Nové trendy v navrhování osvětlení vnitřních prostorů podle CIE a návrhů evropských norem

Nové trendy v navrhování osvětlení vnitřních prostorů
podle CIE a návrhů evropských norem

V článku se uvádějí všeobecné požadavky navrhovaných standardů CIE a evropských norem pro osvětlení interiérů. Jsou tu rozebírány a komentovány otázky rozdělení a řešení požadavků na osvětlení, udržovacího činitele a rozvrhu údržby a rovněž ověřovací postupy.

Všeobecné požadavky
Evropská norma navrhovaná Evropským výborem pro normalizaci CEN [1] je „dvojčetem“ navrhovaného standardu Mezinárodní komise pro osvětlení CIE [2]. Vezme-li se v úvahu období, kdy byly oba standardy zpracovány, může vzniknout dojem, že standard CIE vznikl převzetím velké části obsahu navrženého standardu CEN.

Návrh normy CEN obsahuje prohlášení, že získá statut národní normy pro členy CEN bez jakýchkoliv změn, stane-li se evropskou normou. V návrhu normy CIE je uvedeno, že standardy CIE jsou prvotním zdrojem mezinárodně přijatých a schválených údajů, které lze považovat za základ pro obecné normalizační systémy.2) Evropské normy založené na mezinárodně přijatých a schválených údajích se stanou široce používanými standardy.

V návrzích norem je mnoho údajů, jež jsou známy z příslušné literatury. Některé z předložených otázek však byly řešeny pouze náznakově, což může být v některých případech chápáno jako nedostatečný výsledek. Vyskytují se také redakční chyby. Je však patrné, že některá rozhodnutí a požadavky vyjadřují nové trendy přístupu k normalizaci a k navrhování osvětlení v pracovních prostorech. Tato rozhodnutí a požadavky jsou v tomto příspěvku vzaty v úvahu a některé z nich jsou komentovány.

Rozdělení požadavků na osvětlení
Při stanovení požadavků na osvětlení byly brány v úvahu tři základní potřeby člověka: zraková pohoda, zrakový výkon a bezpečnost. Požadavky na osvětlení byly vyjádřeny několika málo parametry, které určují vyhovující světelné prostředí a které tvoří tzv. hlavní kritéria pro navrhování. Jsou to tyto parametry:

• rozložení jasu,
• osvětlenost,
• oslnění,
• směr světla,
• podání barev při daném osvětlení,
• barevný tón světla.

Tím jsou vlastně určeny všechny parametry osvětlení charakterizující množství a jakost osvětlení. Světelnětechnické požadavky však byly stanoveny pouze pro některé z nich. Ostatní parametry byly řešeny jen náznakově, uvedením všeobecných komentářů. Tomu lze rozumět tak, že požadavky na osvětlení lze rozdělit na závazné a nezávazné. Pro závazné požadavky se v návrzích norem uvádějí hodnoty parametrů osvětlení. Nezávazné požadavky musí být formulovány designéry přebíráním hodnot příslušných parametrů podle poznatků z osvětlování, osvědčené osvětlovací praxe a podle citu návrháře. Závazné údaje se uvádějí pro tyto parametry osvětlení:

• osvětlenost (hladiny a rovnoměrnost),
• oslnění (hlavně rušivé oslnění, avšak omezující oslnění také),
• podání barev světla.

Tyto závazné parametry lze vyjádřit kvantitativně. Některé další charakteristiky osvětlení lze však hodnotit pouze subjektivním pocitem pohody, podobně jako kvalitativní hlediska osvětlení, jež lze málokdy vyjádřit jednoznačně vymezenými požadavky.

Je zřejmé, že rozdělení požadavků na osvětlení na závazné a nezávazné znamená nový přístup a novou kvalitu navrhování osvětlení. Návrhový proces bude méně formální, avšak vlastní návrh osvětlení může být obtížnější. Bude tedy nutná a rozhodně žádoucí opravdová odborná zručnost návrháře.

Udržovací činitel a rozvrh údržby
Ke kritériím návrhu osvětlení patří:

• závazná volba udržovacího činitele (tj. počáteční rezervy osvětlenosti s ohledem na znečištění svítidel a stárnutí světelných zdrojů),
• stanovení rozvrhu údržby (včetně způsobu a volby technických prostředků).

Povinností návrháře je stanovit udržovací činitel a seznam všech předpokladů k jeho odvození a také specifikovat osvětlovací prostředky vhodné pro dané prostředí. Minimální hodnota činitele údržby je uvedena dokonce v návrhu standardu CIE.

Návrhář je rovněž povinen připravit úplný rozvrh údržby, včetně intervalů výměny světelných zdrojů a čištění svítidel i místností. Podle navrhované normy CEN musí být uveden také způsob údržby.

Projekt osvětlení tedy musí vycházet z udržovacího činitele vypočteného pro vybrané osvětlovací zařízení, dané prostředí a plán údržby. Toto ustanovení v navrhovaných standardech je zřejmě založeno na teorii navrhování osvětlení. Pro projektovou praxi toto stanovisko znamená nový přístup a novou kvalitu práce. Závazné požadavky na uplatnění zdůvodněné hodnoty udržovacího činitele ve vztahu k předpokládanému rozvrhu údržby mohou být cestou k udržení požadované úrovně osvětlení kdykoliv během života osvětlovací soustavy. Měla by být vyloučena špatná projektová praxe používající neodůvodněné hodnoty udržovacího činitele a opomíjející výběr rozvrhu údržby.

Poznámka redakce: Při stanovení udržovacího činitele mohou nastat dva chybné přístupy. Návrhář ve snaze ušetřit investiční prostředky a uspět v případném výběrovém řízení volí velký udržovací činitel. (Tím vlastně podceňuje vliv znečištění a stárnutí osvětlovací soustavy.) Takováto špatná praxe se nyní vyskytuje častěji, neboť vede hlavně na úplném začátku k menším nákladům na osvětlení. V tomto případě se ovšem vyhovující osvětlení s malými náklady na počátku po nějaké době provozu změní na špatné.

Opačný přístup volí návrhář, který si není jist správností svých výpočtů a osvětlovací soustavu raději předimenzuje. Tím zvyšuje investiční náklady a pravděpodobně i pozdější náklady na údržbu.

Ověřovací postupy
Ověřovací postupy jsou v navržených standardech popsány velmi stručně. Tyto postupy se týkají návrhu osvětlení, zavádění předpokladů a kontroly údržby osvětlení. Podívejme se na tento problém podrobněji.

Splnění všech závazných požadavků musí být při navrhování osvětlení ověřeno takto:

Osvětlenost se musí počítat ve specifikovaných bodech příslušné plochy. Musí se určit osvětenost a rovnoměrnost osvětlení a jejich hodnoty nesmí být nižší než uvádějí normy. Hodnoty činitele oslnění (UGR) musí být porovnány s aktualizovanými údaji UGR pro rozmístění svítidel podle údajů výrobce a nesmí být větší než hodnoty v normě. Údaje UGR musí být stanoveny tabulkovou metodou podle Publikace CIE 117. V případě pracovních stanic s obrazovkami nesmí jas svítidel přesáhnout hodnoty uvedené ve standardu. Průměrný jas svíticích částí svítidla se musí změřit nebo vypočítat v příslušné rovině a sklonu. Tyto údaje obvykle musí poskytnout výrobce svítidla. Index podání barev R_a se musí ověřit podle skutečného údaje výrobce světelného zdroje. Index R_a použitého světelného zdroje nesmí být menší než se uvádí v normě. Povinností projektanta (podle návrhu standardu CIE) je ověřit vhodnost osvětlovacího zařízení pro dané prostředí.

Splnění jediného nezávazného požadavku (tj. požadavku na barevný tón) musí být ověřeno při navrhování osvětlení pouze podle návrhu standardu. Hodnota (náhradní) teploty chromatičnosti musí být ověřena podle skutečných údajů výrobce světelných zdrojů. Náhradní teplota chromatičnosti použitých světelných zdrojů nesmí být menší než hodnota uvedená v projektu.

Návrh a splnění návrhových předpokladů se ověří kontrolou nové osvětlovací soustavy.

• Osvětlenost se změří ve stanovených bodech na příslušných rovinách. Měřicí body musí ležet v síti kontrolních bodů použitých při návrhu. Průměrná osvětlenost a rovnoměrnost osvětlení nesmí být menší než hodnoty uvedené v normě.
• Světelné zdroje a svítidla musí odpovídat projektu.
• Uspořádání svítidel a povrchů se musí porovnat s návrhovými předpoklady, s nimiž musí být v souladu.

Údržba osvětlení se ověřuje tak, že se uskuteční další měření osvětlenosti, přičemž se použije stejná síť kontrolních bodů jako při návrhu. Průměrná osvětlenost a rovnoměrnost osvětlení nesmí být kdykoliv menší než hodnoty uvedené v normě.

Ověřovací postupy v návrzích standardů jsou skutečně praktické a mohou být užitečné pro zajištění vyhovujícího osvětlení kdykoliv během provozu. Odborníci chápou, že při terénních měřeních není nutné ověřovat všechny požadavky. Dostatečně účinné mohou být i některé praktické zjednodušené metody. Samozřejmě takový přístup k ověřování osvětlení nelze použít vždy a pro všechny případy, zvláště v oficiálních dokumentech.

Je třeba poznamenat, že by bylo velmi užitečné uvést pro ověřování nějaké tolerance hodnot světelných parametrů, u nichž jsou uvedeny závazné požadavky. Nedostatek takových tolerancí je zjevnou slabinou ověřovacích postupů.

Závěrečné poznámky
Popsaný přístup tedy znamená novou kvalitu návrhu a ověření osvětlení. Oba návrhy norem jsou adresovány profesionálním návrhářům. V jejich obsahu jsou některé požadavky, které znamenají nový přístup k navrhování i kontrole osvětlení.

Nové trendy přístupu k osvětlování interiérů, které vyplývají z některých požadavků navrhovaných standardů, lze přijmout a použít. Je třeba také posílit trendy ke stanovení tolerancí hodnot příslušných parametrů osvětlení.

Pro projektovou praxi by bylo vhodné vypracovat vhodnou příručku osvětlování podle nových trendů v osvětlování interiérů.

Lze říci, že bude třeba uplatnit nějaký druh oprávnění pro navrhování a údržbu osvětlení, má-li být osvětlení prováděno odborně.

Je známo, že některé (větší) země vznášejí námitky proti obsahu navrhovaných standardů. Je tudíž velmi obtížné předpovědět, kdy budou tyto standardy dokončeny. Lze však věřit, že nové trendy přístupu k navrhování a údržbě osvětlení budou ve standardech přijaty.

¹⁾ Autor je dlouholetým pracovníkem a řádným profesorem na Elektrotechnické fakultě Technické univerzity ve Varšavě (Wydzial elektryczny Politechniki Warszawskej), kde se v 60. letech zasloužil o založení Katedry světelné techniky. Příspěvek byl přednesen na mezinárodní konferenci SVĚTLO 2000 v Ostravě a pro časopis SVĚTLO byl poskytnut v anglické verzi.

²⁾ Pro členy Evropského výboru pro normalizaci CEN je zavedení schválené evropské normy bez jakýchkoliv změn povinností. Polsko, podle sdělení prof. Bąka, není (ČR je) členem CEN.