Nieuws

Risico's minimaliseren

meettechnici bevestigen meetapparatuur aan mast

Voorkom overbelasting van lichtmasten

In het licht van de recente incidenten met lichtmasten bij twee hockeyclubs in Delft en Den Haag willen wij het belang van preventieve veiligheidsmaatregelen nogmaals onderstrepen. De afgelopen weken is geconstateerd dat er veel onduidelijkheid en onzekerheid is ontstaan over de veiligheid van sportveldmasten. Als onafhankelijk inspectiebedrijf met meer dan 20 jaar ervaring op het gebied van inspecties van onder andere sportveldmasten willen wij door kennisdeling een bijdrage leveren om de kans op herhaling te minimaliseren. De materie is te complex en te veelomvattend om volledig te behandelen, maar met dit artikel schaffen we vanuit onze expertise inzicht in de basisprincipes en een aantal do’s and don’ts. Omwille van de leesbaarheid voor personen zonder technische achtergrond of kennis van LED-verlichting is dit artikel zoveel mogelijk geschreven zonder gebruik te maken van jargon.

Lichtmasten met LED-armaturen

Het is een veelvoorkomende misvatting dat een lichtmast met LED-armaturen minder zwaar belast wordt dan een mast met hetzelfde aantal conventionele armaturen. Om te kunnen bepalen of een bestaande lichtmast geschikt is voor de ombouw naar LED-armaturen zijn twee zaken van belang:

  • Een objectieve en kundige beoordeling van de actuele conditie van de lichtmast d.m.v. een visuele inspectie en een meting
  • Een berekening van de lichtmast (hier is bewust niet voor het woord ‘sterkteberekening’ gekozen, omdat óók de stijfheid van de mast van belang is)

Benodigde gegevens voor een berekening

Om een betrouwbare berekening te kunnen maken moeten onder andere de volgende gegevens bekend zijn:

  • De locatie van de lichtmast: de basis voor de berekening van de windbelasting is de windsnelheid, waarbij de windsnelheid sterk van de omgeving afhankelijk is.
    • Nederland kent drie onderscheiden gebieden (ANNEX NEN-EN 1991-1-4), namelijk windgebied I, II en III. De windbelasting op masten die in windgebied I staan is hoger dan dezelfde mast in windgebied III. Hier wordt door mastfabrikanten rekening mee gehouden in het ontwerp.
    • Nederland kent vier terreincategorieën (NEN-EN 40-3-1: 2013), namelijk categorie I (zee of kustgebied aan zee), II (onbebouwd gebied), III (bebouwd gebied, zoals industriegebied en bos), IV (bebouwd gebied; stadscentra). In beginsel geldt dat de wind op vlak terrein vrij spel heeft en dat het in gebouwd gebied windstiller is (het Venturi-effect laten we hier gemakshalve even buiten beschouwing).
  • Mastgegevens: op te vragen bij de betreffende mastleverancier. Als de mastgegevens onverhoopt niet beschikbaar zijn zullen de gegevens op locatie moeten worden opgenomen. Hierbij moet helaas worden vermeld dat niet altijd alle gegevens zijn te achterhalen. Denk bijvoorbeeld aan de staalsoort van een lichtmast. In het geval dat er gegevens ontbreken is het van belang dat er wordt uitgegaan van het meest aannemelijke ‘worst case’ scenario. In dit geval gaan wij dan in onze berekeningen uit van constructiestaal S235.
  • Windvangend oppervlak LED-armatuur: afhankelijk van:
    • Het merk en type armatuur
    • De hoek die het armatuur maakt ten opzichte van het horizontale vlak (tilt)
    • In het geval dat er meerdere armaturen in de mast worden geplaatst is de positionering ten opzichte van het andere armatuur ook van belang
  • Cx-waarde LED-armatuur: de aerodynamische coëfficiënt is een waarde die de luchtweerstand van een armatuur kwantificeert. Voorbeeld: een bolvormig armatuur ondervindt veel minder luchtweerstand dan bijvoorbeeld een vlakke plaat en heeft dus een lagere Cx-waarde. De meeste gerenommeerde LED-leveranciers bepalen/berekenen de Cx-waarden met behulp van geavanceerde software of door middel van een relatief kostbare windtunneltest, waarbij de luchtweerstand van het armatuur onder verschillende hoeken wordt gemeten. Wanneer de Cx-waarde niet bekend is gaan wij in onze berekeningen uit van een waarde van 1.0 (NEN-EN 40-3-1: 2013).
  • Lichthinderkappen: belangrijk om te vermelden is dat kappen die op een armatuur worden geplaats om lichthinder tegen te gaan vaak een negatief effect op de Cx-waarde hebben en de windbelasting daardoor toeneemt. Hier dient in de berekening rekening gehouden mee te worden. Er zijn ook LED-armaturen waarbij lichthinder op een andere manier wordt beperkt.
  • Gewicht LED-armatuur: inclusief eventuele driver, ophangbeugels, bevestigingsmaterialen, etc. Het gewicht heeft invloed op de sterkte, stijfheid en op de eigenfrequenties van een mast.
  • Relatieve positie zwaartepunt LED-armatuuro.v. het middelpunt van de lichtmast.

Hoe is overbelasting van de mast te voorkomen?

Do’s:

  • Zorg ervoor dat u de mast- en armatuurgegevens voorhanden heeft door een logboek bij te houden.
  • Laat uw masten periodiek inspecteren door een objectieve en kundige partij, zoals Normec Rei-Lux B.V. Beoordeling van de fundatie en overmatige torsie zijn een must.
  • Wees alert op hevige trillingen in de mast. Wanneer een mast resoneert in zijn eigenfrequentie of de tweede harmonische kan het snel verkeerd aflopen. Neem dan zo spoedig mogelijk contact op met Normec Rei-Lux B.V. voor advies over mogelijke vervolgstappen.
  • Laat altijd een berekeningen uitvoeren door een kundige partij (mastfabrikant of Normec Rei-Lux B.V.) bij de overstap naar LED-verlichting.
  • Zorg ervoor dat het zwaartepunt van een LED-armatuur of LED-armaturen zo dicht mogelijk in de buurt ligt van het midden van de mast.
  • Controleer of de tilt gelijk is met de tilt op basis waarvan de berekening is gedaan.
  • Laat afgekeurde masten verwijderen!

Don’ts:

  • Monteer geen scoreborden, luidsprekers, bloembakken en andere objecten op de lichtmast zonder voorafgaand te verifiëren of de maximale belastbaarheid van de mast hiermee wordt overschreden.
  • Plaats geen lichthinderkappen op een LED-armatuur zonder verificatie door middel van een sterkteberekening.
  • Wijk niet af van de parameters op basis waarvan de berekening is gedaan of laat bij wijzigingen opnieuw een berekening uitvoeren.
  • Boor, slijp of snijd nooit een gat in een mast zonder dat dit voorafgaand door de mastfabrikant is goedgekeurd. Gaten op dezelfde hoogte als een mastluik of een ander gat zijn een ‘no go’. Rechthoekige gaten op een andere locatie dan in het mastluik (zonder afgeronde hoeken) kunnen een negatief effect hebben op de ULS.
  • Indien noodzakelijk kies dan bij voorkeur voor een gat in het mastluik en/of kies voor een rond gat. Het is van belang dat de snijvlakken worden voorzien van een geschikte coating om corrosie te voorkomen.
  • Rechthoekige gaten waarbij de sneden in de hoeken doorlopen zijn een absolute ‘no go’ en reden voor afkeur van de lichtmast.