DIN 5040-4-1999 Luminary for lighting purposes - Part 4 Flood lights terms and quantities of assessment《照明用灯具 第4部分 地面探照灯 术语和光技术评估量值》.pdf

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1、h DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinRef. Nr. DIN 5040-4 : 1999-04Preisgr. 07 Vertr.-Nr. 0007April 1999D

2、EUTSCHE NORMLeuchten fr BeleuchtungszweckeTeil 4: BeleuchtungsscheinwerferBegriffe und lichttechnische Bewertungsgren5040-4Normenausschu Lichttechnik (FNL) im DIN Deutsches Institut fr Normung e.V.Normenausschu Bild und Film (photokinonorm) im DINDeutsche Elektrotechnische Kommission im DIN und VDE

3、(DKE)ICS 01.040.91; 91.160.01 Ersatz frAusgabe 1997-05und DIN 5037-4 : 1975-03Luminary for lighting purposes Part 4: Flood lights, terms andquantities of assessmentInhaltSeite1 Anwendungsbereich . 22 Normative Verweisungen 23 Definitionen . 23.1 Beleuchtungsscheinwerfer. 23.1.1 Flutlichtscheinwerfer

4、 23.1.2 Reflektorlampe 23.1.3 Strahler 23.2 Beleuchtungsstrkegradient G(g) 23.3 Bezugsachse . 23.4 Maximale Lichtstrke Imax. 24 Bestimmung der Lichtstrke aus derBeleuchtungsstrke in gegebenemAbstand . 25 Lichttechnische Bewertungsgren 35.1 Allgemeines 35.2 Lichtstrkeverteilung undBeleuchtungsstrkeve

5、rteilung 35.2.1 Allgemeines 35.2.2 Lichtstrkeverteilung 35.2.3 Beleuchtungsstrkeverteilung 35.3 Lichtbndel-Grenzwinkel 3Seite5.4 SchrfederKontur 35.5 Streuwinkel. 45.6 Nutzstreuwinkel. 55.7 Gesamtlichtstrom, Nutzlichtstrom undNebenlichtstrom 55.7.1 Gesamtlichtstrom FGes55.7.2 Nutzlichtstrom FNu. 55.

6、7.3 Nebenlichtstrom FNe55.8 Leuchtenbetriebswirkungsgrad, NutzungsgradundNutzwirkungsgrad 55.8.1 Leuchtenbetriebswirkungsgrad hLB. 55.8.2 Nutzungsgrad hNu55.8.3 Nutzwirkungsgrad hN. 56 Kennzeichnende Angaben frBeleuchtungsscheinwerfer 56.1 Allgemeines 56.2 Bndelung . 56.3 Lampenbestckung . 56.4 Dars

7、tellungfrdiepraktischeAnwendung 56.5 DarstellungderLichtstrkeverteilung . 56.6 Darstellung der Verteilung des bewertetenBeleuchtungsstrkegradienten S(g) 6Anhang A (informativ) Literaturhinweise . 8VorwortDie Norm wurde vom Normenausschu Lichttechnik (FNL) im DIN, Arbeitsausschu FNL14 “Leuchten, Begr

8、iffs-erklrung und Einteilung”, erarbeitet.DIN 5040 “Leuchten fr Beleuchtungszwecke” besteht aus: Teil 1: Lichttechnische Merkmale und Einteilung Teil 2: Innenleuchten; Begriffe; Einteilung Teil 3: Auenleuchten; Begriffe, Einteilung Teil 4: Beleuchtungsscheinwerfer; Begriffe und lichttechnische Bewer

9、tungsgrennderungenGegenber der Ausgabe Mai 1997 und DIN 5037-4 : 1975-03 wurden folgende nderungen vorgenommen: Bild 1 berarbeitet.Frhere AusgabenDIN 5037-3: 1975-03DIN 5037-4: 1975-03DIN 5040-4: 1997-05Fortsetzung Seite 2 bis 8Seite 2DIN 5040-4 : 1999-041 AnwendungsbereichDiese Norm gilt fr Beleuch

10、tungsscheinwerfer im Innen-und Auenbereich, die zur Anstrahlung von Objekten(z. B. Gebude, Kunstgegenstnde) sowie zur Beleuch-tung von z. B. Industrieanlagen oder Sportsttten verwen-det werden.In dieser Norm werden Begriffe und Angaben zur Klassifi-zierung von Beleuchtungsscheinwerfern festgelegt.2

11、Normative VerweisungenDiese Norm enthlt durch datierte oder undatierte Verwei-sungen Festlegungen aus anderen Publikationen. Diesenormativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellenim Text zitiert, und die Publikationen sind nachstehendaufgefhrt. Bei datierten Verweisungen gehren spterenderungen

12、oder berarbeitungen dieser Publikationennur zu dieser Norm, falls sie durch nderung oder berar-beitung eingearbeitet sind. Bei undatierten Verweisungengilt die letzte Ausgabe der in Bezug genommenen Publi-kation.DIN 5031-4Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttech-nik WirkungsgradeDIN 5032-

13、1Lichtmessung Photometrische VerfahrenDIN 5032-4Lichtmessung Messungen an LeuchtenCIE 17. 4Internationales Wrterbuch der Lichttechnik3 DefinitionenFr die Anwendung dieser Norm gelten die folgendenDefinitionen:3.1 BeleuchtungsscheinwerferLeuchte, die den von einer Lichtquelle ausgestrahltenLichtstrom

14、 mit optischen Mitteln so bndelt, da in einembegrenzten Raumwinkel eine wesentlich hhere Licht-strke als durch die Lichtquelle allein erzeugt wird. Opti-sche Mittel sind hier Linsen, Spiegel sowie andere bre-chende oder reflektierende Bauelemente. Art und Gteeines Beleuchtungsscheinwerfers werden in

15、 Verbindungmit der Lichtquelle durch diese optischen Mittel bestimmtsowie durch weitere optische Teile, z. B. Streuer, Farbfilter,Abschluscheiben, Blenden.3.1.1 FlutlichtscheinwerferBeleuchtungsscheinwerfer, mit dem Beleuchtungsverhlt-nisse geschaffen werden, wie sie zur Durchfhrung vonSehaufgaben i

16、n Innen- und Auenanlagen erforderlichsind. Er wird vornehmlich zur Allgemeinbeleuchtung, z. B.in Sportstadien, Industriesttten, Hafenanlagen, einge-setzt.3.1.2 ReflektorlampeGlh- oder Entladungslampe, deren im allgemeinen einegeeignete Form aufweisender Kolben teilweise mit einerreflektierenden, das

17、 Licht lenkenden Schicht versehen ist.(aus CIE 17. 4)3.1.3 StrahlerBeleuchtungsscheinwerfer, der dazu geeignet ist, dieBeleuchtungsstrke an begrenzten Objekten oder Fl-chen gegenber der Umgebung betrchtlich zu erhhen.Der Zweck ist, Aufmerksamkeit zu erregen, Gegenstndesichtbar zu machen oder bestimm

18、te sthetische Wirkun-genzuerzeugen.3.2 Beleuchtungsstrkegradient G(g)Nach Gleichung (1) berechnete Gre zur Bestimmungdes Lichtbndel-Grenzwinkels.G(g)=0d log E0 (1)d gEr gibt die Steigung der logarithmierten Beleuchtungs-strkeverteilung auf einer Geraden einer zu beleuchten-denebenenFlchesenkrechtzur

19、BezugsrichtungdesBeleuchtungsscheinwerfers an.Die Geraden bilden die Schnittlinien der C-Ebenen desLichtstrkeverteilungskrpers mit der beleuchteten Flche.ANMERKUNG: Fr eine vergleichende Beurtei-lung von Beleuchtungsscheinwerfern wird derBeleuchtungsstrkegradient fr einen Abstandvon 1 m zwischen Sch

20、einwerfer und beleuchteterFlche bestimmt. Es wird dabei vorausgesetzt, dadas photometrische Entfernungsgesetz eingehal-ten wird (siehe 5.3).Der Abstand zwischen den Lichtstrken in einerC-Ebene sollte vorzugsweise d g =19 betragen.3.3 BezugsachseIdentischmitderAchseg =09 des Lichtstrkevertei-lungskrp

21、ers im C-Ebenen-System.(siehe DIN 5032-4)ANMERKUNG: Die Bezugsachse des Beleuch-tungsscheinwerfers sollte im Meaufbau im allge-meinen wie folgt gewhlt werden:1) Fr Beleuchtungsscheinwerfer, fr den eineStandardgebrauchslage vorgesehen ist, wird indieser Standardgebrauchslage gemessen. Die Be-zugsachs

22、e fllt mit der Vertikalen durch den Licht-schwerpunkt der Lampenanordnung zusammen.2) Ein schwenkbarer Beleuchtungsscheinwerferwird hnlich bewertet. Die Bezugsachse stehtsenkrecht auf der Lichtaustrittsffnung und enthltden Lichtschwerpunkt der Lampenanordnung.3) Ein schwenkbarer Beleuchtungsscheinwe

23、rfermit stark asymmetrischer Lichtstrkeverteilung istein Sonderfall. Um das Maximum genau messenzu knnen, wird die Bezugsachse in die Ausstrah-lungsrichtung des Maximums des Lichtstrkever-teilungskrpers gelegt. Der Winkel zwischenBezugsachse und der Senkrechten auf die Licht-austrittsffnung wird ang

24、egeben.3.4 Maximale Lichtstrke ImaxDie sich beim Nennlichtstrom der Lampe einstellendemaximale Lichtstrke, in Candela (Einheitenzeichen: cd),ist das Maximum der Lichtstrkeverteilung in einer Ebene,die die Bezugsachse enthlt.4 Bestimmung der Lichtstrke aus derBeleuchtungsstrke in gegebenemAbstandBei

25、Beleuchtungsscheinwerfern kann der fr die Bestim-mung der Lichtstrke erforderliche Mindestabstandwegen der optischen Grenzentfernung des Beleuch-tungsscheinwerfers erheblich grer sein als der nachDIN 5032-1 angegebene Mindestabstand (photometri-sche Grenzentfernung). Er ist daher im allgemeinen unte

26、rBercksichtigung der Genauigkeit, mit der die Beleuch-tungsstrke dem photometrischen Entfernungsgesetz fol-gen soll, zu bestimmen und anzugeben. Innerhalb deserforderlichen Mindestabstandes knnen nur Beleuch-tungsstrken angegeben werden.Seite 3DIN 5040-4 : 1999-04Wird die Beleuchtungsstrke als Bewer

27、tungsgre ver-wendet, so ist 5.2.3 zu beachten.ANMERKUNG:DiewirksameFlchedesMe-empfngers ist so klein zu whlen, da dieBeleuchtungsstrkeunterschiede auf ihr nicht gr-er sind, als es die geforderte Megenauigkeitzult.Der erforderliche Mindestabstand ist um so grer,je kleiner die Leuchtenkrperabmessungen

28、 derLichtquelle und je grer die Brennweite der Optikist. Er ist dann erreicht, wenn das Produkt ausBeleuchtungsstrke E und dem Quadrat desAbstandes r2mit zunehmendem Abstand r arkonstant bleibt. In der Praxis wird der Mindestab-stand unter Beachtung der geforderten Genauig-keit aus der Kurvendarstel

29、lung E r2=f(r)bestimmt.Es kann Flle geben, z. B. bei defokussiertenBeleuchtungsscheinwerfern, bei denen in einembestimmten endlichen Abstandsbereich ein Pro-dukt E r2konstant ist, aber vom Produkt E r2fr r arabweicht.5 Lichttechnische Bewertungsgren5.1 AllgemeinesCharakteristische Gren fr die lichtt

30、echnische Bewer-tung von Beleuchtungsscheinwerfern sind:a) Lichtstrkeverteilung, Beleuchtungsstrkevertei-lung;b) Lichtbndel-Grenzwinkel;c) Streuwinkel;d) Nutzstreuwinkel;e) Gesamtlichtstrom, Nutzlichtstrom, Nebenlichtstrom;f) Leuchtenbetriebswirkungsgrad, Nutzungsgrad,Nutzwirkungsgrad.5.2 Lichtstrke

31、verteilung undBeleuchtungsstrkeverteilung5.2.1 AllgemeinesDiese Verteilungen sind jeweils fr eine eindeutig festge-legte Lage und eine eindeutig definierte Bezugsachsedes Beleuchtungsscheinwerfers anzugeben.5.2.2 LichtstrkeverteilungDie Lichtstrkeverteilung eines Beleuchtungsscheinwer-fers gibt die

32、Abhngigkeit der Lichtstrke von der Aus-strahlungsrichtung an (siehe DIN 5032-4), wobei eineBezugsachse anzugeben ist. Bei Beleuchtungsschein-werfern mit rotationssymmetrischer Lichtstrkeverteilunggengt zur Kennzeichnung dieser Leuchte nur eine Licht-strkeverteilungskurve durch die Bezugsachse. BeiBe

33、leuchtungsscheinwerfern mit nicht rotationssymmetri-schen Lichtstrkeverteilungen mssen die Lichtstrkever-teilungskurveninmehrerenzurBezugsachsedefiniertenEbenen angegeben werden. Wenn nicht andere Angabenbentigtwerden,whltmansolcheEbenenaus,diebesonders charakteristische Lichtstrkeverteilungskur-ven

34、 aufweisen. Die Lichtstrkeverteilung kann auch durchKurven gleicher Lichtstrke (Iso-Candela-Kurven) darge-stellt werden (siehe DIN 5032-4).5.2.3 BeleuchtungsstrkeverteilungDie Beleuchtungsstrkeverteilung gibt die Ortsabhngig-keit der von dem Beleuchtungsscheinwerfer erzeugtenBeleuchtungsstrke auf ei

35、ner Flche an, die nach Gestalt(z. B. Ebene oder Kugelflche), Abstand von der Leuch-tenabschluflche und Orientierung zur Bezugsachse derLeuchte zu definieren ist. Die gewhlte Bezugsachse istanzugeben.Bei ausreichender Rotationssymmetrie der Beleuch-tungsstrkeverteilung auf einer Ebene, die senkrecht

36、zurBezugsachse des Beleuchtungsscheinwerfers orientiertist, gengt die Angabe der Beleuchtungsstrkeverteilungauf einer Geraden, die in dieser Ebene liegt und die Rota-tionssymmetrieachse der Beleuchtungsstrkeverteilungschneidet. Bei nicht rotationssymmetrischer Beleuch-tungsstrkeverteilung kann diese

37、 durch Kurven gleicherBeleuchtungsstrke (Iso-Lux-Kurven) dargestellt werden.Der Abstand zwischen der Ebene und der Abschluflchedes Beleuchtungsscheinwerfers sowie der eingesetzteLampenlichtstrom sind anzugeben.5.3 Lichtbndel-GrenzwinkelFr rotationssymmetrische Beleuchtungsscheinwerferund solche, die

38、 symmetrisch in zwei zueinander senk-rechtenEbenen(C0/C180;C90/C270) sind, beschreibt derLichtbndel-Grenzwinkel die von einem Normalbeobach-ter visuell empfundene Grenze des auf eine weie, diffusreflektierende Wand projizierten Lichtbndels. Er ent-spricht der Winkeldifferenz der Ausstrahlungswinkel

39、gin den gegenberliegenden C-Ebenen, bei denen dieLichtstrken I (g) die ersten relativen Maxima der Be-leuchtungsstrkegradienten G (g) auf der beleuchtetenFlche erzeugen.Dabei wird vorausgesetzt, da die bewerteten Beleuch-tungsstrkegradienten nach Gleichung (2)S(g)=G(g)18 cos2(g)(2)pmindestens 0,5 be

40、tragen bei einem Abstand von 1 mzwischen Beleuchtungsscheinwerfer und beleuchteterFlche (siehe 3.2 und 5.4). Bei einem Wert S(g) I 0,5 istvisuell keine Grenze des Lichtbndels erkennbar. Ineinem solchen Fall wird die Schrfe der Kontur mit K5beschrieben, und es wird kein Lichtbndel-Grenzwinkelfestgele

41、gt.Bei nicht rotationssymmetrischen Beleuchtungsschein-werfern sind die Lichtbndel-Grenzwinkel mindestens inden Ebenen C0/C180und C90/C270anzugeben.5.4 Schrfe der KonturBei einem Abstand von 1 m zur beleuchteten Flche wirddie Schrfe der wahrnehmbaren Kontur, an der Grenzedes Lichtbndel-Grenzwinkels,

42、 durch den Wert desersten bewerteten relativen Beleuchtungsstrkegradien-ten-Maximums beschrieben (siehe Tabelle 1).Tabelle 1Kontur Beleuchtungsstrkegradient S(g )K1 S(g) U 4K2 2 I S(g) 4K3 1 I S(g) 2K4 0,5 S(g) 1K5 S(g) I 0,5Seite 4DIN 5040-4 : 1999-04Es bedeuten in Tabelle 1:K1 Scharf begrenztes Bn

43、del ohne jedes Streulicht;K2 Enges Bndel mit geringem Streulichtanteil;K3 Bndel mit hartem bergang zum Streulicht, dashufig in mehreren konzentrischen Ringen auf-tritt;K4 Bndel mit einem weichen bergang in einenweichen Streulichtanteil;K5 Breitstrahlendes Bndel ohne erkennbare Kontur.Die Angabe der

44、Kontur, z. B. K4, stellt kein Werturteil freinen Scheinwerfer dar; sie ist eine anschauliche Verein-fachung fr die Praxis.5.5 StreuwinkelZur vereinfachten Kennzeichnung der rumlichen Vertei-lung der Lichtstrke eines Beleuchtungsscheinwerferswerden vorzugsweise ebene Streuwinkel angegeben. Einebener

45、Streuwinkel ist der Winkel zwischen den Aus-strahlungsrichtungen in der Ebene, in denen die Licht-strke einen bestimmten Teil (z. B. ;2, ;10 oder ;100)dermaximalen Lichtstrke aufweist. Die Lichtstrkeverteilungkann durch die ebenen Streuwinkel aller Ebenenbeschrieben werden (siehe Bild 1).ANMERKUNG:

46、Die als Beispiel angefhrten Streu-winkel werden als Halb-, Zehntel- und Hundertstel-streuwinkel bezeichnet.LichtstrkeverteilungLage der Bezugsachse(Pfeilspitze zeigt in Richtungder maximalen Lichtstrke)StreuwinkelRotationssymmetrischSymmetrisch in zweizueinander senkrechtenEbenenSymmetrisch zu einer

47、 EbeneSonderfall:SchwenkbarerBeleuchtungsscheinwerferSymmetrisch zu einer EbeneBild 1: Beschreibung der Lichtstrkeverteilung durch Streuwinkel am Beispiel des HalbstreuwinkelsSeite 5DIN 5040-4 : 1999-045.6 NutzstreuwinkelDer ebene oder rumliche Nutzstreuwinkel ist derjenigeebene oder rumliche Streuw

48、inkel, der durch die fr einenvorgesehenen Verwendungszweck erforderliche ausge-whlte Lichtstrke nach 5.5 bestimmt wird.5.7 Gesamtlichtstrom, Nutzlichtstrom undNebenlichtstrom5.7.1 Gesamtlichtstrom FGesDer Gesamtlichtstrom FGeseines Beleuchtungsschein-werfers setzt sich zusammen aus dem Nutzlichtstro

49、mFNuund dem Nebenlichtstrom FNe(siehe Gleichung (3).FGes= FNu+ FNe(3)5.7.2 Nutzlichtstrom FNuDer Nutzlichtstrom FNueines Beleuchtungsscheinwer-fers ist der Teil des Gesamtlichtstromes, der vomBeleuchtungsscheinwerfer in den rumlichen Nutzstreu-winkel gestrahlt wird.5.7.3 Nebenlichtstrom FNeDer Nebenlichtstrom FNeist der vom Beleuchtung