Ekonomické osvětlení učebny v souladu s platnými předpisy

Ing. Rostislav Mičín, MODUS, spol. s r. o. Třebíč

Stav umělého osvětlení ve školních učebnách je i v současné době na úrovni, která v mnoha případech nevyhovuje požadavkům moderního školství, nevytváří zdravé pracovní prostředí pro žáky i pedagogy a neodpovídá současné legislativní úpravě. Mnoho provozovatelů škol proto stojí před problémem, jak zrekonstruovat současné osvětlení tak, aby vyhovovalo všem požadavkům, ale současně aby tato rekonstrukce nebyla finančně příliš náročná. Vzhledem k blížícím se prázdninám, a tedy vhodné době pro rekonstrukce a opravy ve školách, zde předkládáme jedno z možných řešení umělého osvětlení školní třídy.

V současné době řeší problematiku umělého osvětlení tříd dva předpisy – ČSN EN 12464-1 [1] a vyhláška 410 [3], o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých, z roku 2005.

Obr. 1. Svítidlo Modus LLX236AL s vysoce leštěnou hliníkovou mřížkou

Požadavky ČSN EN 12464-1:

1. udržovaná osvětlenost Ē_m,
2. rovnoměrnost osvětlení E_min/Ē_m,
3. index rušivého oslnění UGR_L,
4. index podání barev R_a,
5. osvětlení má být regulovatelné,
6. je třeba zamezit zrcadlové odrazy.

Požadavky vyhlášky 410:

1. osvětlení lavic zleva a shora,
2. svítidla rovnoběžně s okenní stěnou,
3. místem zrakového úkolu je prostor s lavicemi nebo stůl učitele,
4. obnova povrchů stěn (malování) nejméně jednou za tři roky,
5. nejméně dvakrát ročně celkový úklid všech prostor a zařízení.

Udržovaná osvětlenost Ē_m

Značí hodnotu průměrné osvětlenosti na daném povrchu, pod kterou osvětlenost nesmí klesnout. Je to vlastně průměrná osvětlenost v době, kdy má být provedena údržba – výměna světelných zdrojů. Sleduje se v místě zrakového úkolu. To je plocha, na které se předpokládá pracovní činnost osob (lavice, katedra, tabule).

Obr. 2. Svítidlo Modus SLIM136AS s asymetrickým reflektorem

Norma explicitně uvádí hodnoty pro různé typy učeben, přičemž nejvyšší je požadována v kreslírnách (750 lx) a nejnižší v jazykových a počítačových učebnách (300 lx). Osvětlení běžných tříd by mělo být na úrovni 300 nebo 500 lx (třídy pro večerní studium, učebny pro výtvarnou výchovu, dílny, laboratoře, přednáškové haly). S ohledem na potřebnou univerzálnost využití tříd tedy lze za standard považovat osvětlení tříd na úroveň 500 lx. Školní tabule je třeba osvětlit také na 500 lx.

Požadované hladiny osvětlenosti je možné dosáhnout instalací zářivkových svítidel se zdroji 36 nebo 58 W. Typ použitých svítidel lze volit s ohledem na charakter činnosti v konkrétní třídě. Do počítačových učeben je třeba instalovat svítidla s parabolickou mřížkou kategorie C2, zabraňující zrcadlovým odleskům v monitorech, do standardních tříd svítidla s leštěnou mřížkou nebo prizmatickým difuzorem, do učeben hudební výchovy s difuzorem pro zabránění rezonance mřížek, do výtvarných učeben svítidla s difuzorem nebo s nepřímým osvětlením apod.

Zde je ještě třeba se zmínit o osvětlenosti bezprostředního okolí úkolu. Za tu je považována oblast minimálně 50 cm okolo místa zrakového úkolu. Zde by osvětlenost neměla být nižší než 300 lx, a to pro snížení namáhání zraku, ke kterému by docházelo střídáním pohledů žáků na jasně osvětlenou lavici a její temné okolí.

Rovnoměrnost osvětlení

Vyjadřuje poměr minimální a průměrné osvětlenosti. Pro dodržení požadavku normy (E_min/Ē_m ł 0,70) je třeba rozmístit větší počet svítidel nebo svítidla s širokou vyzařovací charakteristikou. Na hodnotu tohoto ukazatele má vliv i výška umístění svítidel a jejich orientace v místnosti.

Index rušivého oslnění UGR_L

Oslnění je vjem způsobený povrchy s velkým jasem v zorném poli a může být pociťováno jako rušivé nebo omezující. Omezit oslnění je důležité pro vyvarování se chyb, únavy a úrazů.

Obr. 3. Půdorysné rozmístění svítidel v učebně

Rušivé oslnění budí nepříjemný pocit, ale nutně nemusí zhoršovat činnost zraku. Norma udává maximální hodnotu, kterou tento ukazatel v daném místě zrakového úkolu nesmí přesáhnout. Pro školní učebny je tento činitel 19 a je vyhodnocován ve výšce očí pozorovatele pro převažující směr jeho pohledu. Hodnota tohoto indexu je stanovena výpočtem a ovlivňuje ji především jas svítidel, jas stropu, poloha pozorovatele a typ mřížky svítidel.

Všeobecný index podání barev R_a

Vyjadřuje vliv druhu světla na barvu osvětlených předmětů. Je důležité, aby barvy předmětů v prostředí byly podány přirozeně a věrně. Maximální hodnota tohoto indexu je 100, přičemž světelné zdroje s indexem nižším než 80 nesmějí být ve školách použity.

Osvětlení má být regulovatelné

Tento požadavek normy je možné snadno řešit rozdělením osvětlovací soustavy do řad rovnoběžných s okenní stěnou třídy, kdy jsou při běžném denním provozu rozsvěcovány jen řady u dveří, popř. uprostřed třídy.

Investičně náročnější variantou je instalace svítidel s regulovatelnými elektronickými předřadníky, které samostatně zajistí s pomocí ovládacích jednotek konstantní hladinu osvětlenosti ve třídě bez ohledu na denní dobu.

Pro osvětlení školních tabulí platí stejné zásady jako pro osvětlení celé třídy. Norma požaduje 500 lx na povrchu tabule. Této osvětlenosti lze dosáhnout použitím svítidel s asymetrickým reflektorem a lineární zářivkou 36 nebo 58 W. Uvedené řešení současně vyhovuje požadavku na rovnoměrnost a zabránění oslnění. Pro odstranění nežádoucích odrazů od tabule je důležité, aby byl její povrch matný.

Osvětlení učebny svítidly Modus

Jako modelový příklad řešení umělého osvětlení školní třídy je zpracován návrh osvětlovací soustavy pro učebnu o rozměrech 6 × 9 m a výšce 3 m. Jedna podélná stěna je osazena okny, tabule je umístěna v čele třídy. Předpokládá se tříletý interval obnovy povrchu stěn (malování), každoroční očista svítidel. Výpočet byl proveden programem WILS 6.3, Astra Zlín.

Obr. 4. Počítačová vizualizace navrženého řešení

Osvětlovací soustava je tvořena devíti svítidly Modus LLX236AL s vysoce leštěnou hliníkovou mřížkou (obr. 1), osazenými zdroji Philips TL-D Super 36W/840, a dvěma svítidly Modus SLIM136AS s asymetrickým reflektorem se stejnými zdroji (obr. 2) pro osvětlení tabule. Svítidla jsou přisazena ke stropu a jejich rozmístění zobrazuje obr. 3.

Návrh této osvětlovací soustavy z ekonomických důvodů uvažuje svítidla osazená tlumivkami (cena svítidla LLX236AL je 707 Kč, SLIM136AS 1 352 Kč). Provozně výhodnější a podstatně komfortnější jsou však svítidla osazená elektronickými předřadníky. Komfort spočívá především ve zcela tichém provozu, okamžitém rozsvícení svítidel bez nepříjemného blikání (zejména při použití předřadníků s teplým startem) a delší životnosti zářivek (až 18 000 h provozu) spojené s vyšší svítivostí. Cena těchto svítidel je ovšem vyšší, u LLX236ALEP dosahuje 1 177 Kč a u SLIM136ASEP 1 822 Kč. Roční úspora elektrické energie v této třídě se však pohybuje okolo 1 000 Kč a návratnost vyšší investice je čtyři až pět let v závislosti na době provozu a ceně elektrické energie.

Konkrétní návrhy osvětlení a propočet jejich ekonomické návratnosti provádí společnost Modus jako bezplatnou službu zákazníkům.

Výsledky výpočtu a parametry osvětlenosti ve zmiňované učebně jsou uvedeny v tab. 1.

Tab. 1. Ukazatele osvětlení učebny

Z uvedeného řešení vyplývá, že ačkoliv legislativní požadavky na umělé osvětlení školní třídy jsou vysoké a není snadné je ve všech bodech splnit, je možné rekonstruovat dosavadní osvětlení za přijatelnou cenu a plně v souladu s těmito požadavky.

Literatura:
[1] ČSN EN 12464-1.
[2] ČSN EN 12665.
[3] Vyhláška Mzd. ČR č. 410/2005 Sb., o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých.

MODUS, spol. s r. o.
obchodní oddělení
Žižkova 273, 252 25 Jinočany
tel.: 242 410 237, fax: 242 410 248
e-mail: trade@modus.cz
http://www.modus.cz