Jak se vyznat ve světelně technickém návrhu

V jednom z článků jsme si připomněli základní fotometrické veličiny. Pokud ne poprvé, pak určitě ne naposledy využijete jejich znalost při zkoumání světelně technického návrhu vašeho nového osvětlení. Jak z něj vyčíst všechno podstatné?

Světelně technický návrh je výstup počítačového programu, který určuje a předpovídá osvětlenost řešeného prostoru. Aby se co nejvíc blížil realitě, potřebuje přesné vstupní údaje. V doublepower používáme program DIALux. Z něj pocházejí i všechny následující screenshoty. Jiné programy mají trochu jiné výstupy, základní skutečnosti jsou ale společné.

Nákres rozmístění svítidel

Světelně technický návrh se obvykle zpracovává zvlášť pro samostatné části prostoru, typicky jednotlivé místnosti nebo haly. Na obrázku 1 vidíme návrh pro “Výrobní halu”. Pokud máte jednu, žádný problém. Máte-li jich ale dvacet a na každou i jiné požadavky, pečlivě si zkontrolujte, že se dodavatel ve fabrice neztratil, haly správně označil a vy si prohlížíte ten pravý výkres.

Obr. 1: Světelně technický návrh. A — půdorys haly, B — seznam svítidel

 

Světeleně technický návrh, půdorys haly

 

Úvodní stránka návrhu obvykle ukazuje rozmístění svítidel. Šipka A míří na půdorys haly, kde očíslované kroužky znázorňují jednotlivá svítidla, šipka B na jejich seznam čili kusovník.

Všeobecné údaje

Na další stránce je už informací víc.

Obr. 2: Světelně technický návrh haly. A — půdorys s rozmístěním a orientací svítidel; B — výška místnosti, montážní výška a činitel údržby; C — odraznost ploch; D — průměrná osvětlenost; E — min. osvětlenost; F — max. osvětlenost; G — světelně technické parametry svítidel; H — uživatelská úroveň

 

Světeleně technický návrh, shrnutí

Šipka A opět ukazuje na půdorys haly. Kroužky svítidel ale nahradil nákres rozmístění a orientace svítidel (nemají-li rotačně symetrický půdorys). Svítidla jsou znázorněna v měřítku, takže lze posoudit, zda se do haly vejdou — samozřejmě pokud sedí rozměry svítidel i haly.

Šipka B míří na řádek s dalšími důležitými údaji:

  • Výška místnosti. Už jsme se setkali s návrhy, které pracovaly se špatně zaměřenou výškou stropu. Kontrolu rozměrů vřele doporučujeme.
  • Výška zavěšení svítidel (montážní výška). Jde o svislou vzdálenost mezi podlahou a horní hranou svítidla. Je dobré ověřit, zda nedojde ke kolizi třeba s jeřábem. Také je dobré znát výšku samotného svítidla, abyste věděli, jak vysoko nad podlahou bude jeho dolní hrana.
  • Činitel údržby (někdy také maintenance factor, MF). Jde o koeficient, kterým se snižuje výkon svítidel v čase v důsledku všech negativních vlivů prostředí. Pokud by byl roven jedné, světelný tok svítidel by neklesal a odrazné plochy by stále odrážely stejné množství světla. Protože to není možné, je hodnota činitele údržby vždy nižší než jedna. Smysl činitele údržby se často špatně vykládá, proto se k němu brzy vrátíme.

Šipka C ukazuje na odraznost stěn, stropů a podlah bez vlivu budoucího zašpinění. Vliv odraznosti ploch na osvětlenost je velký a v různých prostorách velmi proměnlivý. U stropů navíc nerozhoduje jen barva, ale i počet a velikost světlíků: světlo se na nich neodrazí, ale projde jimi ven.

Na obrázku 3 vidíme velmi čistou halu. Odraznost stěn se může pohybovat kolem 50 %, podlah kolem 30 %.

Obr. 3: Čistá hala s vysokou odrazností ploch. Výkon světelné soustavy může být nižší.

Světlá hala

 

Hala na obrázku 4 už tak čistě nevypadá. Odraznost povrchů by se blížila nule.

Obr. 4: Temná hala s minimální odrazností. Výkon světelné soustavy bude třeba zvýšit.

Tmavá hala

 

Halu z našeho světelně technickém návrhu si můžete prohlédnout na obrázku 5. Vidíte, že je docela čistá a odraznost povrchů obstojná. Všimněte si (obr. 2, šipka C), že odraznost stropu je stanovena na pouhých 6 % — my už víme, že důvodem jsou světlíky.

Obr. 5: Hala, kterou tady řešíme

Řešená průmyslová hala

 

Ale zpět k nedovysvětlenému obrázku 2. Šipky D, E a F míří na hodnoty osvětlenosti (D průměrné, E minimální, F maximální). Vztahují se k tzv. uživatelské rovině, kterou norma definuje ve výšce 85 cm nad podlahou, tj. ve výšce pracovního stolu. Udávaná osvětlenost je průměrem pro celou halu a nebere zatím v potaz rozdílné nároky na osvětlenost např. rýsovacích desek a skladových uliček. Osvětlenosti jednotlivých “výpočtových ploch” (pracovních míst, zón, sektorů) se budeme věnovat vzápětí.

Co ze stránky vyčteme dál? Nastavení uživatelské roviny, rastr měřicích bodů (čím hustší, tím větší přesnost výpočtu) a šířku okrajové zóny označené (šipka H). I to je důležitý údaj. Při okrajích místnosti na osvětlenosti už většinou tak nezáleží. Rozšířením okrajové zóny bychom tudíž mohli uměle vylepšit rovnoměrnost osvětlení v celé hale, protože z výpočtu vypadne mnoho nízkých hodnot. Taková “optimalizace je ale nepřípustná; podle normy nesmí být šířka okrajové zóny větší než 50 centimetrů.

Poslední důležitou informací na této stránce návrhu jsou světelně technické parametry svítidel (lupa G). Vidíme tu světelný tok jednotlivých zdrojů a světelný tok celého svítidla. Ten by měl být nižší než součet toků jednotlivých zdrojů, protože při cestě paprsku optickou soustavu dochází k nevyhnutelným ztrátám. Světelný tok svítidla stejný nebo větší než součet světelných toků všech jeho zdrojů by měl vzbudit pochybnosti o pozemském původu vašeho dodavatele, nebo přinejmenším o jeho serióznosti.

Výpočtové plochy

Výpočtové plochy dělí prostor na zóny, v nichž se provádí pracovní úkon vyžadující specifické podmínky osvětlenosti. Na výpočtové plochy se někdy dělí i přirozeně členěný prostor (např. lodě výrobní haly).

Obr. 6: Přehled výpočtových ploch

Světelně technický návrh, shrnutí

 

Na obrázku 6 vidíme přehled výpočtových ploch v půdorysu a v tabulce. U jednotlivých ploch může být uveden požadavek na osvětlenost (oranžová lupa), skutečně dosažená osvětlenost (fialová lupa), jaká je minimální hodnota osvětlenosti (světle modrá lupa) a jak vychází rovnoměrnost osvětlenosti (zelená lupa), jejíž hodnota je podílem minimální (Emin) a průměrné (Em) intenzity osvětlení. Opět je uveden i rastr výpočtových bodů a dole pod tabulkou souhrn hodnot pro všechny výpočtové plochy.

Většinu zde uvedených hodnot předepisuje norma ČSN EN 12464-1. Název: Světlo a osvětlení – Osvětlení pracovních prostorů – Část 1: Vnitřní pracovní prostory.

Simulace osvětlenosti

Na obrázku 7 si můžete prohlédnout 3D model haly. Data pro něj získal zpracovatel ze stavební dokumentace nebo vlastního zaměření. Počet a konfigurace konstrukčních prvků (sloupů, vazníků) a její zastavěnost (stroji, materiálem) mají na osvětlenost haly velký vliv.

Obr. 7: 3D model řešené haly

Model haly

 

Na obrázku 8 jsme už halu rozsvítili. Barva vykreslení (rendering) osvětlenosti neodpovídá skutečně barvě světla, ale jeho intenzitě (viz škála). Máte možnost velmi snadno posoudit úrovně osvětlenosti v jednotlivých místech řešeného prostoru.

Obr. 8: 3D model haly s vykreslením osvětlenosti

Model haly s vykreslením osvětlením

 

Z obrázku 8 je patrné, že kolem stěn je osvětlenost nižší, protože sem nedopadá světlo z tolika svítidel a ani odrazy od stěn tomu příliš nepomohou. Naopak v prostřední lodi je osvětlenost i rovnoměrnost osvětlení vysoká díky přísvitu mnoha světel v bezprostředním i vzdálenějším okolí.

Vliv vzdálených zdrojů na úroveň osvětlenosti není radno podceňovat. Možná budete požadovat, aby loď spojité haly byla osvícena stejně, ať už se v sousedních lodích svítí, nebo ne. Světelně technický návrh vám ukáže, jak výrazně by se soustava musela posílit — za cenu většího příkonu, investice a provozních nákladů. Proto, je-li to možné, doporučujeme zachovat normální výkon soustavy a doplnit ji inteligentním systémem řízení. Když pak budete chtít svítit jenom v jedné lodi, systém rozsvítí i okrajová svítidla vedlejších lodí, takže požadované osvětlenosti dosáhnete bez výdajů za předimenzovanou soustavu.

Výpočet oslnění

A už tu máme poslední stránku světelně-technického návrhu. Výpočet oslnění se vztahuje ke konkrétní výpočtové ploše a konkrétnímu směru pohledu budoucího uživatele. Maximální hodnotu oslnění vyznačuje zelená lupa. Z minulého článku víme, že hodnota se udává v UGR (Unified Glare Rating) a je omezena normou (která zde byla splněna). Zelená šipka ukazuje detailní pohled na výpočet s isoliniemi hodnot oslnění.

Oslnění se posuzuje ve výšce 1,2 metru pro sedící a 1,6 metru pro stojící osobu.

Obr. 9: Výpočet oslnění

Výpočet oslnění

 

Naši klienti nám rozumějí

Nebylo to snadné čtení? A to jsme světelně-technický návrh jenom prolétli! Důležitých parametrů osvětlení je ještě víc. Většinu z nich upravuje citovaná norma ČSN EN 12464-1. Proto si ji kupte a navrhované hodnoty ověřte dřív, než si s dodavatelem plácnete.

Občas se setkáme s názorem, že norma obsahuje pouhá doporučení. Jak se to vezme: sama o sobě opravdu závazná není, nařízení vlády č. 361/2007 Sb. o podmínkách ochrany zdraví při práci ji ale závaznou udělalo pro návrhy osvětlení pracovišť (§ 45).

Všechny otázky vám rádi zodpovíme třeba rovnou nad vašimi návrhy! Je v našem zájmu, abyste technickým záležitostem co nejlépe porozuměli a mohli přijmout kvalifikovaná rozhodnutí.

V některém dalším článku se zaměříme na zmíněný činitel údržby, který je pro správné nastavení výpočtu osvětlení mimořádně důležitý.

Jsme Vám k dispozici, volejte +420 222 312 917! Kontaktní údaje