Osvjetljavanje puta do sigurnosti: projektiranje LED znakova za izlaz u nuždi

Presuda: LED znakovi za izlaz u nuždi smanjuju troškove energije za 95% u usporedbi sa žaruljama

Za poslovne zgrade koje zahtijevaju izlaznu rasvjetu u skladu s kodeksom, LED znakovi za izlaz u nuždi konzumirati 1-5 vata po znaku u usporedbi s 20-40 vata za žarulju sa žarnom niti, smanjujući godišnje troškove energije sa 50-100 USD na 2-10 USD po znaku . Izravni zaključak: odaberite LED znak za izlaz u nuždi na temelju Popis UL 924 (obavezno za SAD), vrsta baterije (NiCad, LiFePO4 ili zatvorena olovno-kisela), udaljenost gledanja (6 m do 30 m), način montaže (zid, strop, krajnja montaža) i boja lica (crvena ili zelena prema lokalnom kodu) . Za tipičan ured od 10.000 kvadratnih stopa s 20 izlaznih znakova, prelazak sa žarulje sa žarnom niti na LED štedi 2.000-3.000 kWh godišnje (240-360 USD pri 0,12 USD/kWh) i eliminira 50-100 promjena lampi godišnje.

Usklađenost s UL 924: najvažnija potvrda

U Sjedinjenim Američkim Državama svi znakovi izlaza u nuždi moraju biti navedeni u skladu s UL 924 (Standard Underwriters Laboratories za rasvjetu i električnu opremu za slučaj opasnosti). UL 924 potvrđuje da znak zadovoljava zahtjeve vidljivosti (visina slova, osvjetljenje, udaljenost gledanja), trajanje rezervne baterije (minimalno 90 minuta nakon potpunog punjenja) i prijenos energije (automatsko prebacivanje na bateriju unutar 10 sekundi nakon gubitka struje) . Znakovi bez popisa UL 924 neće proći građevinske inspekcije i poništiti će osiguranje. Potražite oznaku UL 924 na kućištu znaka i u priručniku s uputama; krivotvorene UL oznake uobičajene su kod jeftinih uvoznih proizvoda. Provjerite UL-ovu internetsku bazu podataka (iQ proizvoda) kako biste potvrdili broj popisa. Za Kanadu je potrebna potvrda CSA C22.2 br. 141.

Protokol testiranja: NFPA 101 (Life Safety Code) zahtijeva mjesečno testiranje od 30 sekundi i godišnje 90-minutno testiranje potpunog pražnjenja svih znakova izlaza u nuždi . Znakovi s popisa UL 924 imaju značajke samotestiranja (test pritiskom na tipku ili automatska samodijagnostika) koje pojednostavljuju usklađenost. Znakovi bez samotestiranja zahtijevaju ručno isključivanje izmjenične struje radi testiranja. Znakovi koji nisu usklađeni (bez UL 924) ne mogu se koristiti u poslovnim prostorima, čak i ako se čini da ispravno funkcioniraju. Za projekte naknadne ugradnje, provjerite jesu li zamjenske naknadne LED diode navedene u UL 924 za određeno učvršćenje; mnogi naknadni LED kompleti za naknadnu ugradnju nemaju certifikat za rasvjetu u nuždi.

Vrste baterija: NiCad naspram zapečaćene olovne kiseline naspram litija

LED znakovi za izlaz u nuždi koriste punjive baterije koje moraju održavati 90 minuta rada nakon 5 godina rada. Najčešće su nikl-kadmijeve (NiCad) baterije: 3,6 V do 7,2 V, 500-1500 mAh, cijena 10-25 USD, životni vijek 5-8 godina, radna temperatura 0-50°C . NiCad dobro podnosi često pražnjenje/punjenje (ciklusi samotestiranja) i radi u hladnim okruženjima (do -20°C sa smanjenim kapacitetom). Zatvorene olovno-kiselinske (SLA) baterije (6V, 2,5-4 Ah) koštaju 15-30 USD, traju 3-5 godina, ali teže 3x više od NiCad i otkazuju ako se isprazne ispod 50% kapaciteta. Pojavljuju se litij-ionske (LiFePO4) baterije (3,2 V-6,4 V): koštaju 25-50 USD, traju 8-10 godina, rade od -20°C do 60°C i imaju 2x gustoću energije, ali zahtijevaju specijalizirane krugove za punjenje.

Za znakove sa samotestiranjem i samodijagnostikom poželjni su NiCad ili LiFePO4 jer se SLA baterije brže raspadaju čestim testiranjem (život SLA se prepolovljuje ako se prazne svakodnevno). Za hladno skladištenje (-20°C do 0°C) potrebni su NiCad ili litij (s punjenjem na niskoj temperaturi); SLA gubi 50-70% kapaciteta ispod 0°C . Za vruća okruženja (55°C, tavani, kotlovnice), potrebni su NiCad ili litij (razred za visoke temperature); Životni vijek SLA pada na 1-2 godine iznad 45°C. Zamjena baterije: UL 924 zahtijeva zamjenu baterija svakih 5 godina ili prema rasporedu proizvođača. Koristite samo UL-prepoznate baterije; generičke baterije možda neće zadovoljiti vrijeme rada u hitnim slučajevima i mogu poništiti popis znaka.

Crveni protiv zelenih izlaznih znakova: Regionalni kodovi

Boja lica znaka za izlaz razlikuje se ovisno o jurisdikciji. Crveni znakovi za izlaz obavezni su u većini američkih država (na temelju tradicije NFPA 101) i Kanadi; zeleni znakovi izlaza potrebni su na mnogim međunarodnim lokacijama (ISO 7010, Europa, Australija, Azija) iu nekim gradovima SAD-a (New York, Chicago, San Francisco) . Crvena je vidljivija u zadimljenim uvjetima (duža valna duljina bolje prodire u dim), ali osobe slijepe za boje (8% muškaraca) možda neće razlikovati crvenu od tamne pozadine. Zelenu boju preporučuje Međunarodno vijeće za kodeks (ICC) i standard je za fotoluminiscentne znakove. Prije kupnje provjerite lokalni požarni kod; ugradnja znaka pogrešne boje neće proći pregled.

Neki znakovi s popisa UL 924 nude lica koja se mogu mijenjati (crveno/zeleno/prozirno) ili dvobojne LED diode koje se mijenjaju ovisno o načinu rada. Osvijetljena slova moraju imati minimalnu jačinu osvjetljenja od 5 stopa (54 luksa) za baterijski način rada; samosvjetleći znakovi (tricij ili fotoluminiscentni) dopušteni su u nekim kodovima, ali zahtijevaju veću osvijetljenost (10-20 stopa-kandle). Svjetlosni kontrast između slova i pozadine mora biti najmanje 70% (svijetla slova na tamnoj podlozi ili obrnuto). Znakovi s obrnutim osvjetljenjem (bijela slova na pozadini u boji) vidljiviji su iz daljine i zahtijevaju manje energije (LED diode s rubnim osvjetljenjem u odnosu na one s prednjim osvjetljenjem).

Izlaz lumena i udaljenost gledanja

LED znakovi izlaza u nuždi moraju biti vidljivi s najudaljenije točke izlazne staze, obično 30 m (100 stopa) za poslovne zgrade. Znak UL 924 s visinom slova od 152 mm (6 inča) i osvjetljenjem lica od 6-12 stopa-kandle (65-130 luksa) čitljiv je na 30-45 m za normalan vid; u dimu, efektivna udaljenost gledanja smanjuje se na 15-20m . Za velike prostore (skladišta, kazališta, arene) postavite dodatne znakove svakih 30 m izlazne staze, a ne samo na vratima. Za zadimljene izlaze, znakovi visokog lumena (15-20 stopa-kandle) poboljšavaju vidljivost za 30-40%, ali troše više baterije (smanjuju vrijeme rada za 20%).

Izračun za udaljenost gledanja: najveća čitljiva udaljenost (m) = (visina slova u mm) / 20 (za normalan vid) ili / 10 (za slabovidnost). Za slova od 152 mm: 152/20 = 7,6 m normalno, ali UL 924 zahtijeva 30 m zbog dizajna znaka za izlaz (visoki kontrast, poznati oblik) . Za znakove na visini ugradnje od 2,4 m (standard), osoba 1,5 m od poda vidi znak na 1,2 m okomitog pomaka; kut gledanja utječe na svjetlinu—LED znakovi moraju održavati 80% svjetline lica pri kutu gledanja od 45 stupnjeva. Za zidne znakove na krajevima hodnika, provjerite svjetlomjerom na najudaljenijoj točki; očitanje bi trebalo biti >5 foot-candles.

Metode montaže: zidna, stropna, krajnja montaža

LED znakovi izlaza u nuždi montiraju se u nekoliko konfiguracija. Montaža na zid (stražnja montaža) je najčešća: znak se pričvršćuje izravno na površinu zida, vidljiv s obje strane ako je dvostran. Stropni natpisi vise sa spuštenih stropova ili tvrdih poklopaca, vidljivi iz svih smjerova, koriste se u velikim otvorenim prostorima (skladišta, atrije) . Krajnji nosač (bočni nosač) pričvršćuje se na kraj reda znakova ili na stupove; koristi se u hodnicima gdje je prostor između zidova ograničen (stubišta, uski hodnici). Znakovi s ocjenom za vanjsku upotrebu (IP65-IP67) zahtijevaju brtvena kućišta i UV-stabilizirane polikarbonatne leće za izlaganje suncu.

Montažna visina: NFPA 101 zahtijeva da se znakovi za izlaz montiraju između 2,0 m (6,5 stopa) i 2,5 m (8 stopa) iznad poda, osim u posebnim prostorijama . Veća montaža (iznad 3 m) zahtijeva veća slova (minimalno 200 mm) ili dodatne znakove na nižoj visini. Za stropne znakove u sobama s visokim stropovima (>4,5 m), koristite znakove s podesivim pokazivačima smjera (ševroni sa strelicama) koji pokazuju prema izlazima; znakovi postaju teško čitljivi iznad 6 m visine (slova izgledaju premala). Za stubišta, montirajte znakove na svakom odmorištu (svakih 3-4 m vertikalno) i na svakoj razini poda; strelice smjera moraju pokazivati ​​smjer izlaza (gore ili dolje).

Značajke samotestiranja i samodijagnostike

Moderni LED znakovi izlaza u nuždi uključuju automatsko samotestiranje radi pojednostavljenja usklađenosti s kodom. Samodijagnostički znakovi provode automatske 30-sekundne testove svakih 30 dana i 90-minutne godišnje testove, bilježe rezultate i pokazuju kvarove treptajućim LED-om ili zvučnim alarmom . Ovi znakovi eliminiraju ručno testiranje (ušteda 1-2 sata mjesečno za zgradu od 50 znakova) i osiguravaju završetak testiranja (ručno testirani znakovi često se ne testiraju). NFPA 101 dopušta znakove za samotestiranje kao alternativu ručnom testiranju, pod uvjetom da imaju vizualni indikator (zeleni/crveni LED) koji pokazuje status prošao/nije prošao.

Što tražiti: znakovi s jednim zelenim LED-om (u redu) i crvenim LED-om (kvar) su uobičajeni; napredniji znakovi imaju LCD zaslone koji prikazuju kapacitet baterije, preostalo vrijeme rada i povijest testiranja . Za objekte sa 100 znakova, razmislite o centraliziranom sustavu nadzora (bežična ili električna komunikacija) koji prijavljuje greške glavnoj ploči. Ovi sustavi koštaju 50-150 dolara po znaku dodatno, ali se vraćaju u uštedi rada unutar 2-3 godine. Za znakove bez samotestiranja uspostaviti dnevnik testiranja i odrediti osoblje koje će provoditi mjesečna i godišnja testiranja; dokumentirati rezultate za vatrogasne inspekcije. Znakovi da testiranje nije uspjelo (vrijeme rada baterije < 90 minuta, kvarovi LED dioda) moraju se zamijeniti unutar 30 dana.

Daljinski LED moduli i rasvjeta u nuždi

Neki LED znakovi za izlaz u nuždi uključuju daljinske LED glave (vanjska svjetla) koja osvjetljavaju izlaznu stazu tijekom nestanka struje. Udaljene glave (obično 2-5 po znaku) daju 50-200 lumena svaka, pokrivajući stazu od 5-10 m; potrebni su u hodnicima duljim od 15 m bez druge rasvjete za nuždu . Baterija znaka napaja i znak i daljinske glave, tako da se kapacitet baterije mora smanjiti u skladu s tim: 3,6 V 1500 mAh NiCad (5,4 Wh) napaja LED znak od 2 W (90 min) dvije daljinske glave od 1 W (90 min) troše ukupno 4 W, premašujući kapacitet. Za znakove s daljinskim, navedite veće baterije (7,2 V, 2500 mAh minimalno).

Daljinsko postavljanje glave: postavite na 2-3 m visine, usmjereno prema izlaznom putu; razmak između daljinskih upravljača treba osigurati najmanje 1 stopu svijeće (11 luksa) na razini poda, mjereno svjetlometrom . Za stubišta, instalirajte daljinske upravljače na svakom odmorištu za osvjetljavanje gazišta i uspona. Za izlaz pristupačan invalidskim kolicima, daljinski upravljači moraju osvjetljavati podnu površinu (glatka, neklizajuća) i sve vertikalne promjene (rampe, stepenice). Za kina ili zborne prostore, daljinski upravljači moraju biti usmjereni tako da se izbjegne odsjaj u očima stanara. Testirajte udaljene glave tijekom godišnjeg 90-minutnog testa pražnjenja; infracrveni termometri trebali bi pokazivati ​​< 50°C na LED rashladnim elementima nakon 90 minuta.

Edge-Lit naspram Front-Lit naspram Back-Lit

LED znakovi za izlaz u nuždi koriste tri tehnologije osvjetljenja. Znakovi s rubnim osvjetljenjem imaju LED diode na obodu i ploču koja vodi svjetlo; oni su tanki (10-15 mm debljine) i estetski ugodni, ali imaju manju svjetlinu (6-8 stopa-svijeća) i veću cijenu (40-80 USD) . Znakovi s prednjim osvjetljenjem imaju LED diode neposredno iza prednje ploče (difuzno); deblji su (25-40 mm), svjetliji (10-15 foot-candles) i koštaju manje (20-50 USD). Znakovi s pozadinskim osvjetljenjem imaju LED diode koje osvjetljavaju prozirnu ploču s neprozirnim slovima (obrnuti kontrast); koriste se u prostorima s jakim ambijentalnim osvjetljenjem (maloprodaja, predvorja) jer su svjetleća slova u kontrastu s tamnom pozadinom. Znakovi s pozadinskim osvjetljenjem najvidljiviji su u dimu, ali koštaju 2-3 puta sprijeda.

Za većinu komercijalnih aplikacija, prednji osvijetljeni znakovi nude najbolju vrijednost. Edge-lit se preferira za arhitektonske primjene (hoteli, luksuzni uredi) gdje je estetika važna; s pozadinskim osvjetljenjem za skladišta, industrijska okruženja gdje dim i prašina smanjuju vidljivost . Za znakove sa strelicama za smjer (ševroni), osvijetljeni rubovi mogu biti teško vidljivi iz kutova >45 stupnjeva; s prednjim osvjetljenjem ostaje vidljiv na 75-80 stupnjeva. Za znakove izložene izravnoj sunčevoj svjetlosti (prozori), potrebno je prednje osvjetljenje s visokim kontrastom (bijela slova na crveno/zeleno); rubno osvijetljen ispire se na sunčevoj svjetlosti.

Zahtjevi za instalaciju i ožičenje

LED znakovi izlaza u nuždi moraju biti instalirani prema NEC 700 (sustavi za hitne slučajeve). Napajanje iz istog ogranka strujnog kruga kao i normalna rasvjeta u tom području (tako da gubitak snage pokreće pomoćnu bateriju); znakovi moraju biti u strujnom krugu bez prekidača (nema zidnog prekidača koji bi ih isključio) . Ožičenje: 120 V ili 277 V AC ulaz (za SAD; 220-240 V za međunarodne). Koristite minimalno 18 AWG za strujne krugove od 120 V. Za znakove s daljinskim glavama, povucite 14-18 AWG niskonaponski kabel (najviše 15 m udaljenosti od znaka do daljinskog kako biste izbjegli pad napona). Za vanjske znakove koristite vodonepropusne vodove (PVC ili fleksibilne metalne) i vodonepropusne priključke.

Uobičajene greške u instalaciji: povezivanje znaka s promijenjenim strujnim krugom (svjetla se gase, znak gubi izmjeničnu struju, ali baterija se odmah isprazni, bez rezerve nakon 90 minuta). Rješenje: spojite kabel na ploču za hitne slučajeve ili dodirnite linijsku stranu prekidača za svjetlo . Pogreška #2: postavljanje znakova iznad protupožarnih vrata (protupožarna vrata ne smiju biti začepljena; postavite znakove 2 m iznad poda, ne na vrata). Pogreška #3: nedovoljno vrijeme punjenja baterije prije pregleda (nove baterije zahtijevaju 24-48 sati početnog punjenja da bi postigle puni kapacitet). Pogreška #4: korištenje razvodnih kutija koje nisu navedene u UL (moraju biti navedene u UL 514). Pogreška #5: neuspjeh povezivanja s protupožarnim alarmom zgrade (neke jurisdikcije zahtijevaju da znak treperi ili mijenja boju nakon aktiviranja protupožarnog alarma).

Protokoli ispitivanja i inspekcije

Ispravno testiranje osigurava da će LED znakovi za izlaz u nuždi funkcionirati u hitnim slučajevima. Mjesečno: izvršite test od 30 sekundi pritiskom na tipku za testiranje (ili isključivanjem izmjeničnog napajanja). Provjerite ostaje li znak osvijetljen (sve LED diode svijetle, ne treperi). Zabilježite rezultate testa (datum, rezultat, inicijali). Godišnje: izvršite 90-minutni test (isključite izmjeničnu struju, vrijeme koliko dugo znak ostaje osvijetljen). Prolazi ako znak svijetli 90 minuta; ako je vrijeme rada < 90 minuta, zamijenite bateriju i ponovno testirajte . Za znakove samotestiranja, provjeravajte LED indikator statusa jednom mjesečno (zeleno = u redu, crveno = greška). Godišnje pregledajte dnevnike samotestiranja; svi kodovi grešaka zahtijevaju istraživanje.

Dokumentacija: voditi dnevnik za svaki znak sa: lokacijom, serijskim brojem, datumom zamjene baterije, mjesečnim rezultatima testiranja, godišnjim rezultatima testiranja, popravcima. Inspekcije vatrogasaca zahtijevaju 12 mjeseci evidencije . Za zgrade s >50 znakova koristite računalni sustav upravljanja održavanjem (CMMS) za planiranje testova i praćenje rezultata. Za znakove koji nisu uspjeli na testovima, zamijenite bateriju unutar 30 dana; ako znak ne radi nakon zamjene baterije, zamijenite cijeli znak (neispravan LED upravljački program ili krug punjača). Znakove starije od 10 godina treba zamijeniti bez obzira na stanje baterije (plastična kućišta postaju lomljiva, LED diode degradiraju se na <70% snage).

Analiza troškova: LED naspram žarulje sa žarnom niti fotoluminescentne

U razdoblju od 10 godina, LED znakovi za izlaz u nuždi su najekonomičniji. Znak sa žarnom niti: početno 30 USD, potrošnja 35 W, 4 zamjene žarulja godišnje (svaka 2 USD) = 30 USD (35 W × 8760 h × 0,12 USD/kWh × 10 / 1000 = 368 USD) lampe 80 USD = 478 USD tijekom 10 godina. LED znak: početno 50 USD, potrošnja 2,5 W, 0 zamjena lampe = 50 USD (2,5 W × 8760 USD × 0,12 USD × 10 / 1000 = 26 USD) 0 USD = 76 USD tijekom 10 godina. LED štedi 402 dolara po znaku u odnosu na žarulju . Za 50 znakova, LED štedi 20.100 USD tijekom 10 godina.

Fotoluminiscentni (svjetleći u mraku) znakovi: početno 30-60 USD, potrošnja 0 W, bez baterije, bez lampi. Ali fotoluminiscentni znakovi zahtijevaju punjenje ambijentalnim svjetlom (najmanje 5 nožnih svijeća 60 minuta prije nestanka struje) i razgrađuju se nakon 10-15 godina (vrijeme poluraspada stroncijeva aluminata). Također ne uspijevaju u dimu (upijanje sjaja) i nisu dopušteni u svim jurisdikcijama (provjerite lokalni zakon) . Što se tiče troškova životnog ciklusa, LED je najpouzdanija opcija koja se prihvaća kodom. Za znakove u nenaseljenim područjima (električne sobe, strojarske prostorije), LED znakovi su i dalje potrebni prema NFPA 101; fotoluminiscentni znakovi dopušteni su samo u određenim prostorijama (neke maloprodaje, uredi). Uvijek provjerite prihvaćanje koda prije navođenja neelektričnih znakova.