Umělé osvětlení ve školách

Ing. Petr Höchsmann

VŠB-TU OstravaFakulta elektrotechniky a informatiky

Katedra elektroenergetiky

Normativní parametry osvětlení

1) průměrná hodnota osvětlení Ēm ≥ 300 lx (tabule 500 lx)

2) rovnoměrnost osvětlení r ≥ 0,7

3) mezní hodnota oslnění UGRL

4) index podání barev Ra ≥ 80

5) je třeba zamezit zrcadlovým odrazům

Normativní parametry osvětlení

Jedná se o průměrnou udržovanou hodnotu v místech zrakového úkolu ve výšce srovnávací roviny v úrovni pracovních stolů:

učebny pro děti v předškolním věku h = 0,45 m nad zemí ostatní učebny h = 0,85 m nad zemí

Tyto hodnoty jsou místně průměrné a časově minimální. To znamená, že během života osvětlovací soustavy nesmí klesnout hodnota osvětlenosti pod předepsanou hodnotu. Při návrhu osvětlovací soustavy se vždy bere v úvahu udržovací činitel. V praxi se udržovací činitel pro novou osvětlovací soustavu pohybuje kolem hodnoty

z = 0,67.

Požadované hodnoty dle ČSN EN 12464-1

Typ místnostiĒm [lx]

UGRL

[-]Ra [-]

učebny, konzultační místnosti 300 19 80

učebny pro večerní studium a vzdělávání dospělých

500 19 80

přednáškové haly 500 19 80

tabule 500 19 80

demonstrační stůl 500 19 80

místnosti pro výtvarnou výchovu 500 19 80

místnosti pro výtvarnou výchovu v uměleckých školách

750 19 80

kreslírny (technické kreslení) 750 16 80

místnosti pro praktickou výuku a laboratoře 500 19 80

místnosti pro ruční práce 500 19 80

učební dílny 500 19 80

místnosti pro hudební cvičení 300 19 80

cvičebny práce na počítačích(počítačové učebny)

300 19 80

Typ místnostiĒm [lx]

UGRL

[-]Ra [-]

jazykové laboratoře 300 19 80

přípravny a dílny 500 19 80

vstupní haly 200 22 80

(cirkulační) spojovací (průchozí) dopravní prostory a chodby

100 25 80

schodiště 150 25 80

společenské místnosti a shromažďovací halypro studenty a žáky

200 22 80

místnosti vyučujících 300 19 80

knihovny: police 200 19 80

knihovny: místa pro čtení 500 19 80

sklady učebních materiálů 100 25 80

sportovní haly, gymnastika, bazény (pro obecné běžné použití)

300 22 80

školní jídelny 200 22 80

kuchyně 500 22 80

Rovnoměrnost osvětlení

Rovnoměrnost osvětlení je definována, jako podíl minimální osvětlenosti ku osvětlenosti průměrné.

Na všech místech zrakového úkolu je předepsaná hodnota a to rovnoměrnost zde nesmí být menší než 0,7.

Index oslnění UGRL

Pro určení směru výpočtu UGR se uvažuje s převážným směrem pohledu, a to pro studenta směrem k tabuli a pro vyučující opačným směrem.Jsou dvě roviny výpočtu UGR a to:

stojící pozorovatel 1,5 m nad zemí sedící pozorovatel 1,2 m nad zemí

Praktický rozsah hodnot UGR většiny osvětlovacích soustav bývá 10 až 30. Soustavy s UGR < 10 nezpůsobují rušivé oslnění, vysoké hodnoty svědčí o významném rušivém oslnění.

V současné době se oslnění stanovuje převážně výpočtem.

Index podání barev

Člověk si během vývoje zvykl na barevný vzhled předmětů v denním (přírodním) světe. Z tohoto důvodu se vjem barvy v denním světle považuje za normální. Index podání barev reprezentuje jakost osvětlení. Rozsah indexu podání barev je 0 – 100. Čím vyšší tento index je tím lépe jsou barvy rozeznatelné barvy. Denní světlo a světlo teplotních zdrojů jsou Ra = 100.

Norma pro školní prostory respektive pro všechny prostory s trvalým pobytem předepisuje Ra ≥ 80. Uvedený požadavek splňují žárovky, u výbojových zdrojů je třeba vybírat dle údajů výrobce. Všichni výrobci tento údaj poskytují.

Teplota chromatičnosti zdrojů

U každého zdroje je uvedena kromě jiného také teplota chromatičnosti. Tento parametr určuje, jakou barvu světla daný zdroj distribuuje.

Doporučuje se dodržení teploty chromatičnosti světla v závislosti na osvětlenosti:

< 3300 K 500 lx3300 až 5300 K 300 až 1500 lx

> 5300 K > 500 lx

Zamezení zrcadlovým odrazům

Zajistíme vhodnou úpravou povrchu tabule a pracovních stolů:

matový nátěr, světlo rozptylující povrchová úprava, vhodným umístěním tabule, správným rozmístěním svítidel mimo tzv. „zakázanou oblast“.

Návrh hlavního osvětlení učebny

Při návrhu hlavního osvětlení učebny vycházíme z předpokladu, že známe účel užívání učebny. Jelikož v dnešní době bývá zvykem často měnit rozmístění lavic do nejrůznějších uspořádání a místo zrakového úkolu může být kdekoli. V současné době poučka o řadách svítidel nad levou hranou lavic je bezpředmětná. Nyní se navrhuje osvětlovací soustava celým půdorysem. Při návrhu osvětlení vycházíme vždy z nejhoršího možného místa pro umístění lavice. V celém prostoru a v každém jeho funkčním místě musí být zaručeny minimální požadované parametry pro osvětlování.

Návrh osvětlení tabule

Pro osvětlování tabulí se používají speciální svítidla s asymetrickým reflektorem. Požadavek na osvětlení tabule je Ēm ≥ 500 lx a r ≥ 0,7 .

Při určování vhodné zóny k umístění svítidel pro osvětlení tabule je třeba brát v úvahu výšku a vzdálenost svítidel od tabule spolu se vzdáleností žáka sedícího v první lavici a výšky jeho očí nad podlahou. Svítidla se osazují do řady rovnoběžně s rovinou osvětlované tabule. Délka řady by měla být nejméně taková, jako je délka tabule v rozloženém stavu.

Elektrická část osvětlovací soustavy

V současné době se ve všech školních prostorách sloužících pro výuku musí používat elektronických předřadníků. Nevýhodou elektronických předřadníků oproti magnetickým je jejich pořizovací cena. Investice se do nich bohatě vyplatí. Zde jsou největší výhody elektronických předřadníků:

Nárůst světelného toku zářivky Prodloužení doby života zdrojů Zvýšení kvality světelného toku

Závislosti zrakového výkonu na předřadných přístrojích

Řízení osvětlovacích soustav

Tři použitelné způsoby řízení osvětlovacích soustav ve školních učebnách:

Přepínání řad svítidel Analogové ovládání stmívání Digitální ovládání stmívání

Příklad audiovizuální učebny

Děkuji za pozornost

Ing Petr Höchsmann

VŠB-TU Ostrava

Katedra elektroenergetiky

Tel.: +420 596 994 198

email: petr.hochsmann.fei@vsb.cz