminta-

aikavaatimus. Kun toiminta-aikavaatimus turvavalaistuksen toiminnalle oli yksi tunti,

tulee myös kaapeloinnin olla toimintakykyinen koko vaaditun ajan. Käytetyksi

kaapeliksi valittiin palonkestävä ja halogeeniton kaapelityyppi selkeyden vuoksi sekä

siksi, että suunniteltavassa kohteessa oli erillisiä palo-alueita, joiden läpi kaapelointi

kulki. Turvavalaistuksen ryhmävalvontaa varten suunniteltiin oma erillinen kaapelointi.

Tämä kaapelointi suunniteltiin normaalilla asennuskaapelilla.

Osoitteellisesta keskitetyn tehon syötön järjestelmää suunniteltaessa rajoitteeksi tuli

edellä mainittujen reunaehtojen lisäksi yhden ryhmän suurin sallittu valaisinmäärä.

Esimerkkijärjestelmätyypiksi valittiin järjestelmä, jossa automaattista valvontaa ja

testausta varten tarvittava tiedonsiirtoväylä kulkee samassa kaapelissa yhdessä tehon

kanssa. Tällä tavalla pystyttiin säästämään selvästi tarvittavissa kaapelimäärissä.

Koska rakennuksen kerrokset olivat hyvin saman tyyppisiä sekä jokaiseen kerrokseen

sijoitettiin valaistusteknisen suunnittelun perusteella lähes sama määrä valaisimia,

36

päätettiin suunnitella kaapelointi kahteen esimerkkikerrokseen kustannuslaskentaa

varten. Esimerkki vahvavirtajohdotuksesta on esitetty liitteessä 5. Koko rakennukseen

tarvittavat kaapelimäärät tarvikkeineen pystyttiin tällä tavalla arvioimaan melko

luotettavasti. Todellisia euromääräisiä tarvikekustannuksia on kuitenkin joka

tapauksessa vaikea arvioida, vaikka kaapelimäärät mitattaisiin metrilleen

suunnitteluvaiheessa.

7.2 Omavaraisilla valaisimilla toteutetut järjestelmät

Myös omavaraisilla valaisimilla toteutetun järjestelmän lähtökohdaksi otettiin jo

aiemmin tehty suunnitelma poistumisopasteiden sijoittelusta. Kaapeloinnin suunnittelu

oli omavaraisilla valaisimilla toteutetussa järjestelmässä yksinkertaisempi kuin

keskitetyn tehonsyötön järjestelmässä. Kaapeloinnissa tuli ottaa huomioon lähinnä

turvavalaistukselta vaadittu toiminta, kun paikallisalueen yleisvalaistus vikaantuu.

Niinpä ajoittain toimivien turvavalaisimien akkujen latausvirta suunniteltiin otettavaksi

samasta ryhmästä yhdessä kyseisen paikallisalueen yleisvalaistuksen kanssa.

Järjestelmän manuaalista testaamista varten yleisvalaistuksen jakokeskuksiin

suunniteltiin lisäksi koestuskytkimet, joiden avulla voitaisiin simuloida

verkkokatkotilannetta ja siten turvavalaisimien toimintaa.

Valaisimien kaapeloinnissa käytetyille kaapelityypeille ei ole mitään erityisiä

palonkestävyysvaatimuksia, koska valaisimet eivät ole mitenkään riippuvaisia

kaapeloinnista vikatilanteen aikana. Kaapelointia ei nimenomaan pitäisi toteuttaa

palonkestävällä kaapelityypillä, koska siinä tapauksessa olisi olemassa riski, että

ajoittain toimivat turvavalaisimet eivät tulipalon sattuessa välttämättä syttyisi riittävän

ajoissa.

Osoitteellista omavaraisilla valaisimilla toteutettua järjestelmää varten piti suunnitella

lisäksi järjestelmän ohjaus- ja testauslaitteet sekä tiedonsiirtokaapelointi. Järjestelmä

suunniteltiin niin, että kellarissa sijaitsevaan sähköpääkeskustilaan sijoitettavasta

ohjauskeskuksesta kaapeloitaisiin tarvittavat tiedonsiirtoväylät turvavalaisimille. Vaikka

ajoittain toimivien turvavalaisimien akkujen latausvirta otettiin samasta ryhmästä

yleisvalaistuksen kanssa, ei kaapeloinneissa ei tarvinnut ottaa järjestelmän

laajennusvaraa mitenkään erityisesti huomioon siitä syystä, että akkujen vaatima

37

latausvirta ei ole merkittävä. Yleisvalaistusryhmien tärkein mitoittava tekijä ei

myöskään ole teho vaan liitäntälaitteiden aiheuttama kytkentävirtasysäys.

Kaapelointimäärät kustannuslaskentaa varten, lukuun ottamatta tiedonsiirtoväylää,

arvioitiin samaan tapaan kuin keskitetyn tehonsyötön järjestelmässäkin eli

suunnittelemalla kaksi mallikerrosta ja tekemällä kaapeli- ja tarvikemäärien arviot

niiden perusteella. Liitteessä 6 on esitetty pohjapiirustus, johon on suunniteltu

vahvavirtakaapelointi sekä valaisimien sijoittelu.

8 Elinkaarikustannusten laskenta

Kaikille neljälle tutkitulle turvavalaistusjärjestelmälle tehtiin taulukkolaskentaohjelmaa

apuna käyttäen elinkaarikustannuslaskelmat. Ennen laskelmien tekoa jouduttiin

tekemään useita yleistyksiä ja laskentaperustevalintoja:

• Järjestelmän testaus tehdään standardin SFS-EN 50172 luvun 7 mukaan.

• Valaisimet puhdistetaan 2 vuoden välein.

• Lamppujen vaihto suoritetaan ryhmävaihtona riittävän ajoissa, jatkuvatoimisilla

valaisimilla 6 vuoden välein ja ajoittain toimivilla valaisimilla 10 vuoden välein.

Lamppujen vaihdon yhteydessä vaihdetaan myös liitäntälaite.

• Omavaraisten valaisimien akut vaihdetaan ryhmävaihtona 4 vuoden välein.

• Keskusakusto vaihdetaan 7 vuoden välein.

• Puhdistukseen kuluva työn menekki on 0,08 h/valaisin.

• Lampun vaihtoon kuluva työn menekki on 0,10 h/valaisin.

• Akun vaihtoon kuluva työn menekki omavaraisilla valaisimilla on 0,20 h/valaisin.

• Akun vaihtoon kuluva työn menekki keskusakustolle on 1 h.

• Osoitteellisissa järjestelmissä järjestelmän testaukseen kuluva työn menekki on

2 h/vuosi.

• Keskitetyn tehonsyötön järjestelmässä järjestelmän testaukseen kuluva työn menekki

on 12 h/vuosi.

38

• Omavaraisilla valaisimilla toteutetun järjestelmän testaukseen kuluva työn menekki

on 24 h/vuosi.

• Laskennassa käytettävä korkokanta on 5 %.

• Käytetyt hinnat sisältävät arvonlisäveron.

• Rakennuksessa ei tapahdu tulipaloja, eikä pitkiä sähkökatkoja.

Alkuinvestoinnille ei laskettu mitään korkovaatimusta, koska turvavalaistusjärjestelmä

on investointina pakollinen rakennettavalle kohteelle. Järjestelmän hoitokustannukset

sijoitettiin aikajanalle kustannuslajien mukaan. Jokaisen vuoden kustannuserät laskettiin

yhteen ja lopulta diskontattiin alkutilanteeseen. Elinkaarikustannuslaskelmissa käytetty

taulukko on esitetty liitteessä 7. Laskelmissa käytettiin lyhenteitä eri

toteutusvaihtoehdoille: järjestelmä 1 on osoitteellinen keskusakustojärjestelmä,

järjestelmä 2 on osoitteellinen omavaraisten valaisimien järjestelmä, järjestelmä 3 on

keskusakustojärjestelmä ja järjestelmä 4 on omavaraisten valaisimien järjestelmä.

9 Johtopäätökset

Turvavalaistusjärjestelmän suunnittelun pitäisi perustua ensisijaisesti

turvallisuussuunnitteluun. Suunnittelun aikana tulisi miettiä kohteelle tyypillisiä

sähköteknisiä vikatilanteita ja sitä, miten niihin voisi teknisesti varautua ennalta.

Suunnittelun pitäisi lähteä liikkeelle poistumisreittien opasteiden sijoittelusta, milloin

rakennuksen poistumisjärjestelyt tulevat samalla selviksi.

Turvavalaistusjärjestelmän mitoituksen pitäisi ensisijaisesti perustua

valaistusteknilliseen mitoitukseen. Valaistustasoja ja valaisinsijoittelua tehtäessä tulee

muistaa, että standardeissa esitetyt vaatimukset ovat vähimmäisvaatimuksia

järjestelmän koko elinkaarelle. Valaistuslaskennassa käytettyjen alenemakertoimien

tulisikin olla siten riittävän pieniä. Yleisesti voidaan olettaa, että käytettäessä

keskusakustosta syötetyillä valaisimilla alenemakertoimen arvoa 0,50 ja omavaraisilla

valaisimilla arvoa 0,30 saavutetaan vaaditut valaistusvoimakkuustasot myös jo

likaantuneilla valaisimilla niiden toiminta-ajan lopussa. Käytännössä suunniteltavat

valaistustasot voivat olla selvästi suurempiakin kuin vaaditut minimitasot, sillä

suunniteltavan tilan ominaisuudet ja muoto määräävät merkittävissä määrin tarvittavien

valaisimien määrän. Usein pakolliset sijoituspaikat, kuten sammutuskaluston lähialue,

39

poistumisovien lähialue ja käytävien suunnanmuutoskohdat, määräävät yksinomaan

tarvittavien turvavalaisimien määrän.

Standardeissa esitetyt valaistusteknilliset vaatimukset ovat sinänsä helppoja toteuttaa

pistemenetelmällä laskemalla, mutta ongelmaksi usein tuleekin suunnittelussa

tarvittavan valonjakokäyrän puuttuminen. Nykyisin vain harvojen toimittajien tuotteista

on vielä saatavilla kunnolliset valonjakokäyrät, joiden perusteella tarvittavat

valaistusvoimakkuuslaskelmat voitaisiin tehdä.

Turvavalaisimissa käytetyillä lampputyypeillä on merkittävä vaikutus koko järjestelmän

elinkaaren hoitokustannuksiin. Pitkäikäisillä valonlähteillä voidaan saada merkittäviä

kustannussäästöjä niiden kalliimmasta hankintahinnasta huolimatta. Ledien käyttö tulee

varmastikin kasvamaan entisestään uusien valotehokkaampien tuotteiden myötä. Myös

kylmäkatodiloistelamppujen käytön lisääntyminen opastevalaisimissa on täysin

mahdollista niiden pitkän polttoiän ansiosta. Ledien etuna kylmäkatodiloistelamppuihin

on kuitenkin niiden pieni koko, mikä mahdollistaa niiden erittäin huomaamattoman

sijoittamisen.

Erilaisten turvavalaistusjärjestelmätyyppien kustannusvertailussa tulee huomio

kiinnittää pitkälle aikavälille. Pelkkien alkuinvestointikulujen vertailu asettaa etusijalle

sellaiset järjestelmätyypit, joiden hoitokustannukset ovat kalliit. Yleensä voidaan

olettaa, että alussa tehty kalliimpi investointi koituu pitkällä aikavälillä edullisemmaksi

kuin alkuinvestoinniltaan halvempi ratkaisu.

Esimerkkikohteesta saatujen tulosten perusteella voidaan päätellä, että vastaavan

kokoluokan rakennuksissa kannattaa suosia keskusakustojärjestelmää. Rakennuksen

koko on todennäköisesti liian suuri, että omavaraisilla valaisimilla toteutettu järjestelmä

olisi kannattava. Suuret valaisinmäärät kohteessa puoltavat keskusakustojärjestelmän

valintaa, koska omavaraiset valaisimet ovat hankintahinnaltaan kalliimpia verrattuna

keskusakustojärjestelmän valaisimiin, milloin turvavalokeskuksen hinnan merkitys

pienenee. Laskettujen suhteellisten elinkaarikustannusten perusteella voidaan kuitenkin

todeta, että osoitteellinen turvavalaistusjärjestelmä pienentää järjestelmän elinkaari-

kustannuksia pitkällä aikavälillä. Esimerkkikohteessa käytetyillä esimerkkituotteilla

saatiin kuitenkin osoitteellisuudella merkittäviä hoitokustannussäästöjä, ja tulisikin

harkita osoitteellisen järjestelmän valintaa. Mikäli keskusakustojärjestelmän

40

huoltovälejä pidennettäisiin standardin SFS-EN 50172 ohjetasosta, osoitteellinen

järjestelmä olisi entistä kannattamattomampi investointi. On huomioitava myös se, että

tässä työssä käytetyissä keskusakustojärjestelmissä käytettiin tekniikkaa, joissa samaan

ryhmään voidaan liittää sekä ajoittain toimivia että jatkuvatoimisia valaisimia.

Saattaakin olla mahdollista, että mikäli käytettäisiin tekniikaltaan sellaista järjestelmää,

jossa edellä mainitut turvavalaisintyypit jouduttaisiin kaapeloimaan eri ryhmiin,

keskusakustojärjestelmien kaapelointikustannukset nousisivat merkittävästi, ja

omavaraisilla turvavalaisimilla toteutettu osoitteellinen järjestelmä tulisi

kilpailukykyisemmäksi.

Jatkossa olisi mielenkiintoista toistaa tutkimus jossakin pienemmässä kohteessa ja

tutkia, minkä kokoisessa kohteessa keskusakustojärjestelmän omavaraisia valaisimia

suurempi alkuinvestointi ei enää olisi kannattava. Tämän työn tuloksia voidaan

kuitenkin soveltaa vain esimerkkikohdetta vastaavissa toimistokohteissa. Toisaalta, kun

elinkaarikustannusvertailuun tehdyt työkalut, esimerkkipiirikaaviot, valaistuslaskenta-

työkalu ja elinkaarilaskentataulukko, ovat nyt olemassa, voidaan vastaavan tyyppisiä

tarkasteluja tehdä nopeasti erikokoisiin kohteisiin.

On myös huomattava, että järjestelmän elinkaarikustannuksista oleellisia testaus-

kustannuksia vähentävät osoitteelliset ja itsetestaavat järjestelmät ovat tulleet

jäädäkseen. Tulevaisuudessa niiden osuus tulee todennäköisesti kasvamaan sekä uusissa

että saneerattavissa kohteissa. Erityisesti niiden suosio tulee kasvamaan suurissa ja

monimutkaisissa, useista eri rakennuksista koostuvissa kokonaisuuksissa.

Tutkimustulosten laajempi yleistettävyys edellyttäisi kuitenkin kustannusvertailujen

tekoa laajemmilla aineistoilla ja useiden eri valmistajien tuotteilla.

Työn tärkeimpänä antina ovatkin työn aikana luodut turvavalaistusjärjestelmän

suunnittelua varten tehdyt työkalut, joiden avulla suunnittelu sujuu jatkossa helpommin.

Näistä työkaluista tärkeimpiä ovat erilaiset mallipiirustukset sekä

valaistuslaskentaohjelma.

41

Lähteet

1 CEAG Notlichtsysteme GmbH, Safety Luminaires and Safety Lighting Systems. Soest: CEAG Notlichsysteme GmbH, 2005.

2 Cooper Lighting and Security, Lighting Solutions. Doncaster: Cooper Lighting and Security Ltd., 2006.

3 Boyce, P. R., Bierman, A., O’Rourke, C.: Specifier Reports and Supplements: Exit Signs. Troy, New York: National Lighting Product Information Program, Rensselaer Polytechnic Institute, 1994, 1995 ja 1998. (PDF-dokumentti.) <http://www.lrc.rpi.edu/researchTopics/applicationsDesign/pdf/exitSR.pdf>. Luettu 22.1.2006.

4 Goetz, Werner: White Lighting (Illumination) with LEDs. (PDF-dokumentti.) <http://www.lumileds.com/pdfs/techpaperspres/RumpSessionIII.PDF>. 12.3.2004. Luettu 6.3.2006.

5 Halonen, L., Lehtovaara, J.: Valaistustekniikka. Espoo: Otatieto, 1992. 6 Halonen, L., Tetri, E.: Hehku-, halogeeni- ja loistelamppujen valintaopas. ST-

käsikirja. Espoo: Sähköurakoitsijaliiton Koulutus ja Kustannus Oy, 1992. 7 Hongisto, Pasi, myynti-insinööri, Teknoware Oy. Puhelinkeskustelu 6.3.2006.

8 Huttunen, Arto: Valokvantteja. Sähkö&Tele 8/2005, s. 24-25. 9 IEC 60598-2-22:1997+A1:2002: Luminaires - Part 2-22: Particular requirements -

Luminaires for emergency lighting. Geneva: International Electrotechnical Commission, 2002.

10 Lamput ja valaisimet. Valaistustekniikka-sarja osa 2. Espoo: Sähköinfo Oy, 1998. 11 Mäkinen, M., Kallio, R.: Teollisuuden sähköasennukset. Helsinki: Otava, 2004.

12 Osram tuoteluettelo 2005. Vantaa: Oy Osram Ab, 2005. 13 Philips lamppuopas 2004-2005 Oikotie hyvään valaistukseen. Espoo: Oy Philips

Ab Valaistus, 2004. 14 Pinho, Paulo: LED – A ’Brilliant’ Light Source. Sähkö&Tele 8/2005, s. 27–30.

15 Rajaniemi, Kirsi: Uusi asetus rakennusten poistumisvalaistuksesta. Projektiuutiset 4/2005, s. 78–79.

16 Rakennusten paloturvallisuus. Suomen rakentamismääräyskokoelma, osa E1. Helsinki: Ympäristöministeriö, 2002.

17 Reijola, Tommi: Paluu tulevaisuuteen kylmäkatodilamppuvalaistus arkkitehtuurissa. Valo 1/2005, s. 4–11.

18 SFS 6000-4-48: Suojausmenetelmien valinta ulkoisten tekijöiden perusteella. Helsinki: Suomen standardisoimisliitto SFS, 2002.

19 SFS 6000-5-52: Johtojen valinta ja asentaminen. Helsinki: Suomen standardisoimisliitto SFS, 2002.

42

20 SFS 6000-5-56: Turvasyöttöjärjestelmät. Helsinki: Suomen standardisoimisliitto SFS, 1999.

21 SFS-EN 1838: Valaistussovellukset. Turvavalaistus. Helsinki: Suomen standardisoimisliitto SFS, 2000.

22 SFS-EN 50172: Poistumisvalaistusjärjestelmät. Helsinki: Suomen standardisoimisliitto SFS, 2004.

23 ST 11.41. Turvavalaistus ja poistumistieopasteet. Suunnittelu. Espoo: Sähköinfo Oy, 2001.

24 ST 51.17. Sähkökaapelit ja paloturvallisuus. Espoo: Sähköinfo Oy, 1999. 25 Sisäministeriön asetus rakennusten poistumisreittien merkitsemisestä ja

valaisemisesta. 805/6.10.2005.

26 Sähkövoimatekniikkaopus. (WWW-dokumentti.) <http://leeh.ee.tut.fi/svtopus/>. Luettu 12.11.2005.

27 Tetri, Eino: Uusinta tutkittua tietoa LED-valaistusjärjestelmästä. Projektiuutiset 4/2005, s. 74–76.

28 Weckman, Henry: Poistumisvalaistus ja turvallisuuskilvet. Kirjallisuuskatsaus tulevan asetuksen tueksi. VTT, Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka. (PDF-dokumentti.) <www.vtt.fi/inf/julkaisut/muut/2004/vtt_merkkivalo_04.pdf>. 16.4.2004. Luettu syksyllä 11.2.2006.

29 Zumtobel Staff Product Catalogue 2004/2005-UK. Zumtobel Staff GmbH, 2004.

Liite 1: Esimerkki valaistusvoimakkuuslaskennasta pistemenetelmällä

43

Liite 2: Esimerkkipiirikaavio 1 44

Liite 3: Esimerkkipiirikaavio 2 45

Liite 4: Turvavalaistusjärjestelmä, periaatekaavio 46

Liite 5: Esimerkkijohdotuspiirustus, 1. kerros, osakopio 47

Keskusakustojärjestelmä, kaapelointi BMJ-FRHF 3x1,5S

Liite 6: Esimerkkijohdotuspiirustus, 3. kerros, osakopio 48

Omavaraiset turvavalaisimet, kaapeli MMJ 3x1,5S

Liite 7: Elinkaarikustannuslaskelmat 49

Liite 7: Elinkaarikustannuslaskelmat 50

Liite 7: Elinkaarikustannuslaskelmat 51

Liite 7: Elinkaarikustannuslaskelmat 52

Liite 7: Elinkaarikustannuslaskelmat 53

Liite 7: Elinkaarikustannuslaskelmat 54

Liite 7: Elinkaarikustannuslaskelmat 55