VALGUSTUSE OLUKORD TTK-S

2

1 Sissejuhatus

Käesolevas kokkuvõttes on esitatud 2015. aastal SA Keskkonnainvesteeringute Keskuse

keskkonnaprogrammi esitatud projekti „Tallinna Tehnikakõrgkooli mitteformaalne

keskkonnajuhtimissüsteem“ raames tehtud valgustuseksperdi töö.

Vastavalt projekti sisule keskendus valgustusekspert järgmisele - valgustusekspert valib välja kooli

standardsed nn indikaatorruumid, kus kaardistatakse olemasolev olukord – mõõdetakse

valgustihedust, arvutatakse energiakulu ja pakutakse välja uus energiasäästlik valgustuslahendus.

Tulemusi laiendatakse modelleerides kogu A-korpusele.

Kokkuvõtte on koostanud TTK mehaanika teaduskonna elektritehnika osakonna lektor Tiiu Tamm.

3

2 TTK ruumide valgustus

Tallinna Tehnikakõrgkooli (edaspidi TTK) A-korpuse valgustuslahendus sobis möödunud sajandi

80.- 90. aastate nõuetega, mil oluline oli täita tolleaegseid minimaalseid valgustustiheduse nõudeid

ning energiakulule ei omistatud tähelepanu. Selle sajandi nõuded valgustusele on teadmiste

edenedes oluliselt muutunud. Suurt tähelepanu pööratakse energiasäästule. Euroopa Parlamendi ja

Nõukogu direktiiv 2010/31/EL 19.maist 2010, hoonete energiatõhususe kohta näeb ette

energiatõhususe miinimumnõuete rakendamise oluliselt rekonstrueeritavate olemasolevate

hoonete, hoone osade ja ehitusdetailide energiatõhususe suhtes [1]. Eesti majandus- ja

taristuministri poolt 2016. aastal välja antud Hoonete energiatõhususe miinimumnõuded1 alusel on

kehtestatud energiatõhususe miinimumnõuded teiste hoonete hulgas ka haridushoonetele [2]. Kuigi

suurem osa energiasäästust saavutatakse hoone soojuspidavuse ja sisekliima optimaalse ehituse

tulemusena, ei saa ignoreerida valgustusenergiat, kui soojusenergiat, mis asub ruumis lae all ja

mille tõmbab väljatõmbeventilatsioon kuni 75% ulatuses välja. Seega, mida suurem on

valgustusvõimsus lae all, seda rohkem kulub energiat ka sisekliimale, mis tähendab, et sisekliimale

kuluvat energiat saab kõige paremini muuta säästlikuks peale valgustuspaigaldise

rekonstrueerimist energiasäästlikuks.

TTK A-korpuse auditooriumide valgustustase vastab küll standardiga EVS-EN 12464-1:2011

ettenähtud nõuetele, kuid on väga energiakulukas. Paigaldatud valgustid on oma efektiivsuselt

ebatõhusad nii 18-vatiste lampide valgustustehniliste omaduste tõttu, kui ka valgustites

kasutatavate süüteseadmete tõttu. Ka valgustite optiline kasutegur jääb 50-60% piiridesse nagu see

T8 lampide puhul tavaks on. Klassidel on suured aknad, mis võimaldaksid suuremat päevavalguse

ära kasutamist. Paraku on aknad kaetud ruloodega, mis valguse häiriva mõju vähendamiseks tuleb

sageli täiesti alla lasta ning kasutada ainult tehisvalgust. Valdavas osas ruumides on kasutusel näiva

kollase valgusvärviga lambid, mis sobivad pigem lõõgastumiseks kui tähelepanu ja

kontsentreerumist nõudvateks tegevusteks, mille tulemusena kannatab üliõpilaste õpitahe ning

kaasneb suurem õpisoorituste võlgnevus, kabinettides aga ei suuda töötajad oma tööle piisavalt

kirglikult pühenduda. Sellises kollases valguses töötamine rikub töötajate ööpäevarütmi jättes

vajaliku öise puhkeperioodi lühemaks ning pinnapealsemaks. Magamata või halvasti magatud ööd

mõjutavad omakorda töötajate keskendumisvõimet ning töötahet. Tundlikumad inimesed võivad

langeda ka depressiooni. Selle kõige põhjuseks on päeval pidevas kollases valguses viibimisel

4

organismis tekkiv ebanormaalselt kõrge melatoniini ehk unehormooni tase, mis pikapeale

suurendab kortisooli ehk stressihormoonitaseme ebanormaalselt kõrgeks. Stressihormoonil on

omadus teiste hormoonide taset maha suruda, st nii une- kui ka õnnehormooni taset. Ka tundub

näiv kollane valgus inimesele alati vähem valgust andev kui sama valgusvooga valgem valgus.

Puuduliku valgustuse puhul püütakse väikesekirjalisi dokumente lugeda lähemalt, tõmmatakse end

rohkem krampi, mille tulemusena võivad tekkida näiteks lihaspinged, peavalud, nägemise

halvenemine.

Induktiivdrosseliga valgustid tekitavad lisaks mugavustundele värelustundlikele inimestele teatud

haiguslikke nähte, näiteks migreeni- ja epilepsiahaigetel sagenevad haigushood. Valgustite värelus

mõjutab ka mittevärelustundlike inimeste kontsentratsioonivõimet väsitades neid kiiremini,

mistõttu tekivad vead töös ja tähelepanuvõime langus. Eesti Tööinspektsioon alustas juba

2005.aastal ühiskondlikes hoonetes töötajate peade kohal olevates valgustites

kõrgsagedusmuundurite nõudmist. Kuna õppeasutused kuuluvad Terviseameti alla, siis vastav

kontroll jäi õppeasutustes puudulikuks. Vaid nendes klassides, mille valgustust on arvatavasti peale

2005. aastat uuendatud, on kasutusel elektroonse liiteseadisega valgustid. Lähtutud on ilmselt turul

saadavate valgustite hinnast kvaliteeti arvestamata. See on iseloomulik riigihangetes osalenud

objektide valgustuslahendustele, kus rekonstrueerimisülesande tingimused on piirdunud vaid

hinnaga.

Loomaks kaasaegset energiasäästlikku ja õpikeskkonda soodustav valguslahendus, tuleb

tähelepanu pöörata kõikidele eelpool nimetatud standardis antud soovitustele. Järgnevalt on välja

toodud A-korpuse tüüpruumide valgustuskeskkonna parendamisalased soovitused ja nende

lihttasuvusarvutused. Kõikide uuslahenduste valikul on lähtutud sellest, et maksimaalselt ära

kasutada olemasolevaid valgustuskaableid, lisades vaid valgustite juhtimiseks vajaliku

juhtimisahela ripplae taha. Valitud juhtimissüsteem ei nõua valgustite paigaldusjärgseid ehituslikke

parandustöid. Kuna tüüpruumide ventilatsioonisüsteem on välja ehitatud ripplaealusena, mis veidi

hakib valgustust lae all, kuid kõrgete lagede tõttu ei tekita tööpinnale erilisi valgustustehnilisi

probleeme, on valgustuse rekonstrueerimine mõistlik läbi viia sama arvu valgustitega samades

kohtades. Ruumides, kus praegune valgustustase ei vasta ettenähtud nõuetele, tuleb valgustuse

rekonstrueerimise käigus viia valgustuslahendus standardile vastavaks. Valitud rekonstrueerimise

käigus vahetatavad valgustid on leedvalgustid, mille hinna- ja kvaliteedisuhe on usaldusväärsed

5

ning tootjad on valgustusturul tegutsenud pikka aega. Valgustitega teostatud valgusarvutused

näitavad, et tüüpruumidele teostatud lahendusi saab laiendada teistele analoogsetele ruumidele.

Leedvalgustitele lubatakse pikka eluiga, mistõttu on arvutustes kasutatud hooldetegurid madalad

vastavalt tootja poolt pakutud valgustite toimivusnäitajatele tagamaks valgustite

kasutuskõlblikkust ka 50000 tunni pärast, st õppeasutuses järgneva 20 aasta jooksul. Madal

hooldetegur ja valgustuse juhtimine tekitavad võimaluse suurimaks energiasäästuks valgustite

kasutusea esimesel poolel, mil üleliigne valgustustase on alla hämardatud. Sellega kaasneb ka

korrektselt häälestatud sisekliima puhul suurem sääst sisekliima elektrienergiale.

2.1 A-korpuse auditooriumide valgustuse rekonstrueerimine

Auditooriumides ja arvutiklassides on sõltuvalt ruumi suurusest süvistatud valgusteid 9 – 21, millel

on valdavalt energiat raiskav induktiivdrossel. Hilisemal perioodil hangitud valgustid on osaliselt

varustatud hiina päritolu kõrgsagedusmuunduritega, kuid valgusti enda kvaliteet jääb alla

keskpärase.

Tabel 1. A-korpuse auditooriumide ja klasside olemasolevate valgustite arv, tarbimisvõimsus ja

uuslahenduses pakutav tarbimisvõimsus kahe erineva tootja andmete baasil. 1

1 . Tabelis 1 ja ka järgnevates analoogsetes tabelites toodud olemasolevate valgustite tarbimisvõimsus on ümardatud

täiskohani. Üksikute valgustite tarbimisvõimsus on saadud demonteertud valgustite mõõtmise teel ning laiendatud

mõõtmistulemusi vastavalt sellele, kas ruumis on tegemist induktiivdrosseliga valgustiga või kõrgsagedusmuunduriga.

Olemasolev valgustuspaigaldus Pakutav valgustuse uuslahendus

Glamox valgustite baasil Trilux valgustite baasil

Korrus Valgustite valgustite arv Tarbimisvõimsus valgustite arv Valgustite Tarbimisvõimsus Valgustite Tarbimisvõimsus

kirjeldus kokku, tk kokku, kW kokku, tk kirjeldus kokku, kW kirjeldus kokku, kW

1 4 x 18 W 124 10 124 C90-R600 LED 3,8 Arimo-S LED 5

2 4 x18 W, 2 x 58 W 147 13 155* C90-R600 LED 4,8 Arimo-S LED 6,2

3 4 x18 W 184,5** 15 186 C90-R600 LED 5,8 Arimo-S LED 7,4

4 4 x18 W 165 14 165 C90-R600 LED 5,1 Arimo-S LED 6,6

Kokku: 620,5 52 630 19,5 25,2

* Olemasolevas lahenduses on ühes auditooriumis 2x58W valgustid, mis arvutuste käigus on asendatud samatüübiliste leedvalgustitega, mis mujal

auditooriumides

** Osades 3.korruse auditooriumides on kasutusel pool valgustist, mis on võetud tarbimisvõimsuse arvutuses arvesse

6

Rekonstrueerimiseks pakutavad leedvalgustid on valitud kahelt erinevalt tootjalt juhitavana

eeldusel, et valgustite arv ei muutu. Tarbimisvõimsuseks on võetud valgusti võimsus 100%

valgustustasemel, milleni peaksid valgustid jõudma 50000 töötunni saabumisel. Kummagi pakutud

leedvalgusti suurim tarbimisvõimsus on erinev seetõttu, et Glamoxi poolt pakutud valgusti on

turule toodud 2016.aasta aprillis, analoogne Triluxi valgusti 2014.aasta lõpus. Leedvalgustite

efektiivsus kasvab iga aastaga, mistõttu valgustite tarbimisvõimsused on vaid indikatiivsed

näitajad, millisesse tarbimisvahemikku võiks uus lahendus jääda. Valgustite hinnad on langevas

trendis. Leedvalgustid tuleb nende pika eluea tõttu valida alati juhitavana, mistõttu algvalgustustase

võib kahekordistada projekteeritud valgustustaset tagamaks eluea lõpul ka nõuetekohast

valgustust. Seega, hämardades uues paigaldises valgustustaseme nõuetekohase väärtuseni,

saadakse pakutud lahendusega juba kuni 50% energiasäästu võrreldes eluea lõpul kulutatava

valgustusenergiaga, millele lisandub sääst päevavalgusest saadava lisavalguse arvelt.

2.2 A-korpuse kabinettide valgustuse rekonstrueerimine

A-korpuse kabinettide valgustuspaigaldis on halvemas seisus kui auditooriumide valgustus, kuna

suures osas ei vasta valgustus minimaalsetele valgustustiheduse nõuetele. Osades kabinettides on

arvatavasti töötajate soovil valgusteid lisatud, kuid enamikes on vajaliku 500 lx asemel töölaual

vaid 300 lx. Valdavas osas kabinettides on valgustites induktiivdrosselid, mis lisaks suuremale

energiakulule tekitavad värelust, mis omakorda segab keskendumist. Kui mõni töötaja põeb

migreeni, mida on umbes 10% elanikkonnast, siis soodustab värelev valgus migreenihoogude

teket. Osades kabinettides, valdavalt rektoraadi ruumides, on kasutusel veel nõukogudeaegsed

riputatavad kerakujulised rippvalgustid, kuhu on sisse keeratud 24 W säästulambid, mis jätavad

mulje valguse olemasolust, kuid tegelikult töölauale jõuab valgust vähe. Valdavas osas

kabinettidest on valguse värvsustemperatuur 3000 K, va rektoraadi ruumides, kus valguse

värvsustemperatuur on tänu säästulampide tüüpilisele karakteristikule veelgi kollasem, st 2700 K.

Valgustuse parendamisettepanekus on kerakujuliste rippvalgustite asemele välja pakutud T5

luminofoorlampidega juhitavad rippvalgustid, mis võimaldavad juhtmestust vahetamata teostada

valgustite asenduse samal ajal tagades nõutava valgustustiheduse töölaual räigust tekitamata.

Nendes ruumides ei ole leedvalgustitele üleminek veel otstarbekas, sest ruumide kõrgus ja

valgustite vähene arv ruumis nõuavad väga kontsentreeritud optikat, millega kaasneks liiga terav

multivarjude tekkimisoht, millega osad töötajad ei pruugi harjuda.

7

Tabel 2. A-korpuse kabinettide olemasolevate valgustite arv, tarbimisvõimsus ja uuslahenduses

pakutav tarbimisvõimsus kahe tootja valgustite baasil

Valgustuspaigaldise parendamine kabinettides, kus praegu valgustus praktiliselt puudub, tõstab

küll energiakulu, kuid loob nendes ruumides töötavatele inimestele nõuetekohase

valgustuskeskkonna. Kokkuvõttes väheneb energiakulu kabinettide valgustusele rohkem kui poole

võrra.

2.3 A-korpuse koridoride valgustuse rekonstrueerimine

Kool on omaalgatuslikult alustanud 2015. aastal energiasäästuga asendades A-korpuse 4x18 W

induktiivdrosseliga koridorides paiknevad valgustid energiasäästlike leedvalgustitega. Valgustite

asendusarvutus teostati Silman Elekter AS poolt Trilux juhitavate InperlaLP valgustitega, mille

100% tarbimisvõimsus on 16 W. Välja vahetatud valgustite tarbimisvõimsus oli 96 W. Näiteks 2.

korruse 2015. aasta kevadel mõõdetud koridori osas oli tol ajal 6 moodulvalgustit, mis tagasid

põrandal keskmiselt 150 lx. Valgustite tarbimisvõimsus kokku oli 576 W. Kuigi valgustimüüja

poolt tehtud arvutustes oli pakutavate valgustite arv samale koridorile suurem, hankis kool

arvatavasti rahalistel kaalutlustel asenduseks vähem valgusteid paigaldades samale koridorilõigule

Olemasolev valgustuspaigaldus Pakutav valgustuse uuslahendus

Glamox valgustite baasil Trilux valgustite baasil

Korrus Valgustite valgustite arv Tarbimisvõimsus valgustite arv Valgustite Tarbimisvõimsus Valgustite Tarbimisvõimsus

kirjeldus kokku, tk kokku, kW kokku, tk kirjeldus kokku, kW kirjeldus kokku, kW

1 4 x 18 W 96 9 99 C90-R600 LED 3,1 Arimo-S LED 4

2 4 x18 W 29 3 32 C90-R600 LED 1 Arimo-S LED 1,3

22 0,5 22 C10 P1 249* 2,3 5051RSX 249* 2,3

3 4 x18 W 30 3 34 C90-R600 LED 1,1 Arimo-S LED 1,4

4 4 x18 W 59 14 59 C90-R600 LED 1,8 Arimo-S LED 2,4

2 0,01 2 C10 P1 249* 0,2 5051RSX 249* 0,2

Kokku: rippvalgustid 24 0,51 24 2,5 2,5

süvisvalgustid 214 29 224 7 9,1

Kõik 29,51 9,5 11,6

* pakutud lahendus on T5 lampidega

rippvalgusti 24W säästulambiga

rippvalgusti 24W säästulambiga

8

8 uut leedvalgustit, mille 100% kogutarbimisvõimsus on 128 W. Paraku ei taga väiksem

paigaldatud valgustite arv koridoris nõuetekohast valgustustihedust ja valgustuse ühtlust, tekitades

käigualale pimedaid laike, mis mõnel juhul võib anda liikujale vale nägemismulje. Vigastuse korral

võib aga viga saanu pöörduda Tööinspektsiooni juristi poole. Energiasäästu nimel ei tohi

halvendada ruumidele ette nähtud minimaalseid valgustusnõudeid. Seetõttu on koridoride

valgustuse rekonstrueerimise osas võetud aluseks juba tehtud osa ning antud soovitused

lisavalgustite hankeks viimaks valgustustehniline ohutus koridorides hea tava reeglitega kooskõlla.

Korrastamaks koridoride valgustuse nõuetekohaseks, tuleb juurde hankida 31 samasugust

valgustit.

Tabel 3. A-korpuse koridoride olemasolevate valgustite arv, tarbimisvõimsus ja uuslahenduses

pakutav arv ning tarbimisvõimsus täisvõimsusel

2.4 A-korpuse tualettruumide valgustuse rekonstrueerimine

A-korpuse tualettruumid olid eelnevalt valgustatud 35 W võrgupingeliste halogeenlampidega, mis

kippusid terve päeva sisse lülitatud olema. Kool asendas valgustites olevad halogeenlambid

leedretrofitlampidega, mille võimsus on 6 W ning lisas igasse tualettruumi ning nende ees

olevatesse koridoridesse liikumisanduri. Tehtud töö annab võrreldes eelmise perioodiga

arvestatavat energiasäästu ning ka 1000 töötunni järel läbipõlenud lampe ei pea aastas mitmeid

kordi vahetamas käima. Leedretrofitlampidele üleminek tasus end ära alla aasta. Ainus probleem

lahenduse juures on see, et vastavalt sisevalgustuse standardile EVS-EN 12464-1:2011 peab

suletud kabiinidega tualettruumides olema valgustustase keskmiselt 200 lx. Praegused 6 W

leedretrofitlambid suudavad tagada kätepesutasandil vaid 100 lx. Kui Terviseamet asjasse sekkub,

tuleb olemasolevad leedfetrofitlambid asendada võimsamatega. Kuna leedide efektiivsus kasvab

Olemasolev valgustuspaigaldus Korrektne lahendus

Korrus Valgustite valgustite arv Tarbimisvõimsus valgustite arv Tarbimisvõimsus

kirjeldus kokku, tk kokku, W kokku, tk kokku, W

1 16 W LED 29 464 34 544

2 16 W LED 30 480 36 576

3 16 W LED 25 400 36 576

4 16 W LED 27 432 36 576

Kokku: 111 1776 142 2272

9

pidevalt, ei ole hetkel mõtet anda soovitusi uute lampide võimsuse kohta. Visuaalselt on

tualettruumid hästi valgustatud ega vaja enne sekkumist, kui selleks vastavat ettekirjutust ei tehta.

Visuaalselt piisav valgustustase on leedide puhul tingitud sellest, et leedvalguse sinises spektrialas

on valgus alati taasesitatud. Sinine spektriala võimaldab silmal eristada detaile tunduvalt paremini

jättes mulje kõrgemast valgustustasemest.

2.5 Valgustuse juhtimine kui leedvalgustuse pikaajalisuse ja energiasäästu

tagatis

Tootjad lubavad oma leedvalgustitele pikka eluiga. Kõikide tehisvalgusallikate valgusvoog langeb

aja jooksul, mistõttu väljendatakse nende eluiga läbi valgusvoo säileväärtuse majandusliku eluea

lõpul. Näiteks L70 50000 h tähendab, et 50000 tunni saabumisel saab konkreetsest tootest valgust

pooltel valgustitel veel vähemalt 70% osas. Sarnaselt kirjeldatakse ka leedvalgustite

toimivusnäitajaid. Valgusvoo säileväärtus võib olla suurem kui 70%. Tulenevalt leedvalgustite

pikast elueast võetakse see valgusarvutustes madala hooldeteguriga arvesse vastavalt CIE 97

juhistele, mis omakorda tähendab uues paigaldises kuni kahekordset valgustustaset. Valgustuse

juhtimine võimaldab üleliigset valgustustaset alla hämardada säästes valgustite kasutusea esimesel

poolel rohkem elektrienergiat kui lihttasuvusarvutustes arvesse võetakse. Valgustuse hämardamine

mõistlikule tasemele loob aga psühholoogiliselt meeldivama õhkkonna ega häiri valgustundlikke

inimesi. Lisaks on võimalik valgustuse hämardamise teel luua õpikeskkonnas erinevate tegevuste

jaoks sobivaid valgustusstsenaariume. Päevavalgusandurid võimaldavad paremini ära kasutada

päevavalguse ja tehisvalguse koosmõju hämardades tehisvalgust tagamaks nõutava

valgustustiheduse kogu ruumis. Kohalolekuandurid tagavad tühjas ruumis valgustuse välja

lülitumise. Eriti oluline on see kontorites, kus viieks minutiks ruumist lahkumine osutub tunduvalt

pikemaks perioodiks. Samas peab valgustuse juhtimine ja stsenaariumide loomine ning

ümberhäälestamine olema võimalikult lihtne ja mugav.

Trilux koos Steinel - Professionaliga tutvustasid 2016. aasta Frankfurdi messil Light+Building

ühistööna välja töötatud LiveLink valgustuse juhtimissüsteemi, mis koosneb oma WiFi võrguga

juhtimiskontrollerist LiveLink, süsteemiga haakuvast Steinel multiandurist, milles on nii

päevavalgus-, kohaloleku- kui ka liikumisanduri funktsioonid ühendatuna. Anduri lai märkamisala

sobib enamikele auditooriumidele tagamaks ühe anduri abil klassis piisava valgustustaseme.

10

Erinevate stsenaariumide esilekutsumiseks on vajalikud impulsslülitid ning nende süvistuspessa

ühendatav PB lülitimoodul. Süsteemi teeb huvipakkuvaks selle mõistlik hind ja lihtne skeem

võrreldes teiste analoogsete süsteemidega. Häälestamiseks kasutatakse nutiseadmeid, mille parool

on vaid valitud inimestel.

Joonis 1: LiveLink juhtimissüsteemi põhimõtteline ühendusskeem. Ühendus kohaliku Wi-Fi

võrguga on võimalik, kuid mittevajalik. Valgustussüsteemi häälestus toimub kas tahvelarvuti või

nutitelefoni abil. Süsteem on kaitstud administraatori parooliga.

Valgustite juhtimisel kasutatakse erineva juhtimisviisiga liiteseadiseid. Kõige levinum on DALI-

liiteseadis, mille eeliseks on see, et kõik süsteemi kuuluvad valgustid ja juhtimisseadised

ühendatakse omavahel 2-soonelise juhtimiskaabliga, mille kaudu antakse igale valgustile ja

11

juhtimisseadisele teada tema rühmakuuluvus ja käitumismuster. Ruumi otstarbe või mööbli

paigutuse muutumisel piisab ainult valgustuse ümberhäälestamisest. Klassikalisse DALI-

juhtimisüsteemi ühendatakse kuni 64 liiteseadist, kuid vajadusel on võimalik süsteemi laiendada

läbi võimendite.

TTK A-korpuse auditooriumides on valdavalt kuni 12 valgustit. Nendes ruumides piisab ühest

Steinel multiandurist kogu ruumi märkamisala katmiseks. Suuremates auditooriumides on mõistlik

lisada üks andur kohaloleku märkamisala laiendamiseks. A-korpuse iga korruse õppetiivas on

mõistlik kasutada 2 LiveLink süsteemi, st kogu A-korpuse 1 - 4 õppekorruse kohta 16 LiveLink

süsteemi, mis rahuldavad kõik rekonstrueeritavad auditooriumid ja suuremad õppejõudude toad

ning jätavad võimaluse lisada hiljem süsteemi ka need leedvalgustitega varem rekonstrueeritud

auditooriumid, mida käesolevas projektis ei vaadelda. Üks LiveLink süsteem on lisaks arvestatud

rektoraadi korpuse 1.korruse suurematesse ruumidesse.

Väiksemates kontorites on mõistlikum valgustust juhtida multianduri ja impulsslülitite abil, st

lakke paigaldatakse multiandur, mis hoiab töökohal sobivat konstantset valgustustaset ning tühja

ruumi korral lülitab valgustuse välja. Ruumi kasutajatele antakse impulsslüliti abil võimalus

valgustustaset vastavalt vajadusele käsitsi muuta ka ühe valgusti kaupa.

Joonis 2: Ühe anduriga väiksema ruumi valgustuse juhtimine, mida sobib kasutada kontorites, kus

töökohad asuvad näiteks akna all ning uksealune ruum vajab vähem valgust. Anduri kohaloleku

12

märkamisala on 4 x 4 m2.

Koridorides on praegu kasutusel Philpsi Occuplus anduril põhinev süsteem. Valgustite lisamine ja

osaline ümber tõstmine koridorides ei muuda valgustuse juhtimist. Süsteem vajab vaid ümber

häälestust.

Tualettruumides juhib valgustust liikumisandur, mis täidab oma ülesannet ideaalselt. Nendes

ruumides valgustuse juhtimise osas paremat lahendust ei ole.

2.6 Valgustuse rekonstrueerimise lihttasuvus

Ka leedvalgustitele lubatud pika eluea jooksul väheneb valgustitest saadav valgusvoog pidevalt,

mistõttu tuleb seda uue paigaldise planeerimisel arvesse võtta. TTK auditooriumide ja kabinettide

valgustuse rekonstrueerimisarvutustes on kasutatud hooldetegurit 0,59 vastavalt CIE 97:2005

juhistele, mis uues paigaldises tähendab ligi 70% suuremat valgustustaset. Et liiga kõrge

valgustustase ei hakkaks kedagi häirima ja et valgustid oleksid kasutatavad ka lubatud eluea

saabumisel 50000 tunni juures, on mõistlik valida valgustid juhitavana.

Joonis 3: Joonisel on näidatud valgustite hämardustasemed 20 aasta lõikes eeldusel, et iga 3 aasta

tagant valgusteid puhastatakse tolmust. Graafik ei võta arvesse päevavalgustegurist sõltuvat

lisahämardusvõimalust.

Valgustite hämardamisel eesmärgiga hoida kindlat valgustustaset tööpinnal, säästab ühtlasi

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

hämardustase aasta

valg

ust

ite

häm

ardu

stas

e

13

elektrienergiat. Lisaks töötab hämardatud leedvalgusti tunduvalt paremates jahutustingimustes,

mis alandab valgusvoo langust ning pikendab valgustite eluiga lisades sellega omakorda väikese

energiasäästu lisapotentsiaali, mida lihttasuvusarvutustes ei käsitleta.

TTK planeeritavas valguslahenduses on igas ruumis ka multiandur, millel on päevavalgusest sõltuv

konstantse valgustaseme, kohaloleku ja liikumisanduri funktsioon sisse ehitatud. See võimaldab

säästa valgustusenergiat ka siis, kui akendest sisse paistev päevavalgus ei sega tööd ning akende

rulood on lahtises asendis. Kuna osades ruumides päevavalgus muutub läbi akende segavaks ning

rulood tõmmatakse täiesti kinni, ei ole päevavalguse arvelt saadavat energiasäästu antud töös

arvesse võetud. Kohaloleku- ja liikumisandurite funktsioon aitab enim energiat säästa

kontoriruumides, kus sageli töötab 1 – 2 inimest, sageli aga on ruum hoopis tühi, kuid valgustus

sisse lülitatud.

Lihttasuvusarvutustes on arvesse võetud järgmisi aspekte:

Olemasolevate valgustite kogukulu moodustub valgustusele kuluvast elektrienergiast, millele

lisandub lampide vahetuskulu. Kuna lampe vahetab kooli elektrik, ei ole tööraha arvesse võetud.

Lampide vahetuskulu moodustub vahetuslampide hinnast, mis on jagatud aastate peale keskmise

vahetusvälbaga 7 aastat.

Lihttasuvusarvutus ei võta arvesse päevavalguse ära kasutamist põhjusel, et tüüpruumidele tehtud

arvutusi on laiendatud teistele analoogsetele ruumidele, mis asuvad akendesuunaga erinevatesse

ilmakaartesse. Päevavalgusandurite kasutamine aga lühendab valgususe rekonstrueerimise

tasuvusaega.

Arvutatud leedvalgustid on valitud kahe erineva tootja omad, millest esimene (leedvalgusti 1) on

Glamoxi 2016. aasta mudel ja seetõttu väiksema tarbimisvõimsusega ning teine (leedvalgusti 2) on

Triluxi 2014. aasta mudel ja seetõttu veidi suurema tarbimisvõimsusega. Kuna nende hinnad

suurtes projektides on enamvähem sarnased, annab selline võrdlus ette piirid, millega tasub

arvestada. Valgustite turul on usaldusväärsete leedvalgustite valik tunduvalt suurem.

Leedvalgustuslahenduse kogukulu moodustub järgmistest hindadest: valgustite hankehind,

juhtimisseadiste hind, juhtimiskaablite hind, impulsslülitite hind ja valgustusele kuluv energiahind

kokku. Paigaldushinda ei ole arvesse võetud. Kui kool peab valgustuse rekonstrueerimise ette

14

võtma ruumi kaupa, on ka hankekulud suuremad. Elektrienergia hinnaks on võetud 11 senti/kWh

eest. Elektrihinna tõusu ei ole arvesse võetud, kuna taastuvenergia üha suurem kasutamine näitab

juba mõnel maal elektrihinna alanemist.

Joonis 4: A-korpuse auditooriumide valgustusele kuluv elektrienergia 20 aasta lõikes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

Olemasolev lahendus Leedlahendus 1 Leedlahendus 2

aasta

Kul

u v

algu

stus

ener

gial

e, k

Wh

15

Joonis 5: A-korpuse auditooriumide valgustuse rekonstrueerimise lihttasuvus ilma andurite

lisasäästu arvesse võtmata ning eeldusel, et elektrihind on jätkuvalt 11 senti/kWh

Nagu graafikult on näha, lõikub olemasoleva lahenduse kogukulu joon uue kaasaegselt lahendatud

juhitava leedvalgustuslahenduse kogukulu joonega alles kümnendal aastal. Kui lihttasuvusarvutus

võtaks arvesse ka multiandurite poolt tekitatavat energiasäästu, toimuks graafikute lõikumine

varem.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

Olemasolev lahendus Leedlahendus 1 Leedlahendus 2aasta

kog

ukul

u eu

rode

s

16

Joonis 6: TTK A-korpuse kabinettide valgustusele kuluv energia 20 aasta lõikes. Leedvalgustite

puhul on näha valgusvoo langusest tingitud valgustusenergia aeglane kasv hämardatava lahenduse

korral, mis on tingitud valgustite valgusvoo langusest ajas.

Joonis 7: Lihttasuvusarvutus TTK A-korpuse kontorite ja kabinettide valgustuskulu kohta 20 aasta

jooksul

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

Olemasolev lahendus Leedlahendus 1 Leedlahendus 2

aasta

Kul

u v

algu

stus

ener

gial

e, k

Wh

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

180000

200000

Olemasolev lahendus Leedlahendus 1 Leedlahendus 2

aasta

kogu

kulu

eur

odes

17

Kabinettide valguslahendus ei vasta töökeskkonna tööohutuse nõuetele. Käesolevas projektis on

eesmärgiks mitte ainult energiasääst, vaid ka töötingimuste parendamine vähemalt

nõuetekohaseks.

Vaatamata sellele, et osadesse kontoritesse tuleb valgustusvõimsust nõuetekohase lahenduse

tagamiseks lisada, näitab lihttasuvusarvutus 6 aasta pikkust tasuvusperioodi, kusjuures

multianduritest saadavat energiasäästu ei ole arvesse võetud. Üheks põhjuseks, miks

multianduritest saadavat energiasäästu ei ole lisatud, on töölaudade vale paigutus enamikes

kontorites, kus töötaja varjab iseenda kehaga päevavalguse jäädes ilma läbi akna paistvast

kvaliteetsest loodusvalgusest.

TTK A-korpuse tüüpruumidest vajavad kiiret kaasajastamist nii auditooriumid, kabinetid ning ka

koridorid tuleb viia nõuetekohasele valgustustasemele. Kuna koridoridesse peavad sel juhul

valgustid lisanduma, saab kogu vajaliku rekonstrueerimist vajava ruumide kompleksi võtta kokku

kahe järgneva graafikuga.

Joonis 8: TTK A-korpuse valgustuspaigaldisele kuluv energia 20 aasta jooksul olemasoleva

valgustuspaigaldise korral ja kui valgustuspaigaldis kaasajastatakse auditooriumides, kontorites ja

koridorides

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

180000

200000

Olemasolev lahendus Leedlahendus 1 Leedlahendus 2

aasta

Kul

u va

lgus

tuse

nerg

iale

, eur

odes

18

Joonis 9: Eelmisel joonisel saadava valgustusenergiasäästu jaoks arvestatud investeeringu

tasuvusaeg jääb 9 aasta piiridesse.

2.7 Ülejäänud A-korpuse ruumide valgustuse rekonstrueerimis-ettepanekud,

mida käesolevas projektis ei käsitletud

A-korpuse 0 korrusel paiknevas söögisaalis on valgustusena kasutusel induktiivdrosseliga

opaalhajutiga valgustid, milles on sisse lülitatud vaid 1 lamp. Nendes valgustites saab

olemasolevad lambid asendada hõlpsalt leedretrofitlampidega, mis annaksid kenama visuaalse

mulje kui laias moodulis ainult 1 lambi kasutamine. 12 V 10 W sõrmhalogeenlampide vahetus kogu

saali ulatuses on ebaotstarbekas ja energiat kulutav. Turul on saada sama sokliga leedretrofitlampe

võimsusega alates 1,7 W, mis asendavad traditsioonilisi halogeenlampe võimsuses 20 W. Leedidele

üleminek tähendab ka muunduri vahetust sobiva vastu. Toidu välja jagamislettide kohal olevad

lahtised kontorivalgustid vahetada aga leedvalgustite vastu. Need ettepanekud võimaldaksid söökla

valgustuslahendust rekonstrueerida ilma ruumis remonti tegemata.

0 korruse madala laega koridoridesse, kus liigutakse põhiliselt raamatukokku minnes, sobib hästi

DALI-juhtimisega valguslahendus. Lae madaluse ja venttorude tõttu tuleks kasutada seinapealset

liikumisandurit, mille vaateväli on määratud mõlemas suunas, st 180 kraadiga.

1.korruse riietehoiud on lahendatavad samal põhimõttel kui auditooriumid, kuid andurite valik

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

Olemasolev lahendus Leedlahendus 1 Leedlahendus 2

aasta

Kog

ukul

u eu

rode

s

19

oleks teine, mis võimaldavad kohalolekuala sektsioneerida. Riietehoiuruumide juhtimise jaoks on

1. korruse valgustusjuhtimise süsteemis varu olemas.

Kooli A-korpuse kõikide korruste fuajeede ja trepikodade kohta tuleks anda koolis olevale

arhitektuuri osakonnale ülesanne leida koos arhitektuuritudengitega kooli fuajeedele „oma nägu”.

Projekti käigus võib 2.- 4. korruseni kasutada ka valgustuse biodünaamilise juhtimise ideed, kus

päeva erinevatel kellaaegadel kasutatakse valgustuse erinevat valgusvärvi ja intensiivsust. See

oleks hea õppematerjal nii elektri osakonna kui arhitektuuriosakonna tudengitele.

Kooli õpilasnõukogu kohtub hämaras ruumis, kus kogu valgustus on lahendatud 10 W

halogeenlampidega akendevahelisel seinal. 4.korruse fuajees on 4 põrandavalgustit, mida tavaliselt

kasutatakse töökoha valgustitena nendes kontorites, kus ei ole võimalik valgustust lakke

paigaldada. Kui need valgustid on koolibilansis, on ettepanek kasutada need valgustid ära kas

nendes pimedates ruumides, kus on hetkel kerakujulised säästulampidega rippvalgustid seniks kuni

need ruumid saavad korraliku valgustuse või anda need õpilasnõukogu ruumi kasutada.

20

3 Kokkuvõte

Õppeasutuse eesmärgiks on anda noortele baasteadmised, mis aitavad neil tööelus oma koht leida.

Seetõttu on oluline, et õpikeskkond vastaks ühiskonnas kehtestatud reeglitele nii töötingimuste kui

ka energiasäästu alal. Samas ei saa ignoreerida ka õppejõudude ja töötajate töötingimusi. Valest

valguslahendusest pidevalt väsinud õpetajad ei panusta oma õpetatavale ainele nii palju kui teaduse

kiire areng seda eeldab. Ka pidevast unehormooni mõjust väsinud töötajad ei jaksa tudengite

probleemidega tegelda süvitsi. Valguse psühholoogilist mõju on küll teatud sajandeid, kuid

viimaste aastate jooksul on teema pidevaks aruteluks kogu maailmas. Välja on antud hulk

uurimistöid, mis kinnitavad valgustuskvaliteedi mõju inimese tegevuse ja tervisele.

Pragune TTK A-korpuse valguslahendus on energiat raiskav. Ülemaailmse kliimasoojenemise

aeglustamise meetmete kasutusele võtmine haakub ka TTK- s õpetatava keskkonnateadlikkusega.

Säästmaks valgustusenergiat ja selle kaudu ka sisekliimale kuluvat energiat, vajab TTK A-korpus

ja kindlasti ka ülejäänud korpused valgustuse rekonstrueerimist energiasäästlikuks. Joonis .. näitab,

et A-korpuse tüüpruumide valgustuse rekonstrueerimise lihttasuvusaeg on tänu valgustuspaigaldise

kallitele hankekuludele 9 aasta piires juhul kui päevavalgusandureitest tulenevat energiasäästu

mitte arvestada. Viimaks valgustusalaseid säästumeetmeid ellu, on mõistlik otsida välisrahastust ja

teostada kogu paigaldise rekonstrueerimine korraga. Leedvalgustite kiire arengu tõttu ei saa

pakutud lahenduse ja välja ehituse vahele jääda liiga pikk aeg. Kui rekonstrueerimine võetakse ette

näiteks 2 aasta pärast, tuleb kõik arvutused eelnevalt üle kontrollida.

Antud projekti raames ei käsitletud hädavalgustuse rekonstrueerimist, kuna olemasolevates

auditooriumides on hädavalgustus vajalik ainult üksikutes ruumides, mille pindala ületab 60 m2.

Koridorides, va 0 korrusel, on hädavalgustus juba rekonstrueeritud.

Lisaettepanekud päevavalguse paremaks ära kasutamiseks enne valgustuse rekonstrueerimist:

võimalusel asendada läbipaistmatud rulood kas lamellide või ribikardinatega, mille osalise

avamisega saab päevavalgust ruumi suunata ka segava liigse päikesevalguse korral.

vaadata kõikides kabinettides töökohtade paigutus üle. Töötajad peavad saama oma silmi

kaugusse vaatamisega puhata töökohalt lahkumata. Akendest paistvat päevavalguse

21

kvaliteeti ei kompenseeri ükski tehisvalgus. Töökohtade paigutamisel tuleb arvestada ka

arvuti paigutust töökohal nii, et arvutiekraani heledus ei võistleks aknast paistva

loodusvalguse heledusega. Paljudes kabinettides istub töötaja seljaga akna poole. Et

päevavalgus ei peegelduks arvutiekraanil, suletakse aknad ruloodega. Töötaja ei pea alati

vaatama otse ukse poole. Paigutades töötaja näiteks seljaga seina vastu, saab ta näha nii

aknast välja kui ka ukse poole ega päevavalgus sega arvutiga tööd.

Luues nii töötajatele kui ka tudengitele tööd soodustava mugava keskkonna, suudab kool anda

Eesti ühiskonnale rohkem motiveeritud insenere.