90
UNIVERZITET U BANJOJ LUCI ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET Bojan Šukalo NISKONAPONSKE ELEKTRIČNE INSTALACIJE I OSVJETLJENJE FUDBALSKOG STADIONA Diplomski rad Banja Luka, mart 2010. godine

DIPLOMSKI RAD.pdf

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DIPLOMSKI RAD.pdf

UNIVERZITET U BANJOJ LUCI ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET

Bojan Šukalo

NISKONAPONSKE ELEKTRIČNE INSTALACIJE I OSVJETLJENJE

FUDBALSKOG STADIONA

Diplomski rad

Banja Luka, mart 2010. godine

Page 2: DIPLOMSKI RAD.pdf

Tema: Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje

fudbalskog stadiona Ključne riječi: Instalacije Osvjetljenje Stadion Komisija: Prof. dr Milorad Božić, predsjednik Doc. dr Mićo Gaćanović, mentor Prof. dr Zlatko Bundalo, član Uz rad je priložen kompakt disk (CD) sa tekstom rada i

prilozima

Kandidat:

Bojan Šukalo

Page 3: DIPLOMSKI RAD.pdf

UNIVERZITET U BANJOJ LUCI ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET KATEDRA ZA ELEKTROENERGETIKU

Predmet: ELEKTRIČNE INSTALACIJE I OSVJETLJENJE Tema: NISKONAPONSKE ELEKTRIČNE INSTALACIJE I

OSVJETLJENJE FUDBALSKOG STADIONA

Zadatak: Navesti teorijske osnove proračuna niskonaponskih električnih instalacija i osvjetljenja fudbalskih stadiona. Detaljno obrazložiti jedan od namjenskih korišćenih programskih paketa i isti primjeniti u konkretnom primjeru proračuna i analiza kod izrade projektne dokumentacije u datoj namjeni.Uraditi potrebnu računarsku simulaciju izvedenog projekta a obrazloženog u diplomskom radu.

Mentor: doc. dr Mićo Gaćanović Kandidat: Bojan Šukalo (94/01) Banja Luka, mart 2010. godine

Page 4: DIPLOMSKI RAD.pdf

Ovaj diplomski rad posvećujem mojim roditeljima, kojima sam neizmjerno zahvalan na

pomoći, podršci i strpljenju tokom studiranja. Takođe se zahvaljujem mom mentoru doc. dr Mići Gaćanoviću, na ustupljenoj temi i pomoći tokom izrade ovog diplomskog rada.

Page 5: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 1

Sadržaj 1. Uvod 3 2. Podjela električnih instalacija 5

2.1. Električne instalacije u odnosu na napon 5 2.1.1. 2.1.2. 2.1.3.

Električne instalacije visokog napona 5 Električne instalacije niskog napona 5 Električne instalacije malog napona 5

2.2. Električne instalacije u odnosu na namjenu 6 2.2.1. 2.2.2. 2.2.3. 2.2.4.

Instalacije energetike 6 Instalacija zaštite 8 Specifične instalacije 8 Instalacije telekomunikacija 8

3. Dijelovi električnih instalacija u objektima 9 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7.

Priključak objekta 9 Glavni razvodni ormar (GRO) 10 Napojni vodovi 10 Razvodni ormar (RO) 10 Razvodne table (RT) 11 Strujna kola 11 Instalacija uzemljenja 12

4. Proračun 12 4.1. 4.2.

Vrsta provodnika i način njegovog polaganja 12 Proračun presjeka provodnika 12 4.2.1. 4.2.2. 4.2.3.

Podaci o potrošaču 13 Napajanje potrošača 13 Dozvoljeni padovi napona u električnim instalacijama niskog napona 13

4.3. 4.4.

Provjera pregrijavanja provodnika usljed pogonske struje 14 Mehanička čvrstoća provodnika 15

5. Osvjetljenje sportskih objekata 15 5.1. Osnovne potrebe korisnika sportskih objekata 15

5.1.1. 5.1.2. 5.1.3.

Takmičari i službena lica 16 Gledaoci 16 Mediji 16

5.2. Definicije karakterističnih dimenzija terena 17 5.2.1. 5.2.2. 5.2.3.

Stvarna površina terena (Principal area – PA) 17 Ukupna površina za takmičenje (Total area – TA) 17 Proračunsko i mjerno polje tačaka 17

5.3. Faktori kvaliteta osvjetljenja sportskih objekata 19 5.3.1. 5.3.2. 5.3.3. 5.3.4. 5.3.5.

Horizontalna osvjetljenost 20 Vertikalna osvjetljenost 20 Ravnomjernost osvjetljenosti 21 Blještanje 21 Modelovanje i sjenke 22

Page 6: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 2

5.3.6. Boja svjetlosti i reprodukcija boje 22

5.4. Posebni uslovi za TV prenose i snimanja sportskih događaja 23 5.4.1. 5.4.2. 5.4.3. 5.4.4.

Vertikalna osvjetljenost 23 Ravnomjernost osvjetljenosti 25 Temperatura i reprodukcija boje 26 Nužno osvjetljenje 26

5.5. 5.6. 5.7.

Kategorizacija nivoa sportskih aktivnosti 27 Preporuke za osvjetljenje sportskih objekata 27 Raspored stubova i reflektora 32 5.7.1. Sportski stadioni 32

5.8. 5.9. 5.10 5.11 5.12

Stepeni uključenja instalacije osvjetljenja sportskih objekata 37 Mjerenja fotometrijskih parametara u sportskim objektima 38 Izvori svjetlosti 40 Svjetiljke 41 Održavanje instalacija osvjetljenja sportskih objekata 44

6. 7. 8.

Programski paket Calculux 46 Glavne karakteristike rasvjetnog sistema 55 Zaključak 57 Literatura 58

Prilog 59

Page 7: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 3

1. Uvod Da bi smo koristili električnu energiju, potrebno je da raspolažemo, pored potrošača i izvora, i električnom instalacijom u zatvorenim prostorijama. Napravu koja za svoj rad koristi električnu energiju, nazivamo električnim prijemnikom (potrošačem). Električni potrošač u radu mora biti vezan (priključen) na izvor električne energije. Veza potrošača sa izvorom električne energije ima tri dijela: prvi dio se nalazi na mjestu proizvodnje električne energije, u električnoj centrali (elektrani) i naziva se električnim postrojenjem, drugi dio povezuje mjesto proizvodnje sa mjestom potrošnje, električna mreža; treći se dio nalazi ne mjestu potrošnje u zgradi i naziva se električna instalacija. Znači električna instalacija je skup stalno instaliranih vodova i pripadajućih naprava u zgradi, a služi za priključenje stalno montiranih i prenosnih električnih potrošača na električnu mrežu kao i za priključak na zaštitino uzemljenje. Električni potrošač se za svoj rad koristi električnom energijom, pod jednim određenim naponom i ima jednu određenu snagu. Ove dve veličine su glavna karakteristika svakog potrošača i obavezno su navedene na nadpisnoj pločici potrošača.

Savremeni način života doveo je do toga da se većina sportskih takmičenja organizuje u večernjim satima, pa iz toga razloga značaj pravilnog projektovanja i izvođenja vještačkog osvjetljenja je od presudnog značaja da bi se postigla dobra vidljivost i dovoljan vidni komfor. Za osvjetljenje ćemo reći da je postiglo cilj ako omogućava jasno raspoznavanje svih detalja takmičenja, bez obzira da li se događaj prati sa samog terena, iz gledališta ili preko TV ekrana. U drugom poglavlju ovog rada izvršena je osnovna podjela električnih instalacija u odnosu na naponski nivo i u odnosu na namjenu.

U trećem poglavlju razmotreni su glavni dijelovi niskonaponskih električnih instalacija.

U četvrtom poglavlju su dati osnovni poračuni u niskonaponskim električnim instalacijama a značaj njihovog pravilnog odabira je nemjerljiv za pouzdanostost i sigurnost sistema.

Peto poglavlje predstavlja osnovne postavke za pravilan način osvjetljenja sportskih objekata sa akcentom na osvjetljenje fudbalskog stadiona.

U šestom poglavlju opisan je programski paket CALCULUX kompanije Philips koji se koristi za proračun osvjetljenje sportskih terena.Takođe su data objašnjenja za rad sa njegovim osnovnim modulima .

Page 8: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 4

U sedmom poglavlju je obrađen konkretan projekat osvjetljenja fudbalskog stadiona korištenjem programskog paketa Calculux.

U osmom poglavlju dat je zaključak odnosno kratak rezime svega onoga što je predhodno urađeno.

Page 9: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 5

2. Podjela električnih instalacija Sve električne instalacije se mogu podijeliti u dvije grupe od kojih se jedna odnosi na napon, a druga na primljenjene tj. usvojene instalacije u objektu.

2.1. Električne instalacije u odnosu na napon Ove instalacije se mogu podjeliti u tri vrste što zavisi od napona koji se koristi. Za izradu električnih instalacija odnosno, elemenata koji se ugrađuju mora da se zna za koji nazivni napon se koriste jer konstrukcija zavisi od nazivnog napona. Električne instalacije bi mogle da se podijele u tri vrste instalacija, [2] : Visokog napona Niskog napona Malog napona

2.1.1. Električne instalacije visokog napona Koriste se u visokonaponskim postrojenjima i motornim pogonima. Visoki napon je Propisom[2] definisan kao napon koji je viši od 250 V između faznog provodnika i zemlje. Vrijednost visokog napona koji se primjenjuje kod nas je takođe određena standardima i ima sljedeće stepene : 3, 6, 10, (20), 35,110, 220 i 400 KV. Naponi 3, 6 i 10 KV se koriste za prenos električne energije na kraćim rastojanjima, za svijetleće cijevi za izradu reklama i za elektromotorni pogon uređaja velikih snaga, kao npr. za ventilatore, pumpe, rotacione peći, razne mlinove i drugo.

2.1.2. Električne instalacije niskog napona Niski napon je definisan kao napon koji je niži od 250 V između faznog provodnika i zemlje. Ove instalacije su najrasprostranjenije i koriste se u mnoge svrhe, jer svi uređaji koji se upotrebljavaju u domaćinstvu i industriji proizvedeni su za korištenje niskog napona.

2.1.3. Električne instalacije malog napona Mali napon u instalaciji se smatra onaj koji nije veći od 50 V između bilo koja dva provodnika. Ove instalacije služe uglavnom za :

• Signalizaciju

Page 10: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 6

• Telekomunikacije ili • Električne ograde za domaće životinje

2.2. Električne instalacije u odnosu na namjenu Ove električne instalacije se mogu podijeliti u četiri vrste i to na, [2] :

• Instalacije energetike • Instalacije zaštite • Specifične instalacije • Instalacije telekomunikacija

2.2.1. Instalacije energetike Obuhvataju niski i mali napon. Prema svrsi čemu treba da služe instalacije energetike se mogu podijeliti u šest grupa, i to instalacije :

1) Osvjetljenja 2) Utičnica 3) Motornog pogona 4) Građevinske instalacije 5) Pomoćnih izvora električne energije 6) Signalizacije

1) Instalacije osvjetljenja

Predviđaju se obavezno u svim objektima ma kakva bila njihova namjena. Svrha instalacija osvjetljenja je da se u objektu dobije vještačko osvjetljenje za normalan život i rad, što zavisi od namjene objekta. U pojedinim objektima je nužno da osvjetljenje bude stalno prisutno, a u nekim ne mora, pa se zato osvjetljenje može podijeliti na :

a) Opšte b) Sigurnosno c) Orijentaciono d) Stražarsko

Opšte osvjetljenje – je ono koje se koristi u normalnim prilikama i služi za osvjetljenje prostorija i radnih mjesta u objektima ili osvjetljenje slobodnog prostora. Sigurnosno osvjetljenje – je ono koje služi da se osvijetle određene prostorije u slučaju nestanka mrežnog napona. Trajanje sigurnosnog osvjetljenja može biti vremenski duže ili kraće što zavisi od namjene prostorija. Sigurnosno osvjetljenje se dijeli na dvije vrste: pomoćno i protivpanično, [2].

Page 11: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 7

Orijentaciono osvjetljenje – služi da se osvijetle sve glavne komunikacije u industrijskim objektima i omogući vršenje kontrole od strane noćnog čuvara. Stražarsko osvjetljenje

2) Instalacija utičnica

– postavlja se na pristupačnim prilazima, ogradi ili objektu radi kontrole prilaza nepoželjnih lica.

- predviđa se u prostorijama objekata gdje ima potrebe za priključak pojedinih aparata i uređaja koji mogu biti stacionarni ili prenosni. Za priključak aparata ili uređaja predviđaju se utičnice koje mogu biti monofazne ili trofazne, tj. tropolne ili petopolne, [2]. Priključenje aparata se vrši pomoću odgovarajućih utikača i kablova trožilnih ili petožilnih. Pored utičnica izrađuju se i kutije za stalni priključak koje služe za priključenje stacionarnih, tj. neprenosivih aparata i uređaja i njihov spoj sa mrežom je sigurniji nego sa utičnicom pa je to i njihova prednost.Kutija za stalni priključak se koristi uglavnom u restoranima, hotelima, industriji za štednjake, mašine za pranje rublja, mašine za pranje posuđa, klimatizere, termoakumulacione peći i dr.

3) Instalacija motornog pogona - koristi se uglavnom u industriji za pogon raznih mašina i uređaja koji proizvode dijelove ili sklopove. Pored industrijskih objekata motorni pogon se koristi i u drugim objektima za pokretanje liftova, ventilatora, pumpi, kompresora, hidrofora ili hidrocela. Kombinacija ovih pogona može da služi za provjetravanje, zagrijavanje (toplim vazduhom ili vodom), rashlađivanje, klimatizaciju (zagrijavanje, hlađenje i vlaženje vazduha).

4) Građevinske instalacije - izvode se na velikim gradilištima i pomoću njih se napajaju razne građevinske mašine koje pripremaju materijal za građenje jednog ili više objekata. Ove instalacije služe za napajanje kranova,mješalica za pravljenje betona ili maltera, transportera liftova za dodavanje materijala i dr. Ako je gradilište u blizini grada napajanje ovih instalacija može biti direktno iz gradske mreže, a ako je udaljeno onda napajanje može biti iz sopstvene trafo stanice koja se izgrađuje kao privremena ili iz dizelelektričnog agregata ako u blizini nema dalekovoda.

5) Pomoćni izvori električne energije -služe za nužno napajanje posebne instalacije pomoćnog osvjetljenja kao i drugih uređaja, od vitalnog značaja u slučaju nestanka mrežnog napona. Ove instalacije moraju biti potpuno odvojene od instalacije koje se napajaju iz gradske mreže tako da predstavljaju nezavisnu cjelinu. Kao pomoćni izvori električne instalacije koriste se dizelelektrični agregati (DEA), benzinski električni aparati (BEA), ručni ili nožni električni agregat (REA) i akumulatorske baterije (AB).

6) Instalacija signalizacije -služi da bi obavijestila rukovaoca ili neko dežurno lice o stanju nadgledanog uređaja, procesa, prostora i dr. . Signalizacija prema načinu djelovanja može biti, [2] :

- akustička (zvonce, zumer, sirena i truba) i - optička (mirna i treptajuća)

Signalizacija se primjenjuje uglavnom u, [2] :

Page 12: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 8

• stambenim objektima, kao pozivna signalizacija gdje se koristi zvono, interfon i signalizacija obavještenja(druga tarifa ili uključenje termičkih uređaja);

• industriji kao sinoptičke šeme na komandnim pultovima; • javnim i većim objektima za kontrolu obilaska čuvara; • bankama i muzejima kao zaštita od provale; • objektima sa protivpožarnom zaštitom.

2.2.2. Instalacija zaštite U električnim instalacijama energetike najveća pažnja mora da se obrati zaštiti, kako bi instalacija pored normalnog funkcionisanja bila takođe bezbjedna za ljude i materijalna dobra. Zaštita se uslovljava i definiše Propisima i Standardima i odnosi se na sledeće podvrste, [2] :

- Zaštita od previsokog napona dodira, koji se odnosi na zaštitu ljudskog života; - Mehanička zaštita, koja se odnosi na zaštitu električnih uređaja od prodiranja vlage,

vode i stranih tijela, kao i zaštita ugrađenih kablova. Ove zaštite se odnose na materijalna dobra;

- Zaštita od eksplozije plinova ili organske prašine, koja se odnosi na zaštitu ljudskih života i materijalnih dobara;

- Zaštita od udara groma u objekat ili vazdušni vod, koji se odnosi na zaštitu ljudskih života i materijalnih dobara.

2.2.3. Specifične instalacije Prema namjeni objekata postoje razni uslovi rada koji su specifični tj. razlikuju se od normalnih uslova. Specifični uslovi rada mogu biti u odnosu na atmosferu i tehnologiju proizvodnje , pa se tako specifične instalacije predviđaju za objekte, [2] :

- Sa vlagom; - Sa prašinom; - Ugrožene od eksplozije plinova, organske prašine i eksploziva; - Ugrožene od zapaljivih tečnosti; - Sa montažnom trakom ; - Sa velikim radionicama.

Za sve gore navedene namjene oprema mora biti tako odabrana da zadovolje uslove sigurnog i normalnog rada.

2.2.4 Instalacije telekomunikacija Prema namjeni služe prvenstveno za, [2] :

Page 13: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 9

• Telekomunikacije kao što su telefoni (gradski, lokalni i sekretarske garniture), interfoni, teleksi, elektronski računski centri i dr.;

• Signalizaciju kao što su protivpožarna, hotelska, protiv obijanja, radnog vremena i dr.;

• Pokazivanje vremena (električni časovnici).

3. Dijelovi električnih instalacija u objektima Električne instalacije se sastoje iz pojedinih dijelova koji čine posebne cjeline i imaju određene funkcije u električnim instalacijama. Počevši od izvora, tj. mjesta napajanja objekta pa sve do prijemnika koji se koriste u određene svrhe, dijelovi električnih instalacija su sledeći, [2] .

• Priključak objekta, • Glavni razvodni ormar, • Napojni vodovi, • Razvodni ormari, • Razvodne table, • Strujna kola i • Instalacija uzemljenja.

3.1 Priključak objekta Predstavlja ustvari mjesto izvora električne energije iz koga se napajaju svi električni uređaji. Priključak se izvodi kao :

- Vazdušni i - Kablovski.

Vazdušni priključak se izvodi u slučaju kada se neposredno pored objekta nalazi vazdušni vod. Priključak se vrši pomoću samonosivog kabla ili izolovanih provodnika odgovarajućeg presjeka pričvršćenih na izolatorima kako na stubu tako i na objektu. Od izolatora do glavnog razvodnog ormara spajanje se vrši pomoću izolovanih provodnika u cijevima ili pomoću kabla. Kablovski priključak se izvodi u slučaju kada je niskonaponska mreža izvedena podzemnim kablovima. U zavisnosti od objekta kablovski napojni vod može da se priključi na kablovsku priključnu kutiju (KPK) sa osiguračima, npr. u stambenim zgradama, ili da se priključi direktno, uglavnom u industrijskim objektima. Kada postoji kablovska priključna kutija (KPK), na svakom objektu, onda napajanje objekta može biti po sistemu ulaz-izlaz ili krajnji priključak.

Page 14: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 10

Ovakav način napajanja primjenjuje, uglavnom, svaka distribucija koja ima kablovsu mrežu za napajanje objekata.

3.2 Glavni razvodni ormar (GRO) Ima svaki objekat i služi za lokalnu distribuciju , tj. razvod u objektu. Glavni razvodni ormar može imati ugrađena električna brojila za registrovanje utroška električne energije (stambene i javne zgrade) ili da budu bez brojila (industrijski ili kompleksni objekti).

Slika 3.1. Glavni razvodni ormar [1].

3.3 Napojni vodovi U objektu služe za povezivanje glavnog razvodnog ormara (GRO) sa ostalim razvodnim ormarima (RO) odakle se napajaju električni prijemnici. Povezivanje razvodnih ormara može biti direktno ili po sistemu ulaz-izlaz.

3.4 Razvodni ormar (RO) Služi za napajanje elektrouređaja koji su predviđeni u objektu. U razvodnom ormaru se nalaze razni elementi koji služe za:

• Osiguranje,

Page 15: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 11

• Komandovanje, • Kontrolu pojedinih veličina i • Regulaciju.

Razvodni ormari su izrađeni u obliku kvadra sa vratima i mogu biti raznih veličina i oblika.

3.5 Razvodne table (RT) Danas se koriste samo u stanovima i mogu biti izrađene od metala ili PVC mase. Svi elementi koji su građeni na razvodnoj tabli su vidni i pristupačni jer nemaju poklopac, tj. vrata kao razvodni ormari. Ugrađeni elementi su zaštićeni tako da se njihovi dijelovi koji su pod naponom ne mogu dohvatiti rukom.

Slika 3.2. Glavna razvodna tabla [1].

3.6 Strujna kola Ovo su najvažniji dijelovi električnih instalacija jer služe za napajanje električnih prijemnika. U zavisnosti od namjene strujna kola mogu napajati osvjetljenje, priključnice, motorni pogon, signalizaciju i dr. . Strujno kolo se smatra od razvodnog ormara do prijemnika.

Page 16: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 12

3.7 Instalacija uzemljenja Služi za uzemljenje metalnih dijelova prijemnika radi zaštite od previsokog napona dodira. Instalacija se izgrađuje pomoću uzemljivača od metalnih cijevi, ploča, traka i sabirnica, a mogu se ugrađivati u zemlju, beton ili zid, što zavisi kojoj svrsi služe, tj. da li su direktni uzemljivači ili sabirni. Direktni uzemljivači se ugrađuju u zemlju ili u beton temelja objekta, a sabirni uzemljivači se ugrađuju vidno po zidu i na njih se vezuju metalne mase u objektu kao npr. u industriji, kotlarnici, trafo stanici itd.

4. Proračun Pri projektovanju električnih vodova postavljaju se sledeći osnovni zadaci, [4]:

a) da se izabere vrsta provodnika i način njihovog postavljanja, b) da se proračuna presjek provodnika s obzirom na pad napona, c) da se provjeri da li se provodnik usljed struje pregrijava i d) da se provjeri da li će vod imati dovoljnu mehaničku čvrstoću.

Za pravilan rad voda i njegov dug vijek važno je da se svi navedeni zadaci uspješno riješe.

4.1 Vrsta provodnika i način njegovog polaganja Tip provodnika i način njihovog polaganja zavise od lokacije objekta, opreme, vrste struje, napona, zaštite, vrste potrošača u objektu i njihovoj snazi, načina priključka objekta, lokacije razvodnih ormara i strujnih krugova i osigurača, kao i od uticaja okoline.

4.2 Proračun presjeka provodnika

Prije pristupanja projektovanju električne instalacije ili određivanju provodnika ili kabla za neki novi potrošač moraju biti poznati osnovni polazni podaci, i to: namjena prostorije u kojoj će raditi potrošač, snaga i vrsta opterećenja potrošača, lokacija potrošača u odnosu na priključno mjesto (glavni razvodni ormar ili lokalna razvodna tabla), dozvoljeni pad napona za dati potrošač i uticaj okoline na rad potrošača (mehanički, termički, hemijski, pijesak, prašina, sunčevo zračenje, ostala zračenja itd.). Proračun presjeka provodnika kao najvažnijeg parametra provodnika vrši se tako da se zadovolje Propisima predviđeni uslovi, i to, [4]:

• za dozvoljeni pad napona • za dopušteno strujno opterećenje u pogledu termičke izdržljivosti provodnika i • za mehaničku izdržljivost provodnika s obzirom na njegovu primjenu i uticaj

okoline.

Page 17: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 13

4.2.1. Podaci o potrošaču Osnovni podaci su, [4]: snaga potrošača, nazivni napon i frekvencija, faktor snage i stepen iskorištenja.

4.2.2. Napajanje potrošača Vodovi za napajanje potrošača (napojni vodovi) praktično su svi vodovi na putu od priključka na distributivnu mrežu do samog potrošačaš, [4] :

• vod za kućni priključak do glavnog razvodnog ormara (GRO); za ovaj vod Propisi[4] dozvoljavaju najviše 1 % pada napona ,

• napojni vod od glavnog GRO do lokalnog razvodnog ormara (RO) i • napojni vod koji povezuje potrošač sa RO

4.2.3. Dozvoljeni padovi napona u električnim instalacijama niskog napona Prema Pravilniku o tehničkim normativima za električne instalacije niskog napona dozvoljeni padovi napona između tačke napajanja električne instalacije i bilo koje druge tačke ne smije biti veći od sledećih vrijednosti prema nazivnom naponu električne instalacije, [3] :

1) za strujno kolo osvjetljenja 3 %, a za strujna kola ostalih potrošača 5 % , ako se električna instalacija napaja sa niskonaponske mreže;

2) strujno kolo osvjetljenja 5 %, a za strujna kola ostalih potrošača 8 %, ako se električna instalacija napaja neposredno iz trafostanice koja je priključena na visoki napon.

Za električne instalacije čija je dužina veća od 100 m, dozvoljeni pad napona povećava se za 0,005 % po dužnom metru preko 100 m, ali ne više od 0,5 %. Pad napona u niskonaponskim trofaznim kolima sa simetričnim opterećenjem ( uz faktor snage : cosφ ≤ 1), izračunava se po približnoj formuli, [3]:

(4.1) gdje su : u - procentualni pad napona (%); P – opterećenje kola (kW);

Page 18: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 14

l – dužina kola (m); U – linijski napon instalacije (V); A – presjek provodnika (mm2); ρ – specifična otpornost provodnika (Ωmm 2/m). Za bakarne provodnike je : ρ = 0,01793 Ωmm2/m, a za aluminijumske provodnike je : ρ = 0,0288 Ωmm2/m. Proračun pada napona u niskonaponskim jednofaznim kolima izračunava se po približnoj formuli, [3] :

(4.2)

4.3 Provjera pregrijavanja provodnika usljed pogonske struje Da bi provjerili da li se provodnik prekomjerno zagrijava potrebno je znati način polaganja voda, a zatim iz tabela 4.1 i 4.2 odrediti najveću trajno dozvoljenu struju u tom slučaju. Ako je struja koja protiče kroz taj provodnik (to je struja potrošača i može se izračunati), manja od trajno dozvoljene struje po tabeli, sigurno je ispunjen termički uslov i neće biti prekomjernog zagrijavanja. Tabela 4.1. Trajno dozvoljena struja za bakarni provodnik [1]. Presjek Provodnika:

mm2

Trajno dozvoljene struje za Bakarne provodnike u amperima Broj opterećenih provodnika u strujnom kolu

2 3 4 5 1,5 13 13,5 14,5 15,5 2,5 17,5 18 19,5 21 4 23 24 26 29 6 29 31 34 36

10 39 42 46 50 16 52 56 61 68 25 68 73 80 89

Page 19: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 15

Tabela 4.2. Trajno dozvoljena struja za Aluminijumski provodnik [1]. Presjek Provodnika: mm2

Trajno dozvoljene struje za Aluminijumske provodnike u amperima Broj opterećenih provodnika u strujnom kolu

2 3 4 5 2,5 13,5 14 15 16,5 4 17,5 18,5 20 22 6 23 24 26 28

10 31 32 36 39 16 41 43 48 53 25 53 57 63 70 35 65 70 77 86

4.4 Mehanička čvrstoća provodnika Nekada mehanički razlozi zahtijevaju veći presjek provodnika od onog koji je dobijen iz standardnog proračuna pa je zbog toga potrebno uraditi korekciju i povećati presjek. Standardom su određeni najmanji dozvoljeni presjeci provodnika, [1] :

• Izolovani vodovi za stalno polaganje namijenjeni za rasvjetu (1,5 mm2 Cu) ; • Izolovani vodovi za stalno polaganje namijenjeni za priključnice (2,5 mm2 Cu) ; • Napojni vod od mjernog ormarića do razvodne table (6 mm2 Cu) ; • Napojni vod od priključnog ormarića do mjernog ormarića (10 mm2 Cu); • SKS (samonosivi kablovski snop), za nadzemni kućni priključak (16 mm2 Al);

5. Osvjetljenje sportskih objekata

5.1 Osnovne potrebe korisnika sportskih objekata Neosporno je da je uživanje u praćenju nekog sportskog događaja najveće ako se on odvija pri dnevnoj svjetlosti i lijepom vremenu. Na žalost, savremeno radno vrijeme je dovelo do toga da se većina sportskih takmičenja organizuje u večernjim satima. Tako je vještačko osvjetljenje postalo nezaobilazna faza u izgradnji novih ili rekonstrukciji postojećih sportskih objekata. Da bi se ostvarilo kvalitetno osvjetljenje određenog sportskog objekta, potrebno je dobro proučiti i precizno definisati osnovne zahtjeve koje je potrebno ispuniti da bi se postigli dobra vidljivost i dovoljan vidni komfor. Prema vizuelnim zahtjevima, sve korisnike sportskog objekta možemo svrstati u četiri karakteristične kategorije :

- Takmičari,

Page 20: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 16

- Službena lica (sudije, zvanični predstavnici sportskih asocijacija i dr.), - Gledaoci, i - Mediji (fotografi i snimatelji).

Zahtjeve korisnika treba tako definisati da se obezbijede: - Optimalno uočavanje vizuelnih informacija tokom takmičenja, - Održavanje ostvarenog nivoa vidnih performansi, i - Prihvatljiv vidni komfor.

Za različite kategorije korisnika je vidno polje različito, a u slučaju takmičara (ponekad i sudija) položaji aktera se neprekidno mijenjaju, što dodatno komplikuje rješavanje problema kvalitetnog osvjetljenja nekog sportskog objekta. Ono podrazumijeva projektovanje i instalisanje dovoljne količine svjetlosti, ravnomjerno raspoređene po cijeloj površini terena, uz adekvatnu kontrolu blještanja i vjernu reprodukciju boja. Osvjetljenje će postići svoj cilj ako omogući jasno raspoznavanje svih detalja takmičenja, bez obzira da li se događaj prati sa samog terena, iz gledališta ili preko TV ekrana.

5.1.1. Takmičari i službena lica Kao direktni akteri događaja na terenu, takmičari i sudije se nalaze jedni pored drugih, pa su njihovi vidni zadaci zbog toga lakši nego vidni zadaci gledalaca. To dovodi do zaključka da zadovoljavanje vizuelnih zahtjeva gledalaca po pravilu znači i zadovoljavanje zahtjeva takmičara i sudija. U svakom slučaju takmičari i službena lica moraju imati potrebne vidne uslove, kako bi dobro i bez napora vidjeli sve što se dešava na terenu. 5.1.2. Gledaoci Gledaocima treba obezbijediti takve vidne uslove da akcije i događaje na terenu mogu da prate uz minimalna naprezanja, odnosno maksimalan vidni komfor. Da bi se osjećali prijatno, potrebno je dovoljno osvijetliti ne samo igralište ili teren, nego i sve ostale elemente njihovog vidnog polja. Osim toga, osvjetljenje mora da omogući bezbjedno kretanje gledaoca po objektu, uključujući ulazak u objekat i njegovo napuštanje. Ovo je posebno važno u slučaju objekta sa velikim brojem gledalaca. 5.1.3. Mediji Pod pojmom mediji podrazumjevaju se TV, filmska i fotografska snimanja. Pri tome treba istaći da su nezavisno od značajnih tehnoloških dostignuća, fotometrijske performanse ljudskog oka još uvijek nedostižne za konstruktore kamera.

Page 21: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 17

Zbog tog kamere, da bi vjerno reprodukovale sliku, zahtijevaju značajno veću količinu svjetlosti od ljudskog oka. Uz to, slabija je prilagodljivost kamera na promjene boja, pa se mora obezbjediti stabilna temperatura boje odabranog izvora svjetlosti. Naglasimo da je reprezentativan kvalitet slike potrebno obezbjediti kako za snimanje takmičenja u cjelini, tako i za gro-plan, i to kako takmičara, tako i gledaoca.

5.2. Definicije karakterističnih dimenzija terena Veoma je važno pravilno definisati dimenzije sportskih terena i granice u okviru koje se odvijaju sportske aktivnosti. Takođe je neophodno odrediti proračunsko polje tačaka u kojima se vrši izračunavanje, odnosno mjerno polje tačaka u kojima se vrši mjerenje relativnih fotometrijskih veličina.

5.2.1. Stvarna površina terena (Principal area – PA) Za svaku sportsku disciplinu definisane su dimenzije glavnog terena karakteristične za tu vrstu sporta.Za pojedine sportove (fudbal i vaterpolo, npr.) u okviru tako obilježenog terena odigrava se cijeli sportski događaj.

5.2.2. Ukupna površina za takmičenje (Total area – TA) Neki sportovi (npr. tenis, stoni tenis i odbojka), odvijaju se značajno izvan zvanično obilježenog glavnog terena. U tim slučajevima se definiše ukupna površina za takmičenje (TA), koja uključuje i službeno obilježeni teren (PA). Sa gledišta potreba za osvjetljenjem, ovdje se tretira kompletna površina TA.

5.2.3. Proračunsko i mjerno polje tačaka Dimenzije proračunskog (mjernog) polja zavisi od površine terena za takmičenje, geometrije instalacije osvjetljenja, raspodjele svjetlosnog intenziteta primjenjenih svjetiljki i zahtjevane preciznosti proračuna, odnosno mjerenja. Iako se ova zavisnost ne može jednostavno izraziti, u praksi se maksikmalna dimenzija (p) okca mreže proračunskog polja (koje je po pravilu pravougaonog oblika) određuje pomoću formule, [5] : (5.1)

u kojoj je sa d označena duža dimenzija stvarne površine terena (PA).

Page 22: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 18

Broj tačaka po dužoj dimenziji proračunskog polja određen je neparnim cijelim brojem (2n + 1) koji je najbliži odnosu d/p (kao na slici 5.1).Time je određeno stvarno rastojanje između susjednih tačaka po dužoj dimenziji proračunskog polja (označeno sa c na slici 5.1), [5] : c = L / (2n + 1) (5.2)

(sa L je označena dužina ukupne površine za takmičenje – TA). Na osnovu njega se onda određuje neparan broj (2m + 1) koji je najbliži odnosu b/c (sa b je označena kraća dimenzija PA). On predstavlja broj tačaka po kraćoj dimenziji proračunskog polja. Na ovaj način je postignuto da dimenzije okca mreže proračunskog polja budu približno jednake, odnosno, [5] : a = W / (2m +1) ≈ c (5.3) (sa W je označena širina ukupne površine za takmičenje – TA). Proračunsko polje se definiše da bi se što tačnije provjerila ispunjenost zadatih fotometrijskih performansi pomoću kojih se prikazuje kvalitet osvjetljenosti terena. Mjerno polje može da bude identično sa proračunskim, ali to obično dovodi do prekomjernog broja mjernih tačaka. Zato se broj mjernih tačaka po pravilu redukuje, a izmjerene vrijednosti osvjetljenosti u njima porede sa izračunatim. Obrazovanje proračunskog polja sa neparnim brojem i po dužini i po širini terena omogućava redukovanje broja tačaka mjernog polja, uzimanjem u obzir svake druge proračunske tačke. Napomenimo da je broj mjernih tačaka stvar dogovora investitora i izvođača instalacije osvjetljenja. Napomenimo takođe da razlika srednjih vrijednosti izmjerenih i izračunatih osvjetljenosti ne bi trebalo da bude veće od 10 %.

Page 23: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 19

d

c/2 cLpL

W Wp

b

a/2

a

Slika 5.1. Primjer proračunskog i mjernog polja tačaka [5].

a – širina okca, b – širina stvarne površine terena (PA), c – dužina okca, d – dužina stvarne površine terena (PA), Wp – širina proračunskog polja, Lp – dužina proračunskog polja, W – širina ukupne površine za takmičenje (TA), L – dužina ukupne površine za takmičenje (TA), ●- proračunska tačka, -mjerna tačka.

5.3. Faktori kvaliteta osvjetljenja sportskih objekata Osnovni faktori vrijednovanja instalacije osvjetljenja jednog sportskog objekta su,[6] :

- Horizontalna osvjetljenost, - Vertikalna osvjetljenost, - Ravnomjernost osvjetljenosti - Ograničenje blještanja, - Modelovanje i sjenke i - Boja svjetlosti i reprodukcija boje.

Page 24: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 20

5.3.1. Horizontalna osvjetljenost Pošto je teren najveći dio polja posmatranja kako takmičara, tako i gledaoca, osvjetljenost horizontalne ravni u nivou površine tla (horizontalna osvjetljenost) služi kao pokazatelj nivoa adaptacije ljudskog oka. Zbog toga, a i zato što osvjetljen sportski teren služi kao vizuelna pozadina, važno je da se na njemu ostvari odgovarajući nivo horizontalne osvjetljenosti.

5.3.2. Vertikalna osvjetljenost Bitan uslov za prepoznavanje predmeta i takmičara, kao i za praćenje kretanja sportskih rekvizita na terenu, je da dovoljna količina svjetlosti dospijeva do verikalnih ravni koje su normalne na pravce posmatranja. Provjera ispunjenosti ovog zahtjeva vrši se pomoću vrijednosti vertikalnih osvijetljenosti u ovim ravnima. Iz ovog jasno proizilazi da je za takmičare i sudije važna vertikalna osvjetljenost ostvarena u svim pravcima, dok je za gledaoce broj ovih pravaca (verikalnih ravni) značajno manji. Praksa je pokazala da se vertikalne osvjetljenosti potrebne gledaocima i takmičarima mogu smatrati ostvarenim, ako su ispunjeni zahtjevi za horizontalnom osvjetljenošću. Vertikalna osvjetljenost je naročito značajan parametar vrjednovanja instalacije osvjetljenja sportskog objeka ukoliko se u njemu vrše TV snimanja i prenosi sportskih događaja. Pri tome razlikujemo dvije mogućnosti : fiksno postavljene i pokretne kamere. U prvom slučaju, od interesa su jedino verikalne osvjetljenosti u ravninima koje su normalne na horizontalne projekcije pravaca određenih tačkama na 1.5 m iznad terena i fiksno postavljenom glavnom kamerom (kao na slici 5.2a).

(a) (b)

Slika 5.2. Slučaj fiksirane (a) i pokretne (b) glavne kamere [5].

Page 25: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 21

U slučaju pokretnih kamera, za svaku relevantnu tačku na 1.5 m iznad terena uzimaju se u obzir vertikalne osvjetljenosti u sve četiri vertikalne ravni koje su paralelne sa ivicama terena (kao na slici 5.2b). Jedino je u slučaju pokretne kamere za koju se zna da se kreće pored samo jedne ivice terena (npr. fudbalskog igrališta) dovoljno da se razmatraju vertikalne osvjetljenosti u samo jednoj vertikalnoj ravni – onoj koja je paralelna sa posmatranom ivicom terena i koja je, naravno, usmjerena prema kameri. Tribine i gledaoci su takođe dio vidnog okruženja kamere. Zbog toga se i na tribinama mora ostvariti adekvatna vertikalna osvjetljenost.

5.3.3. Ravnomjernost osvjetljenosti Odgovarajući stepen osvjetljenosti i u horizontalnim i u vertikalnim ravnima sigurno spriječava moguće probleme takmičara i gledalaca vezane za adaptaciju. Takođe nema potrebe da se TV kamere stalno podešavaju za razne smjerove posmatranja. U slučaju nedovoljne ravnomjernosti osvjetljenosti postoji opasnost (posebno u slučaju TV snimanja) da se takmičar ili rekvizit na pojedinim mjestima terena ne uočavaju dovoljno jasno. Ravnomjernost osvjetljenosti se prikazuje ili preko odnosa minimalne i maksimalne vrijednosti osvjetljenosti tačaka proračunskog polja (U1 = Emin/Emax), ili preko odnosa minimalne i srednje osvjetljenosti tačaka proračunskog polja (U2 = Emin/Esr), [5].

5.3.4. Blještanje Uz nivo osvjetljenosti, ograničenje blještanja predstavlja najvažniji faktor kvaliteta instalacije osvjetljenja bilo kog sportskog objekta. Blještanje je po pravilu neprijatnija pojava od nedovoljnog nivoa osvjetljenosti. Javlja se kao posljedica pojave izvora svjetlosti značajno veće sjajnosti od prosječne sjajnosti vidnog polja, na koju je oko bilo adaptirano. U sportskim objektima ova neprijatna pojava dovodi do smanjenja vidnog komfora, i to kako takmičara i sudija, tako i gledaoca oko terena i na tribinama. Blještanje je naročito kritično kod onih sportova kod kojih se praćenjem lopte pogled usmjerava skoro do gornjeg vertikalnog položaja. U takvim slučajevima ono ne može u potpunosti da se izbjegne. Blještanje se može svesti na podnošljiv minimum, ako se adekvatna pažnja posveti izboru reflektora, odnosno njegove fotometrijske karakteristike. Pravilan raspored svjetiljki, postignut uz uvažavanje najvažnijih pravaca posmatranja, takođe doprinosi ublažavanju pojave blještanja. Ponekad se za ograničenje prekomjernog blještanja koriste štitnici, koji imaju ulogu da zasjenjuju izvore svjetlosti, posebno u kritičnim pravcima posmatranja. Pored direktnog, postoji i reflektovano blještanje, koje se može ublažiti izborom takvih boja i površinskih struktura tavanice, zidova i podova koje karakterišu difuzna refleksija i niski faktori refleksije. Jedini izuzetak čini tavanica, koja treba da ima visok faktor refleksije, a u

Page 26: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 22

cilju smanjenja razlike sjajnosti između nje i svjetiljki (posljedica toga je smanjenje blještanja). Poslednjih godina su intenzivirana istraživanja u kojima se traga za kvantitativnim pokazateljima ograničenja blještanja u sportskim objektima.

5.3.5. Modelovanje i sjenke Modelovanje se definiše kao sposobnost svjetlosti da istakne trodimenzionalnu formu i strukturu nekog objekta. Dobro modelovanje podrazumjeva isticanje strukturnih dijelova prostora, aktera i rekvizita, sa ciljem da se ostvare prijatni i dopadljivi utisci o onome što se dešava na osvjetljenom terenu i oko njega. Svjetlost ne smije da bude previše usmjerena, jer bi proizvela tamne sjenke sa oštrim granicama (tvrde i neprirodne sjenke), niti suviše difuzna, jer tada otežava raspoznavanje pojedinih elemenata objekta, odnosno događaja u njemu. Modelovanje zavisi od broja i fotometrijske karakteristike reflektora, kao i od smjerova iz kojih dolazi projektovana svjetlost. Za dobro modelovanje, odnosno za ograničenje dužina i gustine sjenki koje stvaraju takmičari, u slučaju asimetričnog rasporeda reflektora preporučuje se da se do 60 % ukupno instalisanog fluksa usmjeri sa strane na kojoj se nalazi glavna kamera, a 40 % (i više) sa suprotne strane. Time se sa aspekta modelovanja i pojave sjenki obezbjeđuju uslovi i za kvalitetno TV snimanje.

5.3.6. Boja svjetlosti i reprodukcija boje Svjetlost izvora svjetlosti i boje u prostoru predstavljaju značajne elemente svakog ambijenta. Pod njihovim uticajem dolazi do psihofizičkih djelovanja, koja utiču na raspoloženje osoba koje se nalaze u tom prostoru. Kako boja svjetlosti, tako i reprodukcija boje zavisi od spektralne raspodjele energije izabranog izvora svjetlosti. Informacija o boji svjetlosti određenog izvora može se dobiti preko (pridružene) temperature boje, koja se kreće u opsegu od 2000 K do 6000 K. Što je temperatura boje manja, to se ima utisak ″ toplije″ boje svjetlosti (sa dominantnim žuto-narandžastim tonovima). Što je temperatura boje veća, ima se utisak ″hladnije″ boje svjetlosti, u kojoj preovladavaju plavičasti tonovi. Sposobnost izvora svjetlosti da vjerno reprodukuje boje izražava se indeksom reprodukcije boje (Ra). Teorijski maksimalna vrijednost ovog indeksa je 100, koja je dodjeljena dnevnoj svjetlosti i crnom tijelu .

Page 27: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 23

Slika 5.3. Reprodukcija boje [8].

5.4. Posebni uslovi za TV prenose i snimanja sportskih događaja U zavisnosti od značaja priredbe, kod televizijskih prenosa i filmskih snimanja razlikujemo nekoliko različitih nivoa potrebe za kvalitetom slike. Prvi nivo čine standardni televizijski prenosi i filmska snimanja.U okviru njega izdvajamo dva podnivoa : nacionalni i internacionalni. Drugi nivo se odnosi na televiziju visoko definisanih zahtjeva (HDTV). Ona je još uvijek u fazi razvoja, tako da se zahtjevi koje ona postavlja zasnivaju na do sada stečenim znanjima i iskustvima. Treći nivo se odnosi na sportske događaje za koje je neophodno garantovati kontinuitet TV prenosa i u slučaju prekida mrežnog napajanja. Tada je uz pomoć rezervnog napajanja potrebno obezbjediti minimalne nivoe osvjetljenosti jedino u pravcu glavne kamere. Za potrebe snimanja i TV prenosa sportskih događaja, potrebno je pojedine faktore kvaliteta dodatno razmotriti i tretirati.

5.4.1. Vertikalna osvjetljenost Pored onoga što je već rečeno o značaju vertikalne osvjetljenosti za realizaciju kvalitetnog TV prenosa ili filmskog snimanja, postoje i neka dodatna iskustvena pravila koja će ovdje biti predstavljena. Nivo vertikalne osvjetljenosti za određenu sportsku disciplinu prije svega zavisi od brzine akcije karakteristične za taj sport i rastojanja sa kojeg se događaj snima. Sportovi se, prema brzini odvijanja akcija, mogu podijeliti u tri grupe, A, B i C, definisane tabelom 5.1. U grupu A spadaju sportovi sa sporim odvijanjem akcija, grupa B sadrži sportove sa brzim akcijama, dok su u grupi C sportovi sa najbržim akcijama, i prema tome najzahtjevniji po pitanju osvjetljenja.

Page 28: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 24

Tabela 5.1. Svrstavanje pojedinih sportova u grupe prema brzini karakterističnih akciija[4].

GRUPA A GRUPA B GRUPA C

ATLETIKA KUGLANJE PLIVANJE STRELJAŠTVO

KOŠARKA FUDBAL TENIS KARATE RUKOMET ODBOJKA GIMNASTIKA SKIJANJE KONJIČKE TRKE

BOKS MAČEVANJE STONI TENIS HOKEJ NA LEDU

0 25 50 75 100 125 150 175 200d(m)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500Ev(lux)

A

B

C

Slika 5.4. Određivanje nivoa vertikalne osvjetljenosti u zavisnosti od maksimalne udaljenosti kamere (d) i brzine odvijanja akcije [4].

Page 29: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 25

Ako je poznato maksimalno rastojanje sa kojeg TV kamera snima ili prenosi sportski događaj, korišćenjem dijagrama sa sl. 5.3 može se, u zavisnosti od pripadnosti jednoj od grupa A, B ili C, odrediti potreban nivo verikalne osvjetljenosti, koji kamermanu treba da obezbjedi punu slobodu u izboru ugla kamere. Ovaj grafik nije pogodan ako je uobičajeno da se pri prenosu koriste usporeni snimci (slow motion). U takvim situacijama potrebni su viši nivoi vertikalne osvjetljenosti. Napominjemo da se u slučaju prikazanom na sl. 5.2b srednja vertikalna osvjetljenost izračunava se kao srednja vrijednost vertikalnih osvjetljenosti pojedinih tačaka proračunskog polja, pri čemu se svaka od njih određuje usrednjavanjem vrijednosti koje odgovaraju svakoj od četiri posmatrane ravni. Pošto tribine i gledaoci predstavljaju dio prostora koji kamere registruju, njihova srednja vertikalna osvjetljenost treba da iznosi oko 15 % srednje vertikalne osvjetljenosti terena. 5.4.2. Ravnomjernost osvjetljenosti Ovdje će biti navedeni osnovni kriterijumi za ravnomjernost osvjetljenosti u slučaju TV snimanja i prenosa. Ravnomjernost vertikalne osvjetljenosti u ravnima paralelnim sa određenom ivicom terena (slučaj kamere koja se kreće samo pored te ivice), ili u ravnima koje su naspram fiksirane glavne kamere, treba da zadovolji uslov, [7] Uv1 = Emin/Emax ≥ 0.4. (5.4) U slučaju pokretne kamere, za svaku od vertikalnih ravni koje su paralelne sa ivicama terena ravnomjernost vertikalne osvjetljenosti u tačkama proračunskog polja treba da bude[7]. Uv1 = Emin/Emax ≥ 0.3. (5.5) Ravnomjernost horizontalne osvjetljenosti terena treba da zadovolji uslov, [7] Uh1 = Emin/Emax ≥ 0.5. (5.6) Veoma je važno da se horizontalna osvjetljenost ne mijenja mnogo na kratkim rastojanjima.Tako, horizontalna osvjetljenost posmatrane tačke proračunskog polja ne bi trebalo da se više od 20 % razlikuje od srednje vrijednosti horizontalnih osvjetljenosti njoj susjednih tačaka proračunskog polja (kojih ima najviše 8). Takođe, treba voditi računa i o odnosu srednje horizontalne i srednje vertikalne osvjetljenosti. Za potrebe TV snimanja, preporučuje se da taj odnos ne bude izvan granica, [7] 0.5 ≤ E hsr / E vsr ≤ 2. (5.7)

Page 30: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 26

5.4.3. Temperatura i reprodukcija boje Potrebe televizijskih i filmskih snimanja i prenosa će biti zadovoljene ukoliko se (pridružena) temperatura boje izvora svjetlosti nalazi u opsegu od 3000 K do 6500 K. U slučaju značajnijeg prisustva dnevne svjetlosti, temperatura boje odabranog izvora svjetlosti mora da iznosi najmanje 4000 K. Takođe se zahtjeva da razlike temperatura boje individualnih izvora svjetlosti koji osvjetljavaju teren ne budu previše velike. Ovaj problem je praktično eliminisan konstrukcijom nove generacije metal-halogenih izvora sa keramičkim gorionikom, koje karakterišu veoma male promjene temperature boje tokom cijelog vijeka trajanja. Indeks reprodukcije boje za TV prenose i snimanja mora iznositi najmanje 65. Preporučuje se korišćenje izvora svjetlosti čiji indeks reprodukcije boje iznosi bar 80.

5.4.4. Nužno osvjetljenje Postoje dva oblika nužnog osvjetljenja sportskih objekata : protivpanično i pomoćno. Protivpanično osvjetljenje Bezbjednost gledalaca prilikom ulaska i naročito, napuštanja sportskog objekta mora biti svakako obezbjeđena. Pri tome se posebna pažnja mora posvetiti eliminisanju uslova za nastanak panike u slučaju iznenadnog prekida napajanja električnom energijom iz distributivne mreže. Da gledaoci ne bi ostali u mraku, primjenjuju se sledeće dve mogućnosti :

1. Dio svjetiljki pomoću kojih se osvjetljavaju teren i tribine priključuje se na posebna strujna kola, koja su povezana i sa rezervnim izvorom napajanja – dizel – električnim agregatom. Ukoliko su te svjetiljke sa metal-halogenim ili natrijumovim izvorima visokog pritiska, oni moraju da budu specijanog tipa, sa tzv. trenutnim ponovnim paljenjem;

2. Postoje posebna strujna kola koja se uključuju jedino u slučaju nestanka mrežnog napona. Ona su priključena ili na dizel-električni agregat (važi pređašnji komentar ako se radi o izvorima sa pražnjenjem visokog pritiska), ili na akumulatorsku bateriju (tada se primjenjuju isključivo halogeni izvori).

Preporučuje se nivo horizontalne osvjetljenosti tribina od najmanje 25 lx, [8]. Na rezervni izvor napajanja se obavezno priključuje i određen broj izvora svjetlosti koji osvjetljavaju hodnike i izlaze. Pomoćno osvjetljenje za TV prenose i snimanja U većini sportskih objekata predviđena je i instalacija ″pomoćnog osvjetljenja za TV prenose i snimanja″. Naime, za potrebe TV snimanja i prenosa sportskih takmičenja od

Page 31: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 27

internacionalnog značaja, kod kojih je potrebno obezbjediti kontinuitet emitovanja TV slike, u slučaju prekida napajanja instalacije iz električne mreže, uključuje se pomoćno osvjetljenje. U praksi se ovo postiže povezivanjem potrebnog broja strujnih kola svjetiljki na dva različita izvora napajanja : glavni izvor (distributivnu električnu mrežu) i rezervni izvor, koji se uključuje u slučaju prekida napajanja iz mreže, obezbjeđujući minimalne uslove za nastavak TV snimanja ili prenosa (vidjeti tabelu 5.6). On radi dok se ne uspostavi normalno napajanje iz mreže.

5.5. Kategorizacija nivoa sportskih aktivnosti Zavisno od nivoa sportskih aktivnosti, određuje se i preporučuje optimalni nivo osvjetljenosti. Zato je njihova kategorizacija neophodna, jer omogućava pravilno projektovanje, pa prema tome i korišćenje instalacije osvjetljenja na najracionalniji način. U praksi se najčešće primjenjuje sledeća kategorizacija sportskih aktivnosti :

• Rekreativni nivo sportskih aktivnosti • Amaterski nivo sportskih aktivnosti

- Trening - Takmičenja nacionalnog ranga

• Profesionalni nivo sportskih aktivnosti - Trening - Takmičenja nacionalnog ranga - Takmičenja nacionalnog i internacionalnog ranga sa uslovima za (HD) TV i

filmska snimanja i prenose.

5.6. Preporuke za osvjetljenje sportskih objekata Razlikovaćemo preporuke za osvjetljenje objekata u kojima se odvijaju sportske aktivnosti različitih nivoa bez TV prenosa i snimanja, kao i preporuke koje podrazumjevaju ostvarivanje uslova za TV prenose i snimanja. Generalna razlika je u tretiranju osvjetljenosti. U prvom slučaju, kao opredjeljujući parametar se najčešće tretira horizontalna osvjetljenost, dok je u drugom slučaju opredjeljujući parametar predstavljen nivoom vertikalne osvjetljenosti. U preporukama koje slijede prevashodno ćemo razmatrati sportske discipline koje se najčešće upražnjavaju kod nas. Preporučene vrijednosti relevantnih fotometrijskih parametara date su u tabelema 5.2-5.6. Skraćenice u njima imaju sledeće značenje, [5]: t – trening, r – rekreacija, A – nacionalno takmičenje – amaterski nivo,

Page 32: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 28

P – profesionalni nivo, koji uključuje nacionalna i internacionalna takmičenja, bez zahtjeva za (HD) TV prenosima, E – srednja horizontalna osvjetljenost na nivou tla ili, u slučajevima kada je brojna vrijednost označena zvjezdicom, srednja vertikalna osvjetljenost, U1 - ravnomjernost osvjetljenosti, definisana kao Emin/Emax, U2 – ravnomjernost osvjetljenosti, definisana kao Emin/Esr, Ra – indeks reprodukcije boje, i T – (pridružena) temperatura boje. Pošto se u istom objektu po pravilu odvijaju aktivnosti različitih nivoa (od rekreativnih aktivnosti do međunarodnih takmičenja koja prenosi televizija), pred projektanta osvjetljenja se postavlja prilično složen zadatak : potrebno je definisati različite stepene uključenja svjetiljki koji će omogućiti da se za svaki od predviđenih nivoa sportskih aktivnosti postignu optimalni fotometrijski uslovi, dati u tabelama 5.2-5.6.

Tabela 5.2. Preporučene vrijednosti relevantnih fotometrijskih parametara u slučajevima kada se ne vrše TV snimanja i prenosi [5].

SPORT Nivo

aktivnosti

E (lx) U1 U2 Ra T (K)

ATLETIKA u zatvorenom

t/r 200 0.3 0.5 65 2000 A 300 0.4 0.5 65 4000 P 500 0.5 0.7 65 4000

na otvorenom t/r 100 0.2 0.3 20 2000 A 200 0.2 0.3 20 2000 P 400 0.3 0.5 65 4000

KUGLANJE Staza

t/r 200 0.3 0.5 65 3000 A 200 0.3 0.5 65 3000 P 400 0.3 0.5 65 3000

Čunjevi t/r 300* - - 65 3000 A 300* - - 65 3000 P 500* - - 65 3000

PLIVANJE u zatvorenom

t/r 200 0.3 0.5 60 3000 A 300 0.3 0.5 60 3000 P 500 0.3 0.5 60 3000

na otvorenom t/r 100 0.2 0.3 65 4000 A 200 0.3 0.5 65 4000 P 400 0.3 0.5 65 4000

STRELJAŠTVO u zatvorenom

t/r 200 0.3 0.4 60 2000 A 400 0.3 0.4 60 2000

Meta t/r 500* - - 60 2000 A 1000* - - 60 2000

Page 33: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 29

KOŠARKA u zatvorenom

t/r 300 0.4 0.6 65 4000 A 400 0.5 0.7 65 4000 P 600 0.5 0.7 65 4000

na otvorenom t/r 100 0.2 0.3 60 2000 A 200 0.3 0.4 60 2000

FUDBAL u zatvorenom

t/r 300 0.4 0.6 65 4000 A 400 0.5 0.7 65 4000 P 600 0.5 0.7 65 4000

na otvorenom t/r 100 0.4 0.6 65 4000 A 200 0.5 0.7 65 4000 P 500 0.5 0.7 65 4000

TENIS u zatvorenom

t/r 500 0.4 0.6 65 4000 A 750 0.4 0.6 65 4000 P 1000 0.4 0.6 65 4000

na otvorenom t/r 250 0.4 0.6 60 2000 A 500 0.4 0.6 65 4000 P 750 0.4 0.6 65 4000

KARATE t/r 500 0.4 0.6 65 4000 A 1000 0.5 0.7 65 4000 P 2000 0.5 0.7 65 4000

RUKOMET u zatvorenom

t/r 300 0.4 0.6 65 4000 A 400 0.5 0.7 65 4000 P 600 0.5 0.7 65 4000

na otvorenom t/r 100 0.4 0.6 65 4000 A 200 0.5 0.7 65 4000 P 500 0.5 0.7 65 4000

ODBOJKA u zatvorenom

t/r 300 0.4 0.6 65 4000 A 400 0.5 0.7 65 4000 P 600 0.5 0.7 65 4000

na otvorenom t/r 100 0.4 0.6 65 4000 A 200 0.5 0.7 65 4000 P 500 0.5 0.7 65 4000

GIMNASTIKA t/r 300 0.4 0.6 65 4000 A 400 0.5 0.7 65 4000 P 600 0.5 0.7 65 4000

SKIJANJE t/r 50 0.2 0.3 20 2000 A 100 0.2 0.3 20 2000 P 200 0.2 0.3 20 2000

BOKS t/r 500 0.4 0.6 65 4000 A 1000 0.5 0.7 65 4000 P 2000 0.5 0.7 65 4000

MAČEVANJE t/r 300 0.4 0.6 65 4000 A 600 0.5 0.7 65 4000

Page 34: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 30

P 800 0.5 0.7 65 4000

STONI TENIS t/r 300 0.4 0.6 60 4000 A 400 0.5 0.7 60 4000 P 600 0.5 0.7 60 4000

HOKEJ NA LEDU u zatvorenom

t/r 300 0.4 0.6 65 4000 A 600 0.5 0.7 65 4000 P 800 0.5 0.7 65 4000

na otvorenom t/r 100 0.4 0.6 65 4000 A 250 0.4 0.6 65 4000

Napomena : U tabeli su date pogonske (eksploatacione) vrijednosti osvjetljenosti. Da bi se dobile početne vrijednosti, koje odgovaraju novoj instalaciji osvjetljenja, vrijednosti iz ove tabele treba pomnožiti faktorom 1.25 (usvaja se faktor održavanja 0.8) [5]. Tabela 5.3. Preporučene vrijednosti fotometrijskih parametara relevantnih za TV prenose-

takmičenja nacionalnog ranga [5].

grupa sportova

maksimalno rastojanje snimanja

nivo osvjetljenosti ravnomjernost osvjetljenosti indeks

reprodu - kcije boje Ra

(pridru - žena) tempera-tura boje T (K)

glavna kamera

pomoćna kamera

vertikalne horizontalni

U1 U2 U1 U2

A do 25 m 500 lx 500 lx 0.4 0.5 0.3 0.5 65 4000 do 75 m 700 lx 500 lx 0.4 0.5 0.3 0.5 65 4000 do 150 m 1000 lx 700 lx 0.5 0.6 0.4 0.6 65 4000

B do 25 m 700 lx 500 lx 0.5 0.6 0.3 0.5 65 4000 do 75 m 1000 lx 700 lx 0.5 0.6 0.3 0.5 65 4000 do 150 m 1400 lx 1000 lx 0.6 0.7 0.4 0.6 65 4000

C od 25 m 1000 lx 700 lx 0.5 0.6 0.4 0.6 65 4000 od 75 m 1400 lx 1000 lx 0.6 0.7 0.4 0.6 65 4000

Page 35: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 31

Tabela 5.4.Preporučene vrijednosti fotometrijskih parametara relevantnih za TV prenose – takmičenja međunarodnog ranga [5].

grupa sportova

maksimalno rastojanje snimanja

nivo osvjetljenosti ravnomjernost osvjetljenosti indeks

reprodu - kcije boje Ra

(pridru - žena) tempera-tura boje T (K)

glavna kamera

pomoćna kamera

vertikalne horizontalni

U1 U2 U1 U2

A do 25 m 700 lx 500 lx 0.4 0.5 0.3 0.5 651 40002

do 75 m 1000 lx 700 lx 0.5 0.6 0.3 0.5 651 40002

do 150 m 1400 lx 1000 lx 0.5 0.6 0.4 0.6 651 40002

B do 25 m 1000 lx 700 lx 0.5 0.6 0.3 0.5 651 40002

do 75 m 1400 lx 1000 lx 0.6 0.7 0.4 0.6 651 40002

do 150 m 1750 lx 1250 lx 0.6 0.7 0.4 0.6 651 40002

C od 25 m 1400 lx 1000 lx 0.6 0.7 0.4 0.6 651 40002

od 75 m 1750 lx 1250 lx 0.7 0.8 0.5 0.7 651 40002

1Preporučuje se Ra = 90 2Preporučuje se temperatura boje 5500K

Tabela 5.5. Preporučene vrijednosti fotometrijskih parametara relevantnih za HD (TV) prenose [5].

grupa sportova

maksimalno rastojanje snimanja

nivo osvjetljenosti ravnomjernost osvjetljenosti indeks

reprodu - kcije boje Ra

(pridru - žena) tempera-tura boje T (K)

glavna kamera

pomoćna kamera

vertikalne horizontalni

U1 U2 U1 U2

A do 25 m 1000 lx 700 lx 0.5 0.6 0.5 0.6 90 5500 do 75 m 1500 lx 1000 lx 0.6 0.7 0.6 0.7 90 5500 do 150 m 2000 lx 1500 lx 0.6 0.7 0.6 0.7 90 5500

B do 25 m 1500 lx 1000 lx 0.6 0.7 0.6 0.7 90 5500 do 75 m 2000 lx 1500 lx 0.6 0.7 0.7 0.8 90 5500 do 150 m 2500 lx 1750 lx 0.7 0.8 0.7 0.8 90 5500

C od 25 m 2000 lx 1500 lx 0.7 0.8 0.7 0.8 90 5500 od 75 m 2500 lx 1750 lx 0.7 0.8 0.7 0.8 90 5500

Page 36: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 32

Tabela 5.6. Preporučene vrijednosti relevantnih fotometrijskih parametara u slučaju uključenja pomoćnog osvjetljenja za TV prenose i snimanja [5].

grupa sportova

maksimalno rastojanje snimanja

nivo osvjetljenosti ravnomjernost osvjetljenosti indeks

reprodu - kcije boje Ra

(pridru - žena) tempera-tura boje T (K)

glavna kamera

pomoćna kamera

vertikalne horizontalni

U1 U2 U1 U2

A do 25 m 350 lx - 0.4 0.5 0.3 0.5 651 40002

do 75 m 500 lx - 0.4 0.4 0.3 0.5 651 40002

do 150 m 800 lx - 0.5 0.6 0.4 0.6 651 40002

B do 25 m 500 lx - 0.3 0.5 0.6 0.7 651 40002

do 75 m 800 lx - 0.3 0.5 0.6 0.7 651 40002

do 150 m 1000 lx - 0.4 0.6 0.7 0.8 651 40002

C od 25 m 800 lx - 0.5 0.6 0.4 0.7 651 40002

od 75 m 1000 lx - 0.6 0.7 0.4 0.6 651 40002

1Preporučuje se Ra = 90 2Preporučuje se temperatura boje 5500 K Napomene koje važe za tabele 5.3-5.6 :

1. Nivoi osvjetljenosti su pogonske srednje vertikalne osvjetljenosti tačaka proračunskog polja koje se nalaze na visini od 1.5 m iznad tla.

2. Svrstavanje sportova u grupe A,B i C izvršeno je prema tabeli 5.1.

5.7. Raspored stubova i reflektora Prilikom određivanja rasporeda stubova, odnosno reflektora, pored pokušaja da se zadovolje svi fotometrijski kriterijumi, treba uložiti poseban napor da se elementi instalacije osvjetljenja sportskog objekta što bolje uklope u postojeće arhitektonsko okruženje. Pravovremena saradnja arhitekte i projektanta osvjetljenja učiniće da pojava neophodnih dodatnih elemenata (stubova, reflektora, mačijih staza, kablovskih regala...) bitno ne naruši estetski doživljaj objekta.

5.7.1. Sportski stadioni Pod pojmom stadion uglavnom se podrazumjeva fudbalsko igralište sa ili bez atletske staze. U skladu sa svojim arhitektonskim specifičnostima, stadion može biti pokriven, djelimično pokriven, ili, što je najčešći slučaj, potpuno otvoren. Ova podjela nosi sa sobom i bitne razlike koje se tiču projektovanja njegove instalacije osvjetljenja.

Page 37: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 33

U slučaju potpuno otvorenih stadiona, problem osvjetljenja se po pravilu rješava postavljanjem četiri visoka stuba iz četiri ugla (kornera) igrališta (dijagonalni raspored stubova). Veličina stadiona, koja je određena veličinom tribina i atletske staze, određuje visinu stubova, odnosno mjesto montaže reflektora. Prema grafičkom prikazu na slici 5.5, potrebna visina stuba zavisi od udaljenosti temelja stuba od centra igrališta. Mjerodavan je ugao koji sa igralištem obrazuje prava koja spaja centar terena i srednju tačku najnižeg reda reflektora na stubu. Da bi blještanje kome su izloženi igrači i gledaoci bilo u okvirima dozvoljenog, ovaj ugao mora da iznosi bar 25°.

75m

100m

25˚

46m35m

Slika 5.5. Određivanje visine stuba [5].

Položaj stubova kod dijagonalnog rasporeda određen je uglovima prikazanim na sl. 5.6. Stub se može postaviti samo u šrafirano polje, jer je tada blještanje kome je izložen golman u granicama prihvatljivog, a obezbjeđuje se i zadovoljavajuća vertikalna osvjetljenost za potrebe pomoćne kamere, koja se nalazi iza gola.

Page 38: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 34

Slika 5.6. Dijagonalni raspored stubova (tačke A i B redom predstavljaju sredinu gol i aut linije) [5].

Nedostatak dijagonalnog rasporeda stubova je u otežanom ostvarivanju potrebne vertikalne osvjetljenosti, a posebno u srednjoj zoni svake od aut-linija. Uz to, visoki stubovi su po pravilu veoma skupi i daju relativno neprihvatljiv odnos između verikalne i horizontalne osvjetljenosti. S druge strane, prednost rješenja sa visokim stubovima raspoređenim u četiri ugla su kraće sjenke i značajno manje blještanje. Čest je slučaj u praksi da je stadion samo djelimično pokriven. Pokriveni dio najčešće čine dijelovi tribina nadkriveni nadstrešnicama. Preporučuje se da se nadstrešnice iskoriste za postavljanje dodatnih reflektora i instalacije osvjetljenja. Za to postoje dva osnovna razloga. Prvi je da izgradnja nadstrešnice stvara uslove za pojavu sjenki (i polusjenki) koji kreira svjetlost reflektora na visokim stubovima u uglovima terena (kao što je prikazano na slici 5.6). Na dijelu igrališta te sjenke ometaju projektovane efekte osvjetljenja sa visokih stubova.Postavljanjem reflektora na konstrukciju nadstrešnice, moguće je sjenke ″ispeglati″ i postići potrebnu ravnomjernost osvjetljenosti.

Page 39: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 35

TRIBINA

STUB

SJENKA

Slika 5.7. Grafički prikaz pojave sjenki od nastrešnice [5]. Drugo, postavljanjem dodatnih reflektora na elemente nadstrešnice postižu se veće vrijednosti vertikalne osvjetljenosti na svim dijelovima terena, čime se eliminiše osnovna mana instalacije osvjetljenja pomoću četiri stuba. Na ovaj način se lakše obezbjeđuju i uslovi za TV snimanja i prenose. Kod stadiona sa pokrivenim tribinama, koristi se bočni raspored reflektora. Oni se kontinualno ili u grupama raspoređuju u elemente krovne konstrukcije, paralelno dužim ivicama terena (kao na slici 5.7). Na slici 5.8 su posebno naglašena mjesta predstavljena nešrafiranim površinama, koje ne treba koristiti za postavljanje reflektora (prvenstveno zbog eliminacije prekomjernog blještanja u okviru golmanskog prostora). Bočni raspored reflektora je pogodan, jer omogućava lakše ostvarivanje potrebne vertikalne osvjetljenosti, uz visok stepen njene ravnomjernosti.

Page 40: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 36

≥15˚

≥15˚

Slika 5.8. Bočni raspored reflektora [5].

Instalacija osvjetljenja stadiona sa pokrivenim tribinama treba da se tako projektuje i izvede, da onemogući stvaranje bilo kakvih vizuelnih prepreka, i to kako gledaocima, tako i TV kamerama. Sa slike 5.9 se može vidjeti minimalna visina postavljanja reflektora u elemente krova tribina treba da iznosi 12 m. Treba voditi računa i o upadnim uglovima svjetlosnog snopa reflektora u odnosu na podnožnu osu terena (α) i bližu ivicu igrališta (ß). Preporučene v rijednosti parametara sa sl. 5.9 omogućavaju ostvarivnje potrebnih fotometrijskih performansi(α=min20˚,preporučuje se 25˚; β=minimum45˚, maksimum75˚, [5]).

β α

12m

min

Slika 5.9. Parametri postavljanja reflektora u elemente krovne konstrukcije [5].

Page 41: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 37

5.8. Stepeni uključenja instalacije osvjetljenja sportskih objekata Električne instalacije osvjetljenja sportskih objekata mogu biti relativno jednostavne, ali i veoma kompleksne.Ukoliko je predviđen samo nivo rekreacije i treninga, sistem osvjetljenja je veoma jednostavan.Tada se najčešće projektuje samo jedna mogućnost uključenja instalacije osvjetljenja za cijelu površinu igrališta.Ukoliko je teren višenamjenski, instalacija osvjetljenja se može uključivati po stepenima koji su određeni dimenzijama terena.Na primjer, prvi stepen može da se odnosi na teren manjih dimenzija, koji odgovara potrebama tenisa, košarke ili odbojke, drugi na teren većih dimenzija (rukomet), a treći na cijelo igralište. Ukoliko se za sportski objekat projektuje osvjetljenje koje odgovara takmičarskom nivou, obično se za svaki od sportova predviđaju po dva stepena uključenja instalacije, jer je polovina osvjetljenosti koja odgovara takmičarskom nivo najčešće dovoljna za potrebe treninga i rekreacije (vidjeti tabelu 5.2) U slučaju instalacije osvjetljenja projektovane za TV snimanja i prenose, treba obezbjediti i : - mogućnost održavanja TV prenosa u slučaju prekida mrežnog napajanja (postizanje minimuma osvjetljenosti za potrebe glavne kamere), - posebno osvjetljenje tribina, koje se često isključuje radi koncentracije gledalaca na sportski događaj, i - posebno osvjetljenje malog dijela igrališta (npr. bokserskog ringa), koje će zadovoljiti potrebe TV prenosa. Veoma često se osvjetljenje za održavanje objekta i nužno osvjetljenje predviđaju kao poseban sistem, iako mogu biti integrisani i u ukupan sistem osvjetljenja objekta. Ovdje ćemo dati tipične stepene uključenja instalacije osvjetljenja koji su karakteristični za stadione i višenamjenske sportske hale i arene.Naravno, iz tih rješenja se mogu izvlačiti sistemi uključenja za objekte manjeg značaja i manjih ambicija. Sistem uključenja instalacije osvjetljenja stadiona može da sadrži sledeće stepene, [5]: 1 . trening - fudbal 2. trening - atletika Mogućnost: - samo staza 3. takmičenje - fudbal 4.takmičenje - atletika 5.TV minimum (prekid mrežnog napajanja) - fudbal 6.TV minimum - atletika 7.TV prenos - fudbal 8.TV prenos - atletika Stepeni 5 i 6 se predviđaju za postizanje nivoa osvjetljenosti koji treba da obezbjedi kontinuitet TV prenosa u slučaju prekida mrežnog napajanja.Reflektori koji su potrebni za

Page 42: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 38

ostvarivanje ovog nivoa osvjetljenosti povezani su i na rezervni izvor napajanja.Da bi njegova snaga bila što manja, preporučuje se asimetrično rješenje,kojim bi se postiglo oko 800 lx vertikalne osvjetljenosti u pravcu glavne kamere i oko 400-500 lx u suprotnom smjeru. Sistem uključenja instalacija osvjetljenja višenamjenskih hala (arena) može da sadrži sledeće stepene, [5] :

1. Trening – košarka, odbojka (15 x 30 m) 2. Trening – rukomet (20 x 40 m) 3. Trening – ukupna površina borilišta 4. Takmičenje – košarka, odbojka 5. Takmičenja – rukomet 6. Takmičenje – ukupna površina borilišta 7. TV minimum (prekid mrežnog napajanja) – košarka i odbojka 8. TV minimum – rukomet 9. TV minimum – ukupna površina borilišta 10. TV prenos – košarka, odbojka 11. TV prenos – rukomet 12. TV prenos – ukupna površina borilišta 13. TV prenos – boks

Ukoliko dimenzije borilišta sportske hale nisu veće od 25 x 45 m, stepeni 3, 6, 9 i 12 se ne predviđaju. Oni su jedino neophodni u veoma velikim sportskim halama – arenama. U nekim slučajevima potrebno je predvidjeti dodatne stepene uključenja za stoni tenis, tenis i tome slično. Sportski objekti se ne koriste samo za sportska takmičenja. Veoma često se u njima organizuju koncerti, priredbe, izložbe, kongresi i slično. Uobičajeno je da se u tim slučajevima predvidi instalacija posebnog sistema osvjetljenja, najčešće sa halogenim izvorima svjetlosti. Preporučuje se tehničko rješenje uključenja koje će sadržavati kontinualnu regulaciju nivoa osvjetljenosti od 0 da 150 lx, i još dva dodatna stepena paljenja, koji će obezbjediti podizanje nivoa osvjetljenosti do uobičajenih 400 do 500 lx.

5.9. Mjerenja fotometrijskih parametara u sportskim objektima Mjerenja fotometrijskih parametara u sportskim objektima vrše se da bi se potrvrdilo postizanje izračunatih, odnosno projektom definisanih vrijednosti.Ona se obavljaju preciznim i kalibrisanim (od nadležne ustanove odobrenim) instrumentima. Broj mjernih tačaka i njihov raspored treba da odgovaraju zahtjevima lokalnih standarda ili se ukoliko oni ne postoje, dogovaraju između investitora i izvođača radova. Mogu se koristiti i smjernice date u poglavlju 5.2.

Page 43: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 39

U slučaju simetrične instalacije osvjetljenja, mjerenja se vrše samo na jednoj polovini, ili čak samo na jednoj četvrtini površine terena. Referentni nivo mjernog polja tačaka je nivo tla za horizontalnu osvjetljenost, ukoliko nije drugačije propisano. U poglavlju 5.3 su u zavisnosti od pokretnosti kamere precizno definisane ravni u kojima se vrši mjerenje vertikalnih osvjetljenosti. Iz njega proizilazi da je u najsloženijem slučaju (slučaju pokretne kamere) u svakoj mjernoj tački potrebno izvršiti mjerenja osvjetljenosti u jednoj horizontalnoj i četiri vertikalne ravni. Na slici 5.10 je prikazana orijentacija vertikalnih ravni i kako se izmjerene vrijednosti pregledno upisuju u polje mjernih tačaka.

1430 1060

11101040

1220

Eh

Ev1

Ev2

Ev3

Ev4

Slika 5.10. Orijentacija vertikalnih ravni i prikaz izmjerenih vrijednosti osvjetljenosti [8].

Ponekad se mjerenja (i proračuni) osvjetljenosti vrše u ravni koja je 15° zakošena u odnosu na vertikalnu ravan, jer kamere sa tribina snimaju približno pod tim uglom. Mjerenja u ravnima zakošenim za 15° sprovode se kako u varijanti četiri ″vertikalne″ ravni, paralelne ivicama terena, tako i u varijanti »vertikalne« ravni orijentisane prema glavnoj kameri. Napomenimo da se u tim slučajevima ustvari mjere (izračunavaju) osvjetljenosti u pravcu kamere (takozvane radijalne osvjetljenosti), koje su uvijek veće od odgovarajućih vertikalnih osvjetljenosti. Prilikom mjerenja osvjetljenosti treba da se mjere i drugi važni parametri. Tako se mjerenje napona vrši u pravilnim vremenskim razmacima (npr. svakih pola sata), i to što je moguće bliže izvoru svjetlosti. Preporučuje se i mjerenje struje iz razloga provjere prisustva viših harmonika u naponu napajanja, kao i kontrola faktora snage. U slučaju mjerenja na otvorenim sportskim objektima, treba izmjeriti i vrijednosti parametara koji opisuju klimatske uslove (temperatura i vlažnost, npr.). Podaci o izmjerenim vrijednostima osvjetljenosti i ostalih relevantnih parametara unose se u protokol o izvršenim mjerenjima. On predstavlja zvaničnu potvrdu da je instalacija osvjetljenja nekog sportskog objekta pravilno projektovana i izvedena. Naravno, moguća su odstupanja izmjerenih od izračunatih vrijednosti, koja se prvenstveno javljaju usljed :

Page 44: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 40

- Mogućih odstupanja fotometrijskih karakteristika izvora svjetlosti i svjetiljki u odnosu na kataloške podatke,

- Mogućih odstupanja od projektovanih položaja i orijentacija svjetiljki, i - Mogućih nepreciznosti prilikom izvođenja fotometrijskih mjerenja.

Napomenimo da se po pravilu vrše korekcije izmjerenih vrijednosti, pomoću kojih se, na primjer, uvažavaju razlike između stvarnih i kataloških vrijednosti svjetlosnog fluksa izvora koje su posljedica odstupanja napona napajanja od nominalne vrijednosti. Na kraju, razlike između tako korigovanih i projektom definisanih vrijednosti ne bi smjele da budu veće od 10 % (ovo naročito treba da važi za srednje vrijednosti osvjetljenosti). Napomenimo takođe da ne postoje međunarodno prihvaćeni standardi, niti odgovarajući instrumenti, koji bi omogućili kvantitativnu provjeru snošljivosti blještanja. Ono se zbog toga procjenjuje jedino na osnovu subjektivnih reakcija.

5.10. Izvori svjetlosti Za osvjetljenje sportskih objekata najčešće se koriste fluo cijevi, halogeni, metal-halogeni i natrijumovi izvori visokog pritiska. Prilikom izbora izvora svjetlosti, moraju se imati u vidu sljedeći opredjeljujući faktori, [8] :

- Vrsta objekta (otvoren/zatvoren), - Nivoi sportskih aktivnosti u objektu, - Svjetlosna iskoristivost izvora, - Vijek trajanja izvora, - Indeks reprodukcije boje izvora, - (pridružena) temperatura boje izvora, - Oblik i dimenzije izvora svjetlosti, i - Troškovi investicije i održavanja.

Tabela 1.7. Daje pregled i najvažnije karakteristike izvora svjetlosti koji se koriste za

osvjetljenje sportskih objekata [5].

izvor svjetlosti snaga do (W)

svjetlosna iskoristivost do (lm/W)**

(pridružena) temperatura boje (K)

indeks reprodukcije boje Ra

halogeni 2000 30 2800-3300 100 fluo cijev 58 100 2500-6500 60-90 natrijumov izvor visokog pritiska 1000 150 2000-2500* 20-80*

metal - halogeni 3500 95 3500-6500 65-95 *slučaj mješanja svjetlosti sa svjetlošću izora veće temperature boje i većeg indeksa reprodukcije boje;**isključeni gubici na prigušnici.

Page 45: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 41

Halogeni izvori se vrlo rijetko koriste za glavno osvjetljenje sportskih objekata. Uglavnom se primjenjuju za nužno osvjetljenje, jer posjeduju prednost trenutnog paljenja. Zahvaljujući velikom izboru snaga, mogu se koristiti za objekte najrazličitijih visina. Koriste se i kod otvorenih i kod zatvorenih sportskih objekata. Fluorescentne cijevi, kao klasični linijski izvori svjetlosti, uglavnom se koriste za niže objekta (visina do 7 m), gdje daju najbolje rezultate, uz minimalno blještanje. Ovdje se prije svega misli na školske sale i dvorane za rekreativno bavljenjem sportom, koje karakterišu niži fotometrijski zahtjevi. Natrijumovi izvori visokog pritiska se prvenstveno primjenjuju za osvjetljenje otvorenih sportskih objekata. Pre svega koriste se u objektima koji su namjenjeni rekreativnom bavljenju sportom i takmičenjima nižeg ranga. Najčešće su to sportski tereni za male sportove, ili kompletni sportsko-rekreativni centri, gdje ovaj izvor svjetlosti u potpunosti odgovara (prijatna topla boja svjetlosti, nebitna reprodukcija boja, velika svjetlosna iskoristivost i dug vijek trajanja). Ponekad, uz kombinaciju sa metal-halogenim izvorima, moguće je postići fotometrijski rezultat koji odgovara potrebama nacionalnog takmičarskog ranga. TV prenosi sa sportskih objekata osvjetljenih sa ovim izvorima svjetlosti ne dolaze u obzir. Za ostvarivanje fotometrijskih zahtjeva koji omogućavaju vršenje televizijskih prenosa,bez obzira da li se radi o otvorenim stadionima ili sportskim halama i arenama, isključivo se koriste metal-halogeni izvori. Zahvaljujući pogodnoj temperaturi boje i odličnom indeksu reprodukcije boje, uz dobru svjetlosnu iskoristivost i dug vijek trajanja, ovi izvori svjetlosti su nezamjenjivi kada su u pitanju TV prenosi i snimanja. Izbor snaga je veliki, pa se koriste za osvjetljenje sportskih objekata svih veličina. Metal-halogeni izvori svjetlosti se mogu koristiti i kod objekata manjih visina. Uz odgovarajuću konstrukciju svjetiljke, odnosno upotrebu širokosnopovskog ogledala i reljefnog stakla kao protektora, danas se ovi izvori koriste i u školskim i ostalim sportskim salama koje su namjenjene rekreativnom bavljenju sportom. Projektantima se preporučuju kao korektno rješenje, bez bojazni od pretjeranog blještanja. Naravno, mogu se upotrebljavati i za osvjetljenje otvorenih terena za male sportove. Posebno se preporučuju za teniske terene.

5.11. Svjetiljke U žargonu tehnike osvjetljenja, svjetiljke koje se koriste za osvjetljenje sportskih objekata nazivaju se još i reflektori ili projektori. Po pravilu se radi o čvrstim mehaničkim konstrukcijama visokog stepena zaštite (do IP65 [8] kod svjetiljki namjenjenih osvjetljenju otvorenih sportskih objekata). Dimenzije reflektora su primjerene izvoru svjetlosti, odnosno njegovoj snazi (snazi termičkih gubitaka) i potrebama za postizanjem željene fotometrijske karakteristike. Prilikom izbora reflektora, mora se strogo voditi računa i o njegovim električnim i mehaničkim osobinama, a ukoliko se koristi za osvjetljenje bazena, i otpornosti

Page 46: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 42

na korozione efekte. Pod mehaničkim osobinama podrazumjevaju se i postojanost fiksiranog položaja reflektora, kao i njegova otpornost na vibracije, koje mogu biti izazvane jakim vjetrom kod otvorenih sportskih objekata. Ipak najvažniji konstrukcioni elemenat reflektora je ogledalo, koje u kombinaciji sa odabranim izvorom svjetlosti i protektorom formira fotometrijsku karakteristiku reflektora. Na slici 5.11 su prikazani polarni dijagram za nekoliko vrsta svjetiljki koje se koriste za rasvjetu sportskih objekata,prvenstveno za rasvjetu fudbalskih stadiona.

Slika 5.11. Polarni dijagrami svjetiljaka za rasvjetu fudbalskog stadiona [9].

U slučajevima kada pojedini dijelovi tavanice ne mogu da se koriste za postavljanje svjetiljki (problem sa blještanjem ili održavanjem), na raspolaganju stoje svjetiljke sa asimetričnom raspodjelom svjetlosnog fluksa u poprečnoj ravni.

Page 47: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 43

Što se tiče projektora, razlikujemo dva osnovna tipa : sa kružnim i pravougaonim poprečnim presjekom slika, 5.12.

(1) (2)

Slika 5.12. Projektor sa kružnim (1) i pravougaonim (2) poprečnim presjekom [9].

Svaki od njih može da bude sa uskim, srednjim ili širokim snopom svjetlosti, i sa simetričnom ili asimetričnom raspodjelom svjetlosnog fluksa. Osnovne prednosti reflektora sa asimetričnom raspodjelom (posebno onih koji su pravougaonog poprečnog presjeka) su manje blještanje u kritičnim pravcima i odlična ravnomjernost osvjetljenosti. Na slici 5.13 i 5.14 prikazane su fotometrijske karakteristike ovih projektora.

Slika 5.13. Fotometrijske karakteristike projektora sa uskim snopom svjetlosti [9].

Page 48: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 44

Slika 5.14. Fotometrijske karakteristike projektora sa širokim snopom svjetlosti sa (a) simetričnom i (b) asimetričnom raspodjelom ) [9].

Iz iskustva projektanata koji se bave ovom problematikom došlo se do zaključka da je u slučaju postavljanja reflektora sa obe strane (pored ivica igrališta) povoljnije koristiti reflektore pravougaonog poprečnog presjeka, dok se oni sa kružnim poprečnim presjekom preporučuju u slučaju dijagonalnog rasporeda. Da zaključimo: projektanti imaju na raspolaganju široku lepezu tipova reflektora sa različitim izvorima svjetlosti. Zavisno od vrste sportskog objekta i njegove geometrije, pravilnim izborom reflektora mogu se ostvariti najrazličitiji fotometrijski zahtjevi.

5.12 Održavanje instalacija osvjetljenja sportskih objekata Osvjetljenja sportskih objekata

Nivoi osvjetljenosti preporučenim tabelama 5.2 -5.6 predstavljaju minimalne nivoe do kojih osvjetljenost može da opadne u toku eksploatacije uređaja za osvjetljenje. Najvažniji uzroci smanjenja svjetlosne efikasnosti instalacije osvjetljenja nekog sportskog objekta su :

- Prirodno opadanje svjetlosnog fluksa izvora svjetlosti, - Opadanje performansi svjetiljke (smanjenje faktora refleksije ogledala, odnosno

faktora transparencije protektora), - Zaprljanje optičkih površina svjetiljke izvora svjetlosti, i - Opadanje faktora refleksije površine prostora zatvorenog sportskog objekta.

Održavanje instalacije osvjetljenja mora sistematski da se planira i sprovodi, kako bi se početni (projektovani) parametri instalacije održali u toku njenog vijeka trajanja. Zamjena

Page 49: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 45

izvora svjetlosti i pregled svjetiljki treba da se vrše sistematski, jedanput godišnje ili kada srednja osvjetljenost opadne do projektovanog minimuma. Sistematsko održavanje instalacije osvjetljenja obuhvata zamjenu izvora svjetlosti i drugih komponenti koje imaju određeni radni vijek kao i zamjenu oštećenih ili dotrajalih dijelova. Pod pregledom svjetiljki se podrazumjeva čišćenje njihovih optičkih dijelova i , ukoliko se pokaže neophodnim, njihovo ponovno usmjeravanje. Kada su u pitanju izvori svjetlosti, najbolje je da se vrši njihova grupna zamjena, čime se sprječava pojava velikih razlika u emisiji svjetlosnog fluksa novih i starih izvora svjetlosti. Pojedinačna zamjena izvora svjetlosti se sprovodi samo ako je njihov udio u osvjetljenju objekta nezamjenjiv. Ovo se uglavnom odnosi na otvorene sportske objekte sa manjim brojem reflektora, gdje se nedostatak jednog izvora svjetlosti značajno osjeti. Faktor održavanja kojim se obezbjeđuje očuvanje projektovanih efekata osvjetljenja mora se unaprijed dogovoriti između projektanta i korisnika objekta. Ako nije drugačije dogovoreno, uobičajeno je da se usvoji da njegova vrijednost iznosi 0.8. Prilikom projektovanja, posebnu pažnju treba posvetiti definisanju položaja svjetiljki, kako bi se održavanje obavljalo jednostavno i bez ometanja funkcionisanja objekta. To znači da prilkom projektovanja treba voditi računa i o obezbjeđenju neometanog i bezbjednog pristupa reflektorima. U zatvorenim objektima se u tom cilju najčešće izvode odgovarajuće mačije staze, a kod otvorenih – posebne konstrukcije stubova sa ledobranom.

Page 50: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 46

DOPRINOS DIPLOMSKOM RADU

Samostalni doprinos kandidata diplomskom radu se sastoji u objašnjenju programskog paketa Calculux sa Philips-ovom bazom podataka. U ovom poglavlju su dati osnovni moduli programskog paketa, navedene glavne karakteristike i mogućnosti programskog paketa kao i način njegovog korištenja.

Page 51: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 47

6. Programski paket Calculux

Calculux je programski paket za projektovanje osvjetljenja, koji se odlikuje kako fleksibilnošću pristupa tako i brzim i sveobuhvatnim proračunima, neophodnim prilikom projektovanja. Paket se sastoji od dva glavna modula:

1. Calculux Area 2. Calculux Road

Prvi modul se odnosi na proračun osvjetljenja sportskih terena i predstavlja idealno rješenje za projektiranje rasvjete.

Drugi modul se koristi za proračun osvjetljenja ulica i raznih vrsta saobraćajnica.

U ovom poglavlju će biti date osnovne postavke korištenja ovog programskog paketa sa akcentom na upotrebu prvog modula.

Programski paket je veoma svestran i ima veliki broj opcija u svojim datotekama, tako da bi njegovo detaljno opisivanje zahtjevalo veći prostor za opis svih mogućnosti.Zbog toga ćemo u narednih par stranica dati samo osnovne postavke korištene ovog programa za projektovanje osvjetljenja fudbalskog stadiona koji je odrađen u prilogu.

Calculux Area

Slika 6.1. Korištena verzija Calculuxa [9].

Page 52: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 48

Razlog korištenja Calculuxa se ogleda u nekoliko njegovih mogućnosti:

- omogućava proračun rasvjete pravougaone površine u bilo kojoj ravni ;

- daje široki spektar kvalitetnih podataka za dizajn rasvjete;

- velika Philips-ova baza podataka za odabir svjetiljke, kao i mogućnost korištenja svjetiljke od drugih poznatih proizvođača;

- mogućnost pozicioniranja i orijentacije svjetiljke pojedinačno ili u grupama;

- izvještaj prikazuje rezultate u tekstualnim i grafičkim formatima;

- moguće je predvidjeti financijske posljedice investicija;

- ispis izvještaja na nekoliko jezika.

Pokretanjem programskog paketa Calculux dobijamo radni prostor u čijem gornjem lijevom uglu imamo prozore kao na slici 6.2.

Slika 6.2. Radna površina sa akcentom na prikaz korištenih modula [9].

Pokretanjem prozora 1. Data

6.1. korištenje polja: Project info

Kada se započne novi projekat u Calculux-u korisno je definisati neke detalje o tom projektu, npr. ime projekta, datum izrade, dizajnera projekta i sl..Svi ovi podaci nam omogućavaju lakše pronalaženje datog projekta a samim time i veću efikasnost.

Page 53: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 49

6.2 korištenje polja: Application Fields vršimo izbor igrališta iz definisane baze:

Slika 6.3. Prozor za odabir igrališta [9].

- Odabirom fudbalskog igrališta dobijamo mogućnost podešavanja dimenzija igrališta, što se vidi sa slike 6.4.

Slika 6.4. Podešavanje dimenzija terena [9].

Page 54: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 50

6.3 korištenje polja: Project Luminares,

Individual Luminares,

Aranged Luminares

Calculux koristiti svjetiljke iz Philips-ove baze podataka ili svjetiljke nekog drugog poznatog proizvođača.Korištenjem ovih modula moguće je definisati sve pojedinosti vezane za izbor svjetiljke, njihovu snagu, svjetlosni fluks, položaj (mogućnost korištenja simetrije), usmjerenje, količinu, grupisanje, aranžiranje, i sl..

Slika 6.5. Prozor za odabir vrste svjetiljke [9].

6.4 korištenje polja: Switching Modes

Poznato je da dizajn rasvjetnog sistema mora biti fleksibilan, pomoću ovog polja može se izvršiti podjela rasvjetnog sistema na određene nivoe, što omogućava korištenje jednog terena za veći broj sportova i uštedu električne energije za slučaj osvjetljenja manjeg značaja (trening-manji broj korištenih svjetiljki) pa za konkretan primjer osvjetljenja stadiona mogu se definisati sledeći nivoi osvjetljenosti za potrebe :

Page 55: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 51

- treninga

- nacionalnog takmičenja

- HD TV prijenosa.

6.5 korištenje polja : Observers

Ovo polje omogućava mogućnost definisanja položaja kamera kao reprezenata posmatrača, potrebno je definisati ime posmatrača kao i pozicije po X,Y,Z osi.

Slika 6.6. Prozor za definisanje položaja kamere [9].

6.6 korištenje polja : Obstacles

Prepreke su razni objekti koji se nalaze na putu svjetlosti od izvora svjetlosti do površine koja se osvjetljava. U ovom polju može da se izvrši definisanje prepreke, položaj prepreke, veličina i orijentacija prepreke.Prepreke mogu biti oblika [9]:

- blok prepreka;

- polu- blok prepreka;

- stub prepreka;

- polu-stub prepreka.

Page 56: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 52

Slika 6.7. Prozor za definisnje prepreke [9].

Kao što se vidi sa slike 6.7 moguće je definisati poziciju prepreke u koordinatama X,Y,Z, veličinu kao i orijentaciju prepreke.

Pokretanjem prozora: 2. Calculation

I ovaj prozor posjeduje veći broj polja: Define, Presentation, Show Results, Quality Figures i Obstusive Light.Prikazaćemo kratki opis prvog polja.

6.7 korištenje polja: Define

U ovome polju vršimo izbor vrste osvjetljenosti.

.

Slika 6.8. Prozor za odabir vrste osvjetljenosti [9].

Page 57: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 53

Kao što se vidi sa slike programski paket Calculux nam nudi neke od slijedećih opcija u ovom polju: avionsku osvjetljenost, polucilindričnu osvjetljenost, polusferičnu osvjetljenost, osvjetljenost ulice i sl..

U polju Height above Grid definiše se visina na kojoj želimo vršiti mjerenja osvjetljenosti a iz polja Direction može de se izabere neka od ponuđenih opcija Horizontal+Z, Vertikal+Y, Surface +N, To Observers i sl..

Pokretanje prozora : 3. Report

Vrlo korisna osobina Calculuxa je izvještaj. Kada se završi projekat rasvjete može se korištenjem opcija ovoga polja napraviti atraktivan izvještaj (na raspolaganju nam je više prezentacija ostvarenog rezultata i na projektantu je da izvrši izbor komponenti koje želi u svome izvještaju).

Slika 6.9. Prozor za podešavanje izvještaja [9].

Page 58: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 54

Pokretanje prozora : 4. Finance

Ovo polje omogućava korištenje programskog paketa Calculux za izračunavanje godišnje potrošnje električne energije, troškova investicija za lampe, troškova investicija održavanja i troškova investicija instalacije rasvjete.

Slika 6.10. Prozor za finansijski proračun [9].

Page 59: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 55

- 4 rasvjetna stuba u uglovima stadiona;

DOPRINOS DIPLOMSKOM RADU

7. Glavne karakteristike rasvjetnog sistema

- Reflektori sa rotacionom krivom;

- Metalhalogeni izvor svjetla 2133 W,202000 lm;

- Ukupni broj reflektora 140 komada;

- Za potrebe treninga 4x6=24 komada;

- Za potrebe TV prenosa 140 komada;

- Napajanje iz trafostanice 10(20)/0.4 KV;

- Rasvjetni ormar uz svaki stub.

Page 60: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 56

(a) (b)

Slika 7.1. (a) rasvjetni stub i (b) rasvjetni ormar uz stub [8].

Detaljan projekat osvjetljena fudbalskog stadiona odrađen u programskom paketu Calculux Area je dat u prilogu diplomskog rada.

Page 61: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 57

8. Zaključak

Niskonaponske električne instalacije su skup međusobno spojene niskonaponske električne opreme u posmatranom prostoru. Instalacije se izvode u stambenim objektima, poslovnim prostorima, industriji, gradilištima i drugim građevinskim objektima. Svaka instalacija mora biti izvedena tako da ne predstavlja za živa bića nikakvu opasnost, a ni opasnost od požara. Zato je potrebno da se instalacijski materijal izrađuje prema određenim propisima i da se instalacije izvode onako kako to zahtjevaju propisi. Tako će opasnost od električne struje biti smanjena na minimalnu mjeru, postrojenje će imati duži životni vijek, a održavanje minimalno. Prilikom izrade projekta električne instalacije posebnu pažnju treba posvetiti pravilnom proračunu i dimenzionisanju provodnika. S obzirom da se većina sportskih događaja dešava u večernjim satima dovela je do toga da se projektovanju vještačkom osvjetljenja mora prići sa posebnom pažnjom. Osnovna svrha sistema osvjetljenja sportskog objekta je kvalitetno i sigurno odvijanje sportskog događaja. Opšte rečeno sportska rasvjeta mora u noćnim i uslovima slabe vidljivosti omogućiti sportistima nesmetano bavljenje sportom, te prisutnim i televizijskim gledaocima nesmetano praćenje sportskog događaja. S obzirom da prilikom izrade fotometrijskog projekta treba uzeti u obzir sve parametre koji utiču na osvijetljenost, vidi se da je fotometrija jako zahtjevna pa prilikom projektovanja treba joj prići ozbiljno i sa velikom dozom opreznosti. Nekada se fotometrijski proračun računao primjenom računskih metoda ,međutim danas sa sve većom primjenom računara razvijeni su softverski paketi koji omogućavaju mnogo brže računanje i istovremeni grafički prikaz na monitoru ili nekom od izlaznih uređaja. Jedna od važnijih prednosti primjene računara u izračunavanju fotometrijskih parametara je u tome što omogućava istovremeni proračun i prikaz svih potrebnih veličina, dok se računskom metodom može dobiti samo jedna od veličina a sve ostale dobijaju se naknadnim proračunima.

Neki od poznatijih softverskih paketa su Calculux, sa bazom podataka proizvođača svjetiljki Philips, zatim Relux i Sisport, sa bazom podataka proizvođača svjetiljki Siteco i dr.. Svi ovi programski paketi su namjenjeni za korištenje na personalnim računarima a odlikuju se fleksibilnošću pristupa (jednostavnim zadavanjem i izmjenama ulaznih parametara), brzim i sveobuhvatnim proračunima.

Svi ovi softverski paketi mogu se naći na internetu besplatno i kao takvi dostupni su svima koji žele da se bave ovom oblasti elektrotehnike.

Page 62: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 58

LITERATURA:

[1] Milo Mišković: Električne instalacije i osvjetljenje, Akademska misao, Beograd, 2000.

[2] Aleksandar Stošić: Projektovanje i izvođenje električnih instalacija, Građevinska knjiga, Beograd, 2006.

[3] Gojko Dotlić: Elektroenergetika kroz standarde,zakone,pravilnike,odluke i tehničke preporuke, Smeits, Beograd, 2004.

[4] Slavko Tomović: Električne instalacije niskog napona, Tehnička knjiga, Beograd, 2000.

[5] Miomir B. Kostić: Vodič kroz svet tehnike osvetljenja, Minel-Schreder, Beograd, 2000. [6] Miomir B. Kostić: Teorija i praksa projektovanja elektičnih instalacija, Akademska misao, Beograd, 2005.

[7] Europski standardi EN 12193: Sports lighting, 1999.

[8] Publikacija CIE N67:1994, Fotometrijske specifikacije i metodologoja merenja instalacija osvetljenja za sportske objekte.

[9] Programski paket CALCULUX (Philips-ova baza podataka).

Page 63: DIPLOMSKI RAD.pdf

Diplomski rad-Bojan Šukalo

Niskonaponske električne instalacije i osvjetljenje fudbalskog stadiona 59

DOPRINOS DIPLOMSKOM RADU U ovom dijelu doprinosa je dat detaljan projekat osvjetljenja fudbalskog stadiona primjenom programskog paketa Calculux. Detaljno su razmotrena dva slučaja osvjetljenosti za potrebe treninga i potrebe televizijskih prenosa. Za rasvjetu je korišteno šest vrsta reflektora postavljenih na stubove u uglovima stadiona.Ukupan broj korištenih reflektora je 140. U samom izvještaju programskog paketa Calculux dati su mnogi detalji, počevši od položaja kamera, karakteristika korištenih svjetiljki, minimalne i maksimalne vrijednosti horizontalne i vertikalne osvjetljenosti kao i velikog broja grafičkih prikaza.

PRILOG

Projekat osvjetljenja fudbalskog stadiona primjenom programskog paketa CALCULUX

Page 64: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 65: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 66: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 67: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 68: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 69: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 70: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 71: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 72: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 73: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 74: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 75: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 76: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 77: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 78: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 79: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 80: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 81: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 82: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 83: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 84: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 85: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 86: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 87: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 88: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 89: DIPLOMSKI RAD.pdf
Page 90: DIPLOMSKI RAD.pdf