Umělé osvětlení ve školách

1. VŠB-TU Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra elektroenergetiky Umělé osvětlení ve školách Ing. Petr Höchsmann

2. 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

3. 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.

4. Požadované hodnoty dle ČSN EN 12464-1

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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 lx 3300 až 5300 K 300 až 1500 lx > 5300 K > 500 lx

9. 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“.

10. 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.

11. 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.

12. 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

13. Závislosti zrakového výkonu na předřadných přístrojích

14. Řízení osvětlovacích soustav Tři použitelné způsoby řízení osvětlovacích soustav ve školních učebnách: • Přepínání řad svítidel • Analogové ovládání stmívání • Digitální ovládání stmívání

15. Příklad audiovizuální učebny

16. Děkuji za pozornost Ing Petr Höchsmann VŠB-TU Ostrava Katedra elektroenergetiky Tel.: +420 596 994 198 email: petr.hochsmann.fei@vsb.cz