Obnova osvetlenia v budovách – aplikácia LRA

V súčasnosti sme svedkami velkých zmien v oblasti výroby svetelnej techniky a prístupov k hodnoteniu denného a umelého osvetlenia v budovách. LED zdroje nachádzajú uplatnenie takmer vo všetkých priestoroch, v ktorých sa človek zdržiava, vďaka nižšej spotrebe elektrickej energie a väčšej účinnosti. Hľadajú sa tiež spôsoby, ako efektívnejšie využívať denné osvetlenie na pracoviskách a v miestnostiach s rôznym účelom určenia.

doc. Ing. Stanislav Darula, CSc., Ing. Marta Malíková
Ústav stavebníctva a architektúry, Slovenská akadémia vied, Bratislava

Jednoduché nahradzovanie starých svetelných zdrojov novými nemusí vždy priniesť želateľný efekt. Z praxe sa vie, že pri tvorbe dobrého svetelného prostredia v budovách sa uplatňuje viacej faktorov, ako sú konštrukcia svietidiel a ich parametre, účel využitia priestoru, vnútorné usporiadanie pracoviska a celkové využitie denného svetla počas roku. V minulosti bolo postavených veľa budov, ktoré v súčasnosti vyžadujú obnovu či celkovú rekonštrukciu so zachovaním pôvodného účelu využitia alebo so zmenou na úplne iný účel prevádzky. Investor a projektant pri výmene osvetľovacích sústav stoja pred otázkou, ako a čím najlepšie nahradiť jestvujúce osvetlenie s čo najmenšími zásahmi do stavebných konštrukcií a s čo najnižšími nákladmi. Určité odpovede na tieto otázky umožní nájsť pripravovaná aplikácia LRA – Lighting Retrofit Adviser (Poradca obnovy osvetlenia), ktorú bude onedlho možné využívať v mobiloch a na osobných počítačoch.

Aplikáciu LRA pripravil medzinárodný kolektív špecialistov v rámci programu IEA SHC*) Task 50 [1] až [4]. Koncept pomôcky je tvorený tak, aby pomáhal čo najširšiemu spektru užívateľov, pracovníkom na úradoch, investorom, projektantom, ako aj výrobcom osvetľovacej techniky.

Obr. 1. Hlavná stránka aplikácie LRA

LRA – Poradca obnovy osvetlenia

Po spustení aplikácie sa objaví vstupná stránka (obr. 1), z ktorej možno vojsť do dvoch tematických blokov, a to pomocou tlačidla Štart poradcu, umiestneného na ľavej strane, a tlačidla na pravej strane na Priamy prístup ku komponentom LRA. Pri voľbe Poradcu sa uživatel dostane na stránky:

• Tvorba stratégií
• Vlastník/Investor
• Nájomníci
• Inžinieri/Konzultanti/Projektanti
• Predajcovia
• Realizačné firmy

Obr. 2. Prvky aplikácie LRA

V každej z týchto častí sa nachádza úhrn informácií s výsledkami analýz, ktoré môžu pomôcť pri tvorbe stratégií a scenárov v procese, kedy sa rozhoduje o spôsobe a technicko-ekonomických podmienkach obnovy interiérového osvetlenia. Po vstupe do stránky Priamy prístup ku komponentom LRA (obr. 2) aplikácia poskytne užívateľovi viacej možností na získanie informácií o technológiách využívania denného svetla, návrhu a regulácie umelého osvetlenia a o jednoduchých výpočtových nástrojoch na hodnotenie spotreby energie. Táto stránka má takúto štruktúru:

1. Rýchly prehľad výsledkov
V niekoľkých oknách je poskytnutý pohľad na pochopenie ekonomických aspektov obnovy osvetlenia.

2. Prehľad o technológiách
Formou katalógových listov je prezentovaných takmer 40 technológií pre zhodnotenie denného svetla v budovách, zefektívnenie umelého svetla a na riešenie zlepšenia svetelných parametrov obnovovaných interiérových priestorov.

3. Prípadové štúdie
Informácie o dvadsiatich realizáciách v obnovovaných budovách v zahraničí, o výsledkoch hodnotenia a monitorovania predpokladaných efektov v oblasti spotreby energie a o tvorbe svetelného prostredia môžu poskytnúť projektantom nové poznatky.

Realizácie riešení sú prezentované vo forme prípadových štúdií v nasledovnom tematickom členení:

– popis budovy a vnútorného priestoru – riešenie denného a umelého osvetlenia – hodnotenie prevádzky – dokumentácia nákladov – energetické charakteristiky osvetlenia – svetelné prostredie – komfort – vyhodnotenie obnovy osvetlenia.

4. FAQ – Otázky a odporúčania
Riešitelia programu pamätali na to, že užívateľ aplikácie môže byť menej zdatný vo výpočtovej technike a mať rôzne odborné vedomosti. Do tohto bloku sú zaradené najčastejšie predpokladané otázky a odpřede na ne.

5. Prehľad výpočtových nástrojov
Prehľad výpočtových programov v oblasti facility manažment – CAAD/CAD a energetických simulácií možno nájsť v tejto časti aplikácie.

6. Terminológia a zoznam veličín
Stručný popis dôležitých veličín a metód pre hodnotenia denného osvetlenia a oslnenia prírodným svetlom sa môže vybrať z ponúkaného menu na tejto stránke.

7. Publikácie a správy
Kto bude hľadať tituly relevantních publikácií o riešeniach obnovy osvetlenia v budovách, môže ich nájsť prostredníctvom tejto stránky.

8. Prieskum
Mnohé východiská a technicko-ekonomické parametre sa zisťovali počas riešenia projektu metódou prieskumu. Výsledky prieskumu sú zverejnené v tejto časti aplikácie a slúžia ako porovnávacie parametre v hodnotiacich programoch, s kterými aplikácia LRA pracuje.

9. Porovnávajúce hodnotenie
Stránka obsahuje výpočtový program v tvare formulára a umožňuje porovnávať spotrebu energie na osvetlenie v zadanej budove a priestore s údajmi získanými z prieskumu na základe celkového inštalovaného príkonu.

10. Analýza portfolia
Jednoduchý program na hodnotenie portfólia budov z hľadiska spotreby energie na osvetlenie na základe informácií o type budov, ich veku a podlahovej ploche (obr. 3).

Obr. 3. Formulár pre analyzovanie spotreby energie portfólia budov

11. Optimalizátor
Program na optimalizovanie potreby energie na osvetlenie v kW·h/m2·rok. Umožňuje užívateľovi pomerne rýchlo vytvoriť projekt, zadať údaje o miestnosti, lokalite, spôsobe ochrany proti oslneniu slnečným svetlom a zistiť požadavky na potrebu energie pred obnovou osvetlenia a po nej.

12. Rýchly výpočet CFS (Komplexný okenný systém)
Na tejto stránke sa nachádza program pre analyzovanie osvetľovacieho systému na základe metódy autonómie denného osvetlenia. Poskytuje výsledky o finálnej ročnej spotrebe energie pri troch scenároch regulácie osvetľovacej sústavy:
1. manuálna regulácia, 2. zapni/vypni, 3. regulácia denného osvetlenia. Grafické znázornenie výsledku výpočtu je zobrazené na obr. 4.

Obr. 4. Príklad zobrazenia ročnej spotreby energie podľa spôsobu regulácie osvetlenia (hore) a ročnej úrovne osvetleností (dole)

Záver

Technickej verejnosti sa v blízkej budúcnosti dostane do rúk nástroj, který môže pomôcť orientovať sa v širokom spektre problémov pri obnove osvetlenia v budovách. Prístup k aplikácii bude zverejnený na stránke http://task50.iea-shc.org/

*) IEA – International Energy Agency (Medzinarodná energetická agentúra), SHC – The Solar Heating and Cooling Programme (Program solárneho vykurovania a chladenia)

---

Článek v elektronické listovací verzi časopisu Světlo č. 3/2016 naleznete zde.