13 OSVĚTLOVÁNÍ ZDRAVOTNICKÝCH ZAŘÍZENÍ

Transkript

1 13 OSVĚTLOVÁNÍ ZDRAVOTNICKÝCH ZAŘÍZNÍ Ing. Jaroslav Sadský ZÁPADOČSKÁ UNIVRZITA V PLZNI Fakulta elektrotechnická Katedra elektroenergetiky a ekologie 1 Úvod Tato práce se zabývá projektování elektrického osvětlování zdravotnických provozů. Je zaěřena na způsob a provedení vnitřního uělého osvětlení jednotlivých speciálních zařízení tak, aby bylo docíleno správného působení osvětlovacích soustav. Cíle této práce je zhodnotit hladiny osvětlenosti a vytvoření zrakové pohody. To znaená vytvořit příjený a příznivý psychofyziologický stav organisu, který je vyvolaný optickou situací vnějšího prostředí, působící na člověka. Pro správnou funkci zrakového orgánu je zapotřebí nastavit optiální úroveň osvětlení pro daný pracovní úkon. Správně navržené osvětlení, poocí současně dostupné světelné techniky, respektující fyziologické, psychologické a biologické požadavky neovlivňují jen kvalitu práce, únavu, ale i zdravotní stav lidského organisu. 2 Základní rozdělení světelných zdrojů 2.1 Denní světlo Jeho zdroje je slunce, jehož světlo dopadá na zeský povrch. Toto světelné záření dopadá na zeský povrch přío, nebo dochází k rozptylu na obloze. Intenzita slunečního záření i jeho barva se v průběhu dne ění, a to v závislosti denní a roční doby dle zeěpisné šířky a podle eteorologického stavu oblohy. Intenzita osvětlení jasné letní oblohy v poledne dosahuje průěrně až lx. 2.2 Uělé světlo Tento druh světla je tvořen uěle vyrobený zdroje světelného záření. Podle způsobu vzniku optického záření ůžee uělé světelné zdroje rozdělit na tepelné, luiniscenční, výbojové a zdroje využívající elektroagnetické indukce. U tepelného zdroje vzniká světlo zahřání pevné látky na vysoké teploty (žárovky) a u luiniscenčního zdroje vzniká záření luiniscencí pevných látek (zářivky). Moderní světelné zdroje uožňují ve vnitřních prostorách vytvoření uělého osvětlení kvantitativně srovnatelné s denní světle.

2 3 Hlavní paraetry určující světelné prostředí (dle ČSN N ) 3.1 Rozložení jasu Rozložení jasu v zorné poli určuje úroveň adaptace zraku, která ovlivňuje viditelnost úkolu. Veli dobře vyvážený adaptační jas je potřebný ke zvětšení zrakové ostrosti (ostrosti vidění), kontrastní citlivosti (rozlišení alých poěrných rozdílů jasu), účinnosti zrakových funkcí (akoodace, konvergence, zenšování zornice, očních pohybů atd.). Rozložení jasu v zorné poli ovlivňuje také zrakovou pohodu. Z tohoto důvodu je nutno vyloučit příliš velké jasy, jež ohou zvětšit oslnění, příliš velké kontrasty jasů, jež ohou způsobit únavu v důsledku nepřetržité readaptace, příliš alé jasy a kontrasty jasů, jež vedou k onotónníu nestiulujícíu pracovníu prostředí. povrch Činitel odrazu Strop 0,6 až 0,9 Stěny 0,3 až 0,8 Pracovní roviny 0,2 až 0,6 Podlaha 0,1 až 0,5 Tab. 1 Rozsah činitelů odrazu hlavních povrchů ístnosti [5] 3.2 Osvětlenost Osvětlenost a její rozložení v ístě zrakového úkolu a v jeho bezprostřední okolí á velký vliv na to, jak rychle, bezpečně a pohodlně osoba vníá a vykonává zrakový úkol. Hodnota osvětlenosti ůže být upřesněna nejéně o jeden stupeň řady osvětleností, lišíli se zrakové podínky od norálních předpokladů. V případě snižování nebo zvyšování osvětlenosti je korekce o jeden stupeň řady považována za iniální vníatelnou zěnou. Neá tedy sysl upřesňovat (ěnit) o hodnotu nižší než odpovídá uvedené řadě osvětlenosti. Doporučená řada osvětleností (v luxech): Požadovaná udržovaná osvětlenost usí být zvětšena, když: - zraková činnost je kritická - se chyby nákladně opravují - přesnost a vysoká produktivita jsou veli důležité - zrakové schopnosti pracovníků jsou pod norále - zrakové úkoly jsou neobvykle alé a álo kontrastní - úkol je vykonáván po neobvykle dlouhou dobu Požadované udržované osvětlenosti je ožné zenšit, když: - kritické detaily úkolu jsou neobvykle velké nebo ají velký kontrast - úkol je vykonáván po neobvykle krátkou dobu. V prostorech s trvalý pobyte osob nesí být udržovaná osvětlenost enší než 200 lx (tzv. hygienické iniu ). Za odchylku zrakových podínek se považuje vykonávání zrakového úkolu v prostorech s nedostatečný denní osvětlení po dobu delší než 4 hodiny

3 denně. V těchto případech je tedy nutné zvýšit požadovanou osvětleností hygienické iniu je nutno zvýšit osvětlenost z 200 lx na 300 lx.. Tedy pro Osvětlenost bezprostředního okolí poáhá vytvořit příznivé světelné podínky pro zrakovou činnost a vytváří vyvážené rozložení jasů v zorné poli. K dotvoření světelných podínek v prostoru je vhodné dodržet celkovou rovnoěrnost osvětlení prostoru. Osvětlení ísta zrakového úkolu usí být co nejrovnoěrnější. Osvětlenost úkolu [lx] Osvětlenost bezprostředního okolí úkolu [lx] úkolu Rovnoěrnost osvětlení: 0,7 Rovnoěrnost osvětlení: 0,5 Tab. 2 Rovnoěrnost osvětlení a poěr osvětleností bezprostředního okolí a úkolu [5] 3.3 Oslnění Oslnění je počitek způsobený povrchy v zorné poli s velký jase a ůže být pociťováno buď jako rušivé nebo oezující oslnění. Oslnění způsobené odrazy v zrcadlových površích je běžně chápáno jako závojové oslnění nebo oslnění odraze. Oezení oslnění je důležité pro vyvarování se chybá, únavě a úrazů. Ve vnitřních pracovních prostorech ůže být oslnění způsobeno přío svítidly a okny s velký jase. V současnosti není dořešena etoda výpočtu oslnění způsobeného okny. Oezit oslnění okny je ožno převážně vhodnou orientací pracovišť vzhlede k oknů podle ČSN Sěrovost osvětlení Zohlednění sěrovosti osvětlení je důležité pro zvýraznění předětů, vyjevení textury nebo vzhledu osob v prostoru. Sěrované osvětlení se vytváří tzv. odelací. Její úkole je vytvořit vyváženost ezi difuzní a sěrovaný světle. Celkový doje vnitřního prostoru je ožno vytvořit, je-li osvětlení stavebních tvarů, osob a předětů takové, že jejich tvar a textura se jeví jasně a příjeně. Při vykonávání obtížného zrakového úkolu je důležité osvětlení z určitého sěru. Osvětlení určitý sěre se ohou vyjevit detaily zrakového úkolu, zlepšit jejich viditelnost a tí i usnadnit vykonávání daného úkolu. 3.5 Podání barev, barevný tón světla Pro správné vykonávání zrakových úkolů a pro nastavení správné celkové a duševní pohody je veli důležité, aby barevné podání předětů a lidské pokožky bylo podáno přirozeně, věrně a tak aby lidé vypadali přitažlivě a zdravě. Z hlediska vlastností světelných zdrojů byl zaveden index podání barev R a. Jeho axiální hodnota je 100 a zenšuje se v závislosti na zhoršování jakosti podání barev. Ve vnitřních prostorech, v nichž osoby pracují nebo pobývají dlouhodobě, se nesějí použít svítidla se světelný zdroje s indexe podání barev enší než 80. Barevný tón světelného zdroje se vztahuje k zdánlivé chroatičnosti vyzařovaného světla. Ta se kvantifikuje náhradní teplotou chroatičnosti (T cp ).

4 Barevný vzhled (tón) světla Teplý bílý Neutrálně bílý Chladně bílý Náhradní teplota chroatičnosti Tcp (K) do až 5300 nad 5300 Tab. 3 Skupiny barevného tónu světla světelných zdrojů [5] Volba barevného tónu závisí na psychologii, estetice a na přirozených požadavcích. Při návrhu usíe zohlednit úroveň osvětlení, barevnou úpravu ístnosti a nábytku, kliatické páso a druh prostoru. Osvětlenost (lx) > 500 Náhradní teplota chroatičnosti Tcp (K) do až 5300 nad 5300 Tab. 4 Teplota chroatičnosti v závislosti na osvětlenosti [6] V horkých kliatických podínkách se preferuje chladnější barevný tón, zatíco v chladnější podnebí se upřednostňuje teplejší barevný tón světla. 3.6 Míhání světla a stroboskopické jevy Míhání světla a stroboskopickéu jevu je nutno věnovat velkou pozornost, jelikož způsobují únavu lidí (ůže vyvolat fyziologické projevy jako například bolesti hlavy, či fotosenzitivní epileptické záchvaty) a zvyšují nebezpečí úrazu (vedou k zěně vníání pohybu točivých strojů nebo strojů s vratný pohybe). Pro kopenzaci kitání světla lze použít: - napájení osvětlovací soustavy z 3fázové sítě tak, aby sousední svítidla byla připojena na různé fáze - vícezdrojové svítidlo s výbojkovýi zdroji zapojené tak, aby jednotlivé zdroje byly napájeny proude s vhodný fázový posune - napájení světelných zdrojů stejnosěrný proude nebo proude s vysokou frekvencí (kole 30 khz). - vhodnou úpravou napájení osvětlovací soustavy elektrického rozvodu a napájení osvětlovací soustavy při značné a časté kolísání napájecího napětí. 3.7 Udržovací činitel Projekt osvětlení usí být vypracován s uvažování celkového udržovacího činitele vypočítaného pro zvolené osvětlovací zařízení, prostředí a plán údržby. Doporučená osvětlenost pro každý zrakový úkol se uvádí jako udržovaná osvětlenost. Udržovací činitel

5 závisí na provozních charakteristikách světelných zdrojů a předřadníků, svítidel, prostředí a na plánu údržby. Udržovací činitel z se stanoví jako součin dílčích činitelů: z = z z. z s. z p. z fz (rov. 1) kde z z je činitel stárnutí světelných zdrojů; z s činitel znečištění svítidel; z p činitel znečištění ploch osvětlovaného prostoru; z fz činitel funkční spolehlivosti světelných zdrojů. 4 Zhodnocení zrakové činnosti vybraných zdravotnických zařízení Osvětlování ve zdravotnických zařízeních je nutno věnovat velkou pozornost už jen proto, že jsou zde vykonávány veli náročné a odborné zrakové úkoly. Soubor všech zdravotních zařízení obsahuje rozsáhlé spektru zrakových úkolů, a proto se klade velký důraz na správné dienzování osvětlení pro danou činnost. Ve většině oderně navržených objektech už dnes nechybí ožnost regulace osvětlení. Regulace forou vypínání jednotlivých částí světelných soustav je nedostačující, proto se využívá plynulé regulace poocí elektronických předřadníků. 4.1 Pokoje pacientů (Lůžkové pokoje) dle [1] Lůžkové pokoje pacientů se kroě příého stropního osvětlení vybavují speciálníi svítidly uístěnýi na stěně za hlavou pacienta (viz obr. 1). Tyto svítidla se uisťují do výšky 1,8 nad podlahou a jsou převážně integrována do zařízení pro silnoproudý a slaboproudý elektrický rozvod. Často jsou vybaveny svítidle pro noční (kontrolní) osvětlení, jehož vypínač je uístěn io dosah pacienta. Obr. 1 Osvětlení nástěnný svítidle Speciální nástěnná svítidla ají funkci příého i nepříého osvětlení. Pro nepříé osvětlení se z pravidla používá lineární zářivka o výkonu 58 W a pro příé osvětlení lineární zářivka 30 W nebo 18 W. Rozložení svítivosti u obou způsobů je asyetrické s axie asi 30 (u nepříého) a 45 (u příého) od stěny. Títo dosáhnee horizontální osvětlenosti ve výšce 1 nad podlahou asi 150 lx od nepříého osvětlení a 350 lx od příého osvětlení (v ose lůžka, asi v 1/3 jeho délky od stěny), která postupně klesá sěre k nohá pacienta.

6 Osvětlenost na ploše knihy se sklone 15 od svislice přibližně ve středu lůžka je asi 300 lx, což dostatečně uožní pacientovi dostatečné podínky pro čtení, aniž by byl oslněn. Položka č. Druh prostoru, úkolu nebo činnosti UGRL Ra poznáky lx - - Zaezit příliš velké jasy v zorné poli pacientů Celkové osvětlení Osvětlenost v úrovni podlahy Čtení Jednoduché vyšetřování Vyšetřování a ošetřování (léčení) Noční osvětlení, 5-80 pozorovací dozorové obchůzkové osvětlení Koupelny a záchody pacientů Tab. 5 Pokoje pacientů [5] 4.2 Vyšetřovny (obecně) V ístnostech pro ošetřování a vyšetřování pacientů je velký požadavek na dostatečnou osvětlenost a správné podání barev. Obr. 2 Příklad osvětlení lékařské ordinace

7 Nejen z hlediska funkčnosti, ale i z estetického hlediska by ěly být lékařské ordinace vhodně osvětleny spíše teplýi světelnýi zdroji z důvodu navození příjené atosféry neocný pacientů. Položka č. Druh prostoru, úkolu nebo činnosti UGRL Ra poznáky lx Celkové osvětlení Vyšetřování a ošetřování Tab. 6 Vyšetřovny (obecně) [5] 4.3 Oční vyšetřovny Pro správné vyšetření zraku je třeba vytvořit příznivé podínky pro lidské oko. Pro vyšetření vidění na dálku i na blízko se usí zajistit dostatečné osvětlení daného zorného pole i okolí, aby nedocházelo k proěnlivý adaptací zraku na různé hladiny osvětlení. Pacient nesí být oslňován jak příý osvětlení, tak i různýi odrazy od okolních prostor. Při testování barvocitu se klade velký důraz na podání barev, a proto se usí svítidla osadit světelnýi zdroji, které ají činitel podání barev R a 90. Položka č. Druh prostoru, úkolu nebo činnosti UGRL Ra poznáky lx Celkové osvětlení Vyšetřování vnějšího oka Testy čtení a barvocitu na testovacích tabulkách (optotypech) Tab. 7 Oční vyšetřovny [5] 4.4 Místnosti zobrazovacích etod (zobrazovací diagnostiky) Osvětlení ístností zobrazovacích etod usí vyhovovat vše úkolů prováděných na zobrazovacích stanicích. Například to je čtení na displeji, tištěného textu, rukopisu, nebo práce na klávesnici. Pro tyto ístnosti se zvolí osvětlení podle druhu činnost a typu úkolu. Obrazovky a v některých případech i klávesnice vykazují různé odlesky, které způsobují rušivé oslnění. Proto usí být osvětlení navrženo a rozístěno tak, aby bylo zaezeno odlesků o velké jasu. Položka č. Druh prostoru, úkolu nebo činnosti UGRL Ra poznáky lx Celkové osvětlení

8 7.7.2 Skenery se zvětšení obrazu a televizní systée Práce s displeji viz ČSN N Tab. 8 Místnosti zobrazovacích etod [5] 4.5 Operační prostory dle [2] Osvětlení operačních sálů lze rozdělit podle funkce do tří základních skupin. - Základní osvětlení usí zajistit řadu zrakových činností před i po vlastní operaci. Musí striktně splňovat požadavky na rozdílnost ve sěru pohledu v prostoru, sledování průběhu operace na zobrazovacích jednotkách, analýzu rentgenových sníků, identifikaci hodnot na různých stupních a funkce dalších přístrojů. Podle druhu a charakteru operace ůže být požadavek na snížení úrovně hlavního osvětlení (60 30 %), proto usí být uožněno toto osvětlení plně regulovat. - Osvětlení operační pole je přesně definovaná oblast, která zahrnuje vlastní operační pole a jeho bezprostřední okolí. Pro osvětlení se používají speciální operační svítidla s definovaný rozložení energie optického záření. Tato svítidla jsou uístěna ve vzdálenosti asi 2 od operačního pole a dosahují úrovně osvětlení až lx. Svítidlo se obvykle sestavuje z dílčích reflektorů z pravidla se žárovkou o příkonu 50 W, napájené 24 V. Povrch těchto svítidel je pokryt speciální vrstvou filtrů, které potlačují složky IR záření. S vývoje operačních technik se zvyšují i nároky na osvětlení. Například v oblasti ikrochirurgie se dnes požadovaná hladina osvětlení zvýšila až na lx (pro velikost operačního pole 5x5 c). - Speciální individuální osvětlení požadavky na individuální osvětlení jsou různé a nedají se řešit koplexní návrhe. Jde například o individuální svítidla uístěné na hlavě chirurga nebo je součástí brýlí. Jsou to svítidla se speciální optikou a zdroje o alé výkonu. Poskytují výraznou světelnou stopu v operační poli a ěly by ít stejnou teplotu chroatičnosti a index podání barev jako okolní osvětlení. Osvětlení zázeí operačních sálů usí navazovat na osvětlení vlastních sálů, proto z hlediska adaptace zraku by ěla hladina osvětlení dosahovat úrovně kole 500 lx. Pooperační ístnosti, kdy se pacient probouzí z narkózy, se doporučuje osvětlit na hladinu 100 lx. Naopak v předoperační ístnosti je pro pacienty čekající na operační zákrok požadováno osvětlení vyšší. Položka č. Druh prostoru, úkolu nebo činnosti UGRL Ra poznáky lx Předoperační a pooperační ístnosti Operační sál Operační pole (dutina) až

9 Tab. 9 Operační prostory [5] K saotné realizaci osvětlení se používají svítidla určená pro čisté prostory s odpovídající krytí (krytí IP44, IP43 a vyšší). Nesí negativně ovlivňovat elektrické zdravotnické přístroje (z hlediska MC) a usí být odolná proti působení dezinfekčních prostředků. Při velkých hladinách osvětlení jsou kladeny velké požadavky na odraznost povrchů. Odraznost operačního sálu: - strop 0,7 (a více) - stěny 0,5 - podlaha 0,3 Odraznost v Operační poli: - operační roušky - sterilní přikrývky - obleky operačního týu - boty Pod 0,3 Ostatní povrchy v blízké okolí operačního pole: - Matová povrchová úprava (chirurgické nástroje) pro snížení hodnoty odrazu, zvláště onochroatického přísně koherentního záření (lasery). 4.6 Jednotka intenzivní péče Osvětlení jednotek intenzivní péče vyžaduje hned několik druhů osvětlení s protikladnýi požadavky. To znaená, že v jedné ístnosti je několik způsobů osvětlení pro různé situace. Jde například o - celkové (základní) osvětlení ístnosti - osvětlení lůžka pacienta - osvětlení pro vyšetření a nutné zákroky - osvětlení uožňující kontrolu přístrojů a zobrazovacích jednotek - noční orientační osvětlení - nouzové osvětlení Položka č. Druh prostoru, úkolu nebo činnosti UGRL Ra poznáky lx Celkové osvětlení V úrovni podlahy Jednoduché vyšetřování V úrovni lůžka Vyšetřování a V úrovni lůžka ošetřování Noční pozorování (sledování, dozor)

10 Tab. 10 Jednotka intenzivní péče [5] Při návrhu těchto ístností je zapotřebí ít velké zkušenosti a zohlednit různé faktory, které by ohly negativně ovlivnit funkce těchto ístností a ohrozit tí lidský život. 4.7 Dezinfekční prostory Prostory určené pro dezinfekci nepodléhají zvláštní požadavků na různé druhy osvětlení v jedné ístnosti. Pro sterilizaci a desinfekci se používají speciální lapy s UV světelnýi zdroji. Tak zvaná bakteriocidní (gericidní) lapa je jednou z nejúčinnějších etod sterilizace vzduchu, tekutin a povrchu předětů. Lapa vyzařuje intenzivní UVC záření (nejčastěji o vlnové délce 253,7 n), které je absorbováno nukleovýi kyselinai (DNA, RNA) a jinýi biologicky důležitýi olekulai. V důsledku poškození genetického ateriálu a dalších struktur dojde k usrcení ikroorganisů, jako jsou bakterie, různé řasy, kvasinky, trepky, plísně, protozoa a viry. [3] Položka č. Druh prostoru, úkolu nebo činnosti UGRL Ra poznáky lx Sterilizace Desinfekce Tab. 11 Desinfekční prostory [5] 5 Návrh osvětlení rehabilitačního zařízení Návrh osvětlení jse provedl pro rehabilitační bazén lázeňského sanatoria Kriváň. Tento prostor by ěl přiblížit požadavky na osvětlení a vytvořit optiální a ekonoicky nejvýhodnější řešení návrhu. Návrh a jeho vizualizace jsou provedeny poocí výpočtového prograu RLUX Professional verze Tento bazén je koncipován jako relaxační zařízení osazené jenýi asážníi procedurai (perličkové lehátka, asážní trysky bederní a krční páteře). Kapacita bazénu je pacientů. Z důvodu vysoké vlhkosti v prostoru je nutno, jak při návrhu elektroinstalace, tak i při výběru svítidel tuto okolnost zohlednit a použít ateriál s dostatečný krytí IP Uělé osvětlení poocí zářivkových svítidel T8 (varianta A) V první variantě návrhu jse použil zářivková svítidla LKOVO-ČPLÍK ZC 236/15ZKIP54 osazená lineárníi zářivkai 2x36 W.

11 Obr. 3 svítidlo LKOVO-ČPLÍK ZC 236/15ZKIP54 2x36 W Jedná se o svítidla určená pro osvětlování čistých prostředí a ístností s ožností výskytu vlhkosti. Při návrhu jse zvolil typ svítidla s čirý plexi skle a odraznou řížkou, se zkosenýi hranai. Zářivková svítidla jsou přisazená přío na stropě ístnosti a jsou uístěna ve třech řadách po pěti. Títo způsobe je dosaženo požadované intenzity a rovnoěrnosti osvětlení. Obr. 4 osvětlení bazénu poocí svítidel s lineárníi zářivkai T8 (varianta A) Souhrn navržené ístnosti Obecně Použitý algoritus výpočtu: střední podíl nepříé složky Výška hodnotící plochy: 1,20 (hladina bazénu) Výška roviny svítidel: 4,00 Udržovací činitel: 0,76 Celkový světelný tok všech zdrojů: l Celkový příkon: 1080 W Celkový výkon na ploše ( ): 10,00 W/ 2 Intenzity osvětlení Udržovaná osvětlenost: Miniální osvětlenost: 385 lx in 281 lx

12 Maxiální osvětlenost: Rovnoěrnost: ax 448 lx in / 1:1.37 (0.73) Obr. 5 Rozložení intenzity osvětlení uělé osvětlení (varianta A) Uělé osvětlení poocí zářivkových svítidel T5 (varianta B) V další variantě jse navrhl osvětlení poocí svítidel LKOVO-ČPLÍK ZC T5 414/15ZK osazená světelnýi zdroji 4x14 W. Obr. 6 svítidlo LKOVO-ČPLÍK ZC T5 414/15ZK, 4x14 W Tato svítidla vynikají nízký příkone díky osazení nízkoztrátovýi tluivkai T5 a vysokou účinností v příé sěru. Vzhlede k propracované konstrukci a provedení zaručují dobré výsledky v hodnocení činitele oslnění UGR. Svítidla jsou přisazená na stropě ístnosti a jsou uístěna ve třech řadách po pěti. Títo vznikne síť svítidel, která vytváří rovnoěrné osvětlení o intenzitě více než 300 lx.

13 Obr. 7 Osvětlení bazénu poocí svítidel s lineárníi zářivkai T5 (varianta B) Souhrn navržené ístnosti Obecně Použitý algoritus výpočtu: střední podíl nepříé složky Výška hodnotící plochy: 1.20 Výška roviny svítidel: 4.00 Udržovací činitel: 0.76 Celkový světelný tok všech zdrojů: l Celkový příkon: 840 W Celkový výkon na ploše ( ): 7,78 W/ 2 Intenzity osvětlení Udržovaná osvětlenost: Miniální osvětlenost: Maxiální osvětlenost: Rovnoěrnost: 360 lx in 249 lx 449 lx ax in 1:1.45 (0.69) /

14 Obr. 8 Rozložení intenzity osvětlení uělé osvětlení (varianta B) Uělé osvětlení poocí technologie LD (varianta C) V třetí variantě jse aplikoval návrh osvětlení poocí svítidel s technologií LD. Osvětlování poocí technologie LD je teprve v počátku svého vývoje a je zatí ekonoicky poěrně náročné. Na druhou stranu á své určité specifikace, ve kterých vyniká oproti klasický světelný zdrojů. Jsou to například životnost, sěrovost, nízký příkon či ožnost regulace světelného toku. Místnost jse navrhl se svítidly LKOVO-ČPLÍK ZC LD 18/OPAL ZK s vnitřní reflektore MAT, se zdroji LD 18x2 W (Q4/6000K). Tato svítidla vynikají vysokou účinností v příé sěru (až 100%) a dobou životnosti (50000hod.). Právě životnost je pro tento návrh veli důležitá vzhlede k probleatičnosti výěny světelných zdrojů nad bazéne. Obr. 9 Osvětlení bazénu poocí svítidel se svítidly se zdroji LD

15 Svítidla jsou uístěna na stropě ístnosti a to ve třech řadách po osi. Výkon jedné LD je pouze 2 W. Pro koerční využití v běžné osvětlování ístností se zatí výkonnější LD diody nepoužívají, jelikož jejich výrobní cena je několikrát vyšší než například při osvětlení lineárníi zářivkai a vyžadovaly by náročné chlazení Souhrn navržené ístnosti Obecně Použitý algoritus výpočtu: střední podíl nepříé složky Výška hodnotící plochy: 1.20 Výška roviny svítidel: 4.00 Udržovací činitel: 0.67 Celkový světelný tok všech zdrojů: l Celkový příkon: 864 W Celkový výkon na ploše ( ): 8.00 W/ 2 Intenzity osvětlení Udržovaná osvětlenost: Miniální osvětlenost: Maxiální osvětlenost: Rovnoěrnost: 328 lx in 233 lx 368 lx ax in 1:1.41 (0.71) / Obr. 10 Rozložení intenzity osvětlení uělé osvětlení (varianta C) nergetické a ekonoické hodnocení řešení Všechny tři výše uvedené varianty splňují požadavky na osvětlení dané ístnosti dle platných nore, ačkoli jsou pokaždé řešeny jiný uspořádání a různýi typy svítidel. Při řešení takovéhoto projektu je nutno nejen aby osvětlení splňovalo dané paraetry, ale aby byly pořizovací náklady a provoz soustavy co nejéně ekonoicky náročné.

16 Základní hodnoty Označe ní Var. A Var. B Var. C Počet světelných zdrojů ve svítidle N sz1s Jenovitý světelný tok svítidla (l) Φ zd Průěrná životnost světelného zdroje t zd (h) Příkon jednoho svítidla (W) P 1s Udržovací činitel z 0,76 0,76 0,67 Počet svítidel (ks) N sv Cena elektrické energie (Kč/kWh) V ee Odhadovaná roční provozní doba t p (hod.) Tab. 12 Základní hodnoty pro ekonoické porovnání jednotlivých variant Graf 1 Životnost světelného zdroje Celkové pořizovací náklady jednoho svítidla se vypočítají součte nákladů na svítidlo a nákladů na světelné zdroje, podle vztahu: Vc 1s Vsv + N sz1s V1sz = [ ] Kč (rov. 2) Vynásobení tohoto vztahu počte svítidel v soustavě určíe celkové náklady na osvětlovací soustavu. Vcs N sv Vc 1s = [ ] Kč (rov. 3) Náklady na soustavu Označ ení Var. A Var. B Var. C Náklady na svítidlo (Kč) V sv Cena jednoho světelného zdroje (Kč) V 1sz

17 Cena světelných zdrojů jednoho svítidla V sz1s (Kč) Celkové pořizovací náklady jednoho V c1s svítidla (Kč) Celkové náklady na soustavu (Kč) V cs Tab. 13 Náklady na soustavu Graf 2 Celkové náklady na soustavu Pevné roční náklady se určí z celkových nákladů na soustavu bez světelných zdrojů. Tyto náklady uvažují aortizaci soustavy ve výši 15%. Pevné roční náklady Označení Var. A Var. B Var. C Celkové pořizovací náklady jednoho V sv svítidla (Kč) Celkové náklady za soustavu bez V csv světelných zdrojů (Kč) Pevné roční náklady (Kč) V prn 7672,5 8014, Tab. 14 Pevné roční náklady Při stanovení celkových ročních nákladů uvažujee pravděpodobnost poruchy zdrojů (u varianty C při použití svítidel s technologií LD je výpočet pouze teoretický, jelikož nelze vyěnit diodu jednotlivě, ale pouze celý odul). Vyěněné světelné zdroje vypočítáe ze vztahu: t p N v = N sz1 s N sv [ ks ] (rov. 4) t zd Z tohoto vypočítáe roční náklady na světelné zdroje. Vv Nv V1 sz = [ ] Kč (rov. 5) Dále uvažujee roční náklady na elektrickou energii spotřebovávanou při provozu soustavy.

18 V e1r P N V 1s sv ee p = [ ] 1000 t Kč (rov. 6) Součte vypočítaných nákladů z rov. 5 a rov. 6 dostanee celkové roční provozní náklady na osvětlovací soustavu. Vcp Vv + Ve 1r = [ ] Kč (rov. 7) Celkové roční náklady pak získáe součte celkových ročních provozních nákladů a pevných ročních nákladů. V V + V c = [ ] cp prn Kč (rov. 8) Roční provozní náklady Označ ení Var. A Var. B Var. C Počet světelných zdrojů vyěněných N v běhe roku Roční náklady náhradních světelných V v zdrojů (Kč) Roční náklady za energii (Kč) V e1r Celkové roční provozní náklady (Kč) V cp Celkové roční náklady (Kč) V c 24277, , Tab. 15 Roční provozní náklady Z výše uvedených kalkulací vychází nejéně ekonoicky náročná varianta B, to znaená návrh, ve které byla použita pro osvětlení svítidla s krátkýi lineárníi zářivkai T5 o výkonu 4x14 W. Výpočet byl stanoven bez uvažování nákladů na pracovní sílu, která je zapotřebí při provádění ontáže a údržby soustavy.

19 Graf 3 Celkové roční náklady 6 Možnosti regulace Aby bylo ožné zářivkové svítidlo plynule regulovat, je zapotřebí použít elektronický předřadník. Princip elektronického předřadníku spočívá v napájení zářivek vyšší frekvencí napájecího napětí (25 70 khz). Zařízení obsahuje tluivku pro zapálení výboje a zařízení pro kopenzaci účiníku. 6.1 Regulace ovládaná klasický vypínače Zapínání jednotlivých svítidel nebo skupiny svítidel poocí klasických vypínačů patří ezi nejjednodušší a nejdéle používanou regulací. Není zapotřebí drahých elektronických předřadníků a regulátorů, ale beree-li v úvahu zlepšení paraetrů svítidla, je i zde vhodné předřadník použít. Regulace se provádí rozdělení svítidel do skupin na jednotlivé světelné okruhy, kdy je každá skupina ovládána vlastní vypínače. Rozdělení na okruhy se provádí tak, aby byla svítidla ovládána ob jedno svítidlo a to pro jednotlivé lineární řady svítidel (v ístnostech velkých rozěrů) nebo rozdělení do skupin jako je naznačeno na obr. 11. Obr. 11 Regulace spínání skupiny svítidel (1. Sudá svítidla sepnuta, 2. Lichá svítidla sepnuta) Z tohoto způsobu regulace plyne velká nevýhoda, která spočívá ve zhoršení rovnoěrnosti osvětlení celé ístnosti. Sepnutí jen některých světelných okruhů vznikají ezi aktivníi svítidly veliké vzdálenosti, které svítidla díky své konstrukci a výkonu nedokážou dostatečně pokrýt požadovanou intenzitou osvětlení. Tí dochází i ke snížení počtu aktivních svítidel, a aby byla dodržena požadovaná udržovaná osvětlenost je nutno tuto regulaci provádět v kobinaci s denní osvětlení.

20 6.2 Regulace ovládaná radiofrekvenční systée Tento způsob je jední ze systéů, který využívá oderních sdělovacích systéů. Princip ovládání spočívá v přenosu radiofrekvenčního signálu do akčního členu uístěného přío ve spotřebiči nebo do elektroinstalačních krabic. Akční člen je pak schopen ovládat a regulovat nejen osvětlení, ale i další přístroje jako jsou například otory pro ovládání žaluzií, topení, oken a kliatizace. Předností tohoto systéu je libovolné ovládání ze všech částí ístnosti jak nástěnný vypínače, tak dálkový ovládání nebo obilní telefone. Zavádění do stávající elektroinstalace je veli jednoduché, jelikož odpadá nutnost přivedení kabelů k vypínači. Vypínač se jednoduše přilepí na zeď. Naopak nevýhodou radiofrekvenčních systéů je neožnost ovládání na velké vzdálenosti nebo v členitých ístnostech. Dosah signálu je přibližně uvnitř prostoru, resp. dvě zdi a jeden strop. Obr. 12 Prostup radiofrekvenčních signálů různýi ateriály [4] 6.3 Regulace ovládaná sběrnicový systée Systé uožňuje řízení osvětlení včetně stívání, regulaci vytápění, kliatizace a další řízení otorových vývodů. Řídící jednotky celého systéu jsou centralizované v rozvaděči elektrické energie, odkud je vyvedena kabeláž k jednotlivý spotřebičů. Oproti radiofrekvenčníu systéu jsou tlačítka a další koponenty (detektory, terostaty, sběrnicové převodníky, atd.) připojeny k řídící jednotce poocí sběrnice o stejnosěrné napětí 9 V. Toto provedení se zavádí převážně do nově postavených zařízení nebo ta, kde není problé instalovat sběrnicové vedení. Výhodou těchto systéů je rychlá paraetrizace s ožností využití kofortních funkcí a vytváření přednastavených scén a prograů.

21 Obr. 13 Řídící odul pro stívání systéu Xcofort [4] Na řídící odul lze připojit řadu akčních čidel (sourakové, teplotní, eteorologické, atd.). 7 Závěr Osvětlování a elektroinstalace zdravotních zařízení patří ezi veli specifické a z technického pohledu je veli náročné. lektrické osvětlení se nealou írou dotýká nejen pracovních výkonů personálu, ale ovlivňuje psychický a následně i fyzický stav pacientů v těchto prostorech. Nesprávná intenzita osvětlení, oslňování a špatné podání barev ohou dokonce zapříčinit i ohrožení člověka na životě. Při projektování elektrického osvětlení jednotlivých ístností je důležité zohlednit požadavky na přesné vykonávání dané činnosti a pokusit se vytvořit správnou zrakovou pohodu v ístnosti. V rehabilitačních zařízeních tvoří správné osvětlení částečně součást léčby, kdy dopoáhá k příjenéu naladění a uvolnění pacienta. Proto je veli přínosná ožnost plynulé regulace a vytváření světelných scén. Zdravotní zařízení se považují za čisté až veli čisté prostory, proto hraje velkou roli i správný výběr svítidla, jeho dostatečné krytí a barevná teplota světelného zdroje. Při porovnávání ekonoického a technického hlediska je nutno dbát na to, aby výsledná realizace projektu neoezovala pacienta ani vykonávající personál, a aby použité zdroje a ateriály byly v souladu s ekologickýi a ekonoickýi požadavky. 8 Sezna použité literatury Literatura: [1] Habel, J. a kolektiv: Světelná technika a osvětlování, FCC PUBLIC, 1995, ISBN [2] Plch, J.: Osvětlování ve zdravotnictví. Světlo 2007, VŠB-TU Ostrava, 2007, ISBN str www stránky: [3] [4] Nory: [5] ČSN N Osvětlení vnitřních pracovních prostor [6] ČSN N Z1 - Osvětlení vnitřních pracovních prostor zěna 1