Abstrakt. Klíčová slova. Abstrakt. Keywords

Transkript

1

2 2

3 Abstrakt Diplomová práce se zabývá problematikou a legislativou veřejného osvětlení. Dále s tímto tématem úzce související charakteristiky popisující osvětlení a hygienické limity ve srovnání s normami ČSN EN. Práce se soustřeďuje na teoretickou přípravu, následné měření v terénu a analýzu získaných dat. V práci jsou zmíněny aspekty týkající se světla, fyziologie zraku a optické pohody. Venkovní osvětlení a jeho technické vlastnosti. Stručný popis norem a jejich vyuţití při plánování praktického měření veřejného osvětlení. Podstatná část práce je zaměřena na grafickou analýzu hodnot a jejich srovnání s normou. Klíčová slova Světlo, veřejné osvětlení, intenzita osvětlení, GIS, norma ČSN EN Abstrakt This thesis deals with legislation and public lighting. Furthermore, this topic is closely related to describing the characteristics of lighting and hygiene levels in comparison with the IEC standards. The work focuses on theoretical training, follow-field measurement and analysis of data obtained. The paper discussed aspects related to the light, physiology of vision and optical comfort. Outdoor lighting and its technical characteristics. Brief description of standards and their use in planning practical measurement of public lighting. A substantial part of the work is focused on graphical analysis of values and their comparison with the standard. Keywords Light, street lighting, illuminance, GIS, technical standard ČSN EN

4 Bibliografická citace SUCHÝ, P. Mapa osvětlení v GIS. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, s. Vedoucí diplomové práce Ing. Petr Čech. 4

5 Prohlášení Prohlašuji, ţe svou diplomovou práci na téma Mapa osvětlení v GIS jsem vypracoval samostatně pod vedením vedoucího diplomové práce a s pouţitím odborné literatury a dalších informačních zdrojů, které jsou všechny citovány v práci a uvedeny v seznamu literatury na konci práce. Jako autor diplomové práce na téma Mapa osvětlení v GIS dále prohlašuji, ţe v souvislosti s vytvořením této diplomové práce jsem neporušil autorská práva třetích osob, zejména jsem nezasáhl nedovoleným způsobem do cizích autorských práv osobnostních a jsem si plně vědom následků porušení ustanovení 11 a následujících autorského zákona č. 121/2000 Sb., včetně moţných trestněprávních důsledků vyplývajících z ustanovení části druhé, hlavy VI. díl 4 Trestního zákoníku č. 40/2009 Sb. V Brně dne podpis autora Poděkování Děkuji vedoucímu diplomové práce Ing. Petru Čechovi, za účinnou metodickou, pedagogickou a odbornou pomoc a další cenné rady při zpracování mé diplomové práce. V Brně dne podpis autora 5

6 Obsah Úvod Světlo a osvětlení Světlo Fyziologie zraku Optická pohoda Rychlost čtení při dané intenzitě osvětlení Optická pohoda barevné účinky Venkovní osvětlení Veřejné osvětlení Zapnutí a vypnutí veřejného osvětlení GIS - Geografický informační systém Základní součásti sady ArcView Pouţívané typy dat Dimenze geoobjektů Metodika měření osvětlení Normy a předpisy související s veřejným osvětlením Měření osvětlenosti Výška a orientace fotometrické hlavy Síť kontrolních bodů Příprava pro praktické měření Měření a analýza vybraných oblastí Měření osvětlení Měřená lokalita Jednotlivé měřené oblasti Analýza naměřených hodnot Měřicí přístroje Luxmetr voltcraft LX GPS Garmin 60csx Závěr Literatura A B C Body zobrazující intenzitu, zobrazené pomocí barevné škály. Souhrn všech oblastí zobrazen funkcí interpolace. Body v jednotlivých oblastech, barevně označené dle normy hodnocené podle Emin. 6

7 Seznam obrázků Obrázek 1. Spektrum světla 10 Obrázek 2. Grafická závislost zobrazující rychlost čtení Obrázek 3. Příklad běţného typu stoţáru včetně popisu Obrázek 4. Síť výpočtových bodů..28 Obrázek 5. Celkový pohled na lokalitu měření...30 Obrázek 6. Vyznačené relevantní oblasti včetně jejich parametrů dle normy Obrázek 7. Síť veřejného osvětlení, zobrazená včetně poruch.. 35 Obrázek 8. Síť měřených bodů 36 Obrázek 9. Body zobrazující intenzitu, zobrazené pomocí barevné škály.36 Obrázek 10. Oblast 1 - síť měřících bodů 37 Obrázek 11. Oblast 1 změřené hodnoty intenzity osvětlení Obrázek 12. Oblast 1 Interpolace hodnot do mapy. 38 Obrázek 13. Oblast 2 - síť měřících bodů..39 Obrázek 14. Oblast 2 změřené hodnoty intenzity osvětlení Obrázek 15. Oblast 2 Interpolace hodnot do mapy. 39 Obrázek 16. Oblast 3 - síť měřících bodů..40 Obrázek 17. Oblast 3 změřené hodnoty intenzity osvětlení...40 Obrázek 18. Oblast 3 Interpolace hodnot do mapy.41 Obrázek 19. Oblast 4 - síť měřících bodů..41 Obrázek 20. Oblast 4 změřené hodnoty intenzity osvětlení 42 Obrázek 21. Oblast 4 Interpolace hodnot do mapy. 42 Obrázek 22. Oblast 5 - síť měřících bodů..43 Obrázek 23. Oblast 5 změřené hodnoty intenzity osvětlení Obrázek 24. Oblast 5 Interpolace hodnot do mapy Obrázek 25. Oblast 6 - síť měřících bodů..44 Obrázek 26. Oblast 6 změřené hodnoty intenzity osvětlení Obrázek 27. Oblast 6 Interpolace hodnot do mapy Obrázek 28. Oblast 7 - síť měřících bodů...46 Obrázek 29. Oblast 7 změřené hodnoty intenzity osvětlení Obrázek 30. Oblast 7 Interpolace hodnot do mapy Obrázek 31. Oblast 8 - síť měřících bodů Obrázek 32. Oblast 8 změřené hodnoty intenzity osvětlení Obrázek 33. Oblast 8 Interpolace hodnot do mapy Obrázek 34. Oblast 9 - síť měřících bodů Obrázek 35. Oblast 9 změřené hodnoty intenzity osvětlení Obrázek 36. Oblast 9 Interpolace hodnot do mapy. 49 Obrázek 37. Souhrn všech oblastí zobrazen funkcí interpolace Obrázek 38. Body v jednotlivých oblastech, barevně označené dle normy hodnocené podle Emin. 53 Obrázek 39. Srovnání oblastí podle E průměr-měřené / E průměr-norma. 53 Obrázek 40. Srovnání oblastí podle celkové rovnoměrnosti Uo Obrázek 41. Digitální luxmetr...55 Obrázek 42. GPS Garmin 60csx

8 Seznam tabulek Tabulka 1. Oblasti optického záření v elektromagnetickém spektru. 11 Tabulka 2. Barevný vzhled světla při určité intenzitě osvětlení 16 Tabulka 3. Optická pohoda barev..16 Tabulka 4. Prostorové vnímání barev 16 Tabulka 5. Soustavy veřejného osvětlení Tabulka 6. Časové spínaní Tabulka 7. Spínání osvětlení podle hustoty zástavby...20 Tabulka 8. Formulář pro výběr třídy osvětlení..31 Tabulka 9. Skupiny světelných situací..32 Tabulka 10. Souhrn charakteristických parametrů 33 Tabulka 11. Třídy osvětlení s porovnatelnými hladinami světlení...51 Tabulka 12. Třídy osvětlení S...51 Tabulka 13. Třídy osvětlení CE 52 Tabulka 14. Souhrn změřených hodnot 52 Tabulka 15. Vlastnosti Luxmetru..55 Tabulka 16. Vlastnosti GPS přístroje...57 Seznam rovnic Rovnice 1. Rovnice kontrastu Rovnice 2. Rovnice polokulové osvětlenosti...27 Rovnice 3. Rozteč výpočtových bodů v podélném směru...28 Rovnice 4. Rozteč výpočtových bodů v příčném směru

9 Úvod Světlo a osvětlení jsou nepostradatelnou, nedílnou a potřebnou součástí ţivota kaţdého z nás. Bez světla by nepřeţila flora ani fauna na zemi. Abychom se mohli pohybovat a vnímat okolní svět, a to nejen za dne, kdy máme přirozené denní osvětlení, ale také v noci, je třeba pomocí norem určit, hodnotu umělého osvětlení. Ta je blíţe specifikována místem a okolnostmi pouţití umělého osvětlení. Diplomová práce je rozčleněna do 6 hlavních kapitol. Kapitola 1. je rozsáhlá kapitola zaměřena na teorii. V této kapitole jsou podkapitoly obsahující teorii ke světlu a spektrálnímu rozloţení světla, následující podkapitola pojednává o fyziologii zraku a potřeby orientace člověka v prostoru. Podkapitola 1.3 je věnována vlivům a významům optické pohody. Poslední podkapitola v této části popisuje informace o venkovním osvětlení a jeho rozdělení. Geografický informační systém neboli GIS je software, ve kterém je potřeba zpracovat změřené hodnoty. Teorie k tomuto systému je obsaţena ve druhé kapitole. Třetí kapitola je nazvána metodika měření osvětlení. První podkapitolou v této části se zabývám normami a předpisy, které úzce souvisí s tématem. Zde ke kaţdé z uvedených norem je řečeno, co je jejím obsahem. Podkapitola 3.2 se věnuje měření osvětlenosti, kde se podrobně věnuji jak je potřeba umístit fotometrickou hlavu při měření a kolik je potřeba mít měřících bodů v dané oblasti. Kapitolu uzavírá příprava pro samotné praktické měření zadané v diplomové práci. Je zde popsána vybraná lokalita a úkony, které je nutno udělat před zahájením měření. Kapitola čtvrtá nese název měření a analýza vybraných oblastí. V podkapitolách je řečeno o podmínkách při měření, jsou zde popsány jednotlivé oblasti včetně grafického znázornění, dále analýza změřených hodnot, kde i mimo to je zhodnoceno měření z hlediska normy. V jedné z podkapitol jsou popsány pouţité měřicí přístroje a to GPS a Luxmetr. Závěr obsahuje celkové zhodnocení diplomové práce, jsou zde shrnuty získané poznatky z dané problematiky dále vyhodnocení dosaţených výsledků a celkové subjektivní zhodnocení. 9

10 1 Světlo a osvětlení 1.1 Světlo Světlo, jako viditelná část spektra elektromagnetického záření, je zhodnocováno zrakovým orgánem. Působí na fyziologické, biochemické i psychické funkce organismu. Zrak patří mezi nejdůleţitější a nejcitlivější smyslové orgány člověka - práh citlivosti pro zelenou barvu světla je W.m -2. Prostřednictvím zraku získáváme z okolního prostředí téměř 80 % všech informací. Příjemný psychofyziologický stav, při kterém plní zrak optimálně svou funkci a člověk má pocit, ţe nejen dobře vidí, ale cítí se i psychicky dobře, se označuje jako zraková pohoda. Tento stav ovšem souvisí i s prostorovým a barevným členěním prostředí -výtvarným řešením a uţitým uměním. Námaha zraku při špatném osvětlení urychluje a zvyšuje únavu organismu, způsobuje vyšší vypětí a vzrušivost nervového systému, můţe se promítat i do psychických reakcí. Platí to nejen pro pracovní, ale i obytnou a rekreační sloţku ŢP včetně osvětlení venkovních prostorů - chodníků, vozovek a prostranství. Dokonalejším pouličním osvětlením po setmění lze sníţit počet dopravních nehod aţ o 1/3. V tomto smyslu je proto osvětlení i mezním činitelem a proto se významně podílí na tvorbě ŢP. S vývojem poznání o vlastnostech zraku se měnily i názory na kvalitu osvětlení. Kvalitní osvětlení má zabezpečit nejen dostatečné mnoţství světelné energie, ale i její vhodné prostorové a časové rozloţení. Zrakové pohody v ŢP dosáhneme jak přírodním - denním, tak umělým i sdruţeným osvětlením. Význam umělého osvětlení neustále roste. [23] Obrázek 1. Spektrum světla. [26] 10

11 Tabulka 1. Oblasti optického záření v elektromagnetickém spektru. [20] Druh záření Označení Vlnová délka [nm] Kmitočet f [Hz] Energie We [ev] UV-C 100 aţ 280 (30 aţ 10,7) ,4 aţ 4,4 Ultrafialové UV-B 280 aţ 315 (10,7 aţ 9,5) ,4 aţ 3,9 UV-A 315 aţ 380 (9,5 aţ 7,89) ,9 aţ 3,2 fialová 380 až 430 (7,89 až 6,98 ) ,2 až 2,9 modrá 430 až 490 (6,98 až 6,12) ,9 až 2,5 Viditelné zelená 490 až 570 (6,12 až 5,26) ,5 až 2,2 žlutá 570 až 600 (5,26 až 5,0) ,2 až 2,0 oranžová 600 až 630 (5,0 až 4,76) ,0 až 1,9 červená 630 až 780 (4,76 až 3,84) ,9 až 1,6 IR-A 780 aţ 1400 ( 3,84 aţ 2,14) ,6 aţ 0,9 Infračervené IR-B 1400 aţ 3000 (2,14 aţ 1,0) ,9 aţ 0,4 IR-C 3000 aţ (1,0 aţ 0,3) ,4 aţ 0,12 V tabulce vidíme tři druhy záření, které jsou dále rozděleny a popsány dle jejich vlastností. Základní světelné veličiny a jejich jednotky Světelné technické projevy respektují rozdílnou citlivost oka ke světlu různých vlnových délek. Ta je u jednotlivých pozorovatelů odlišná. Základem je spektrální citlivost oka - normálního pozorovatele. [23] Světelný tok Φ - Světelný tok udává, kolik světla celkem vyzáří zdroj do všech směrů. Jde o světelný výkon, který je posuzován z hlediska lidského oka. Jednotka je Lumen [lm]. Svítivost I - Veličina udává, kolik světelného toku vyzáří světelný zdroj nebo svítidlo do prostorového úhlu v určitém směru. Jednotka je Candela [cd]. [20] Příkladem několik světelných zdrojů a jejich hodnoty svítivosti: LED dioda...0,005 cd Svíčka...1cd 100W ţárovka cd Reflektory auta (směr vpřed) cd Fotografický blesk (špičková hodnota) cd Intenzita osvětlení E - Veličina udává, jak je určitá plocha osvětlována, tj. kolik lumenů světelného toku dopadá na 1 m 2. [20] Světlení H - Tato veličina stanovuje velikost světelného toku vycházejícího z plochy. Jednotka je lumen na metr čtvereční [lm/m 2 ]. [23] Jas L - Jas je měřítkem pro vjem světlosti svítícího nebo osvětlovaného tělesa, jak je vnímá lidské oko. Jednotka je candela na metr čtvereční [cd/m 2 ]. [20] 11

12 1.2 Fyziologie zraku Zrak slouţí k orientaci člověka v prostoru tím, ţe analyzuje světelné podněty. Vnímání jasů Přeměna světelné energie na energii nervových vzruchů probíhá ve vnějších segmentech fotoreceptorů za účasti zrakových pigmentů. V sítnici jsou čtyři druhy fotopigmentů z nichţ tři jsou vázány na čípky a jeden na tyčinky. Čípků je v oku 6,5 milionů, tyčinek 125 milionů. Na sítnici nejsou rozloţeny rovnoměrně. Ve střední části sítnice je více čípků neţ tyčinek: radiálním směrem jich ubývá, takţe na okraji převládají tyčinky. Ţlutá skvrna obsahuje jen čípky, které umoţňují barevné vidění. Čípky jsou na světlo méně citlivé neţ tyčinky, tyčinky však nejsou citlivé na barvu. Čípky mohou být v plné činnosti jen při jasech větších neţ 30 cd.m -2 - při fotopickém vidění (čípkovém) denního světla. Při jasech menších neţ cd.m -2 zůstávají v činnosti jen tyčinky - vidění skotopické (tyčinkové) v šeru. Při skotopickém vidění jsme barvoslepí. Adaptace oka je mimovolná činnost očí, kterou se zrak přizpůsobuje jasům v zorném poli. Hlavním mechanismem adaptace oka je fotochemický děj. Fotopigmentem tyčinek je rhodopsin (zrakový purpur). Oční adaptace spočívá v rozkladu rhodopsinu světlem a jeho syntéze vlivem tmy. Rhodopsin bledne nejpomaleji vlivem červeného světla, má-li se dosáhnout rychlé adaptace na šero při zachování orientace zrakem, má se uţívat červené osvětlení místnosti (kina, rtg vyšetřovny, fotolaboratoře ap.). Rozeznáváme adaptaci na tmu a na světlo. Adaptační doba na světlo trvá jen několik sekund, na tmu můţe trvat aţ 50 minut. Je tím delší, čím větší je rozdíl jasů. Kontrast dvou porovnávaných jasů L1 a L2 se podle mezinárodní dohody definuje rovnicí K L2 L1 L1 rov. (1) Hovoříme o kontrastu pozitivním, kdyţ L1 < L2 (světlý znak na tmavém poli) a kontrastu negativním, kdyţ L1 > L2 (tmavý znak na světlém poli). Nejmenší rozlišitelný kontrast je asi 0,018. Potřebného kontrastu dosáhneme různým osvětlením obou porovnávaných ploch nebo jejich různou odrazností. 12

13 Zraková ostrost je schopnost zřetelného rozlišení předmětů ve velmi malé vzdálenosti. Je nepřímo úměrná zornému úhlu, ve kterém se pozorovaný předmět jeví. Definuje se reciprokou hodnotou zorného úhlu α měřeného v minutách. Zraková ostrost vzrůstá s přibývajícím jasem, největší je za denního osvětlení. Za šera je asi 10 krát menší. Je závislá na spektrálním sloţení světla a na adaptačních schopnostech zraku. Oslněním je podstatně sniţována. Při normální zrakové ostrosti rozliší oko pozorovatele dva body s úhlovou vzdáleností 1. Rychlost vnímání je dána reciprokou hodnotou doby měřené v sekundách, která uplyne mezi zrakovým podnětem a vjemem. Rychlost vnímání vzrůstá s intenzitou osvětlení (nelineárně). Při vnímání kontrastů se uplatňuje fyziologická setrvačnost odezvy sítnice při časových změnách jasu. Ta určuje kritickou frekvenci splývání fp, která je podle Ferri-Porterova zákona úměrná logaritmu intenzity kladné fáze podnětu J: f P = a.log J.b kde a, b - jsou konstanty závislé na vlastnostech a stavu organismu. Prahovou frekvencí, kterou oko rozliší, je záblesků za sekundu [Hz]. Pod touto hodnotou je vyvoláván nepříjemný pocit blikání. Tato prahová hodnota je závislá na světelné intenzitě blikajícího zdroje, stupni adaptace oka a stavu dráţdivosti centrálního nervstva. Oslnění vzniká při překročení únosné míry kontrastu. Má podstatný vliv na vidění a stav nervové soustavy - ruší zrakovou pohodu. Oslnění nastává tehdy, pokud sítnice je vystavena většímu jasu, neţ na který byla adaptována. Oslnění zpravidla nastane při jasu 7, cd.m -2 a vyšším. Osvětlováním nemá nikdy docházet k omezování zrakových schopností. Barva světla je závislá na spektrálním sloţení světla. Barevná jakost světla se označuje jako chromatičnost světla. Barevná jakost povrchů předmětů je tzv. kolorita. Barevné podání tedy souvisí s viděním barev. Barva světla se spojitým spektrem se v praxi určuje teplotou chromatičnosti barvy. Teplota chromatičnosti uvaţovaného světelného zdroje udává absolutní teplotu (K) černého zářiče, jehoţ záření má tutéţ chromatičnost jako uvaţované světlo, přičemţ křivky spektrálního sloţení mohou být odlišné. Pro zdroje světla, jejichţ spektrum není spojité, se uţívá pojmu náhradní teplota chromatičnosti. Barva denního světla se neustále mění. Teplota barvy denního světla je závislá na zeměpisné poloze, mění se s denní i roční dobou, podléhá atmosférickým vlivům. Za normální denní světlo povaţujeme světlo o teplotě chromatičnosti K. Za plného denního světla, při jasech cd.m -2 jsme schopni rozeznat aţ 160 barevným tónů. U barev rozlišujeme: sytost, světlost, tón. 13

14 Psychologie vidění Psychologické účinky světla rozdělujeme na pozitivní a negativní, na účinky závislé na intenzitě osvětlení, rovnoměrnosti jasů, pouţitých barvách, pouţitých zdrojích světla. Uţitím vhodných svítidel a přiměřenou barevnou úpravou prostředí se dají vytvořit příznivé psychologické podmínky - zraková pohoda. Činnost zraku je závislá na duševním zdraví, ale také osvětlení má vliv na psychiku člověka. Nesporný psychologický význam mají barvy, jejichţ vnímání lidé vţdy spojovali s funkcí i úrovní ŢP. Výrazné změny v psychickém ladění způsobuje i oslnění. Psychologické účinky barev jsou závislé na věku, pohlaví, mentalitě, etnických a geografických podmínkách, ale i na profesi jedince. Barvy dělíme na: - primární ţlutá červená modrá - sekundární oranţová (ţlutá a červená), fialová (červená a modrá), zelená (ţlutá a modrá), - terciální citrónová (oranţová a zelená), olivová (fialová a zelená), kaštanová (oranţová a fialová). Barvy, jejichţ řazením vedle sebe dosahujeme maximálního účinku, označujeme jako komplementární dvojice. Jsou to: červená zelená, fialová ţlutá, oranţová modrá. Podle dosahovaných smyslových pocitů dělíme barvy na aktivní a pasivní, vzrušivé a uklidňující. Dobře jsou známé účinky barev ve spojení s teplem, chladem, suchem, vlhkem, ostrým i tlumeným světlem. [23] 14

15 1.3 Optická pohoda Protoţe práce zraku velmi úzce souvisí s centrální nervovou soustavou, mají na zrakové vnímání podstatný vliv i různé rušivé či uklidňující momenty a vlivy obklopujícího prostoru.[3] Zraková pohoda je psychofyziologický stav způsobený optickou stimulací zrakového ústrojí vnějším prostředím. Je to příjemný stav organismu, který ovlivňuje právě kvalita osvětlení, ale i např. barevné řešení prostoru.[1] Zraková pohoda je stav, kdy má člověk i při delším pobytu pocit, ţe dobře vidí, cítí se psychicky dobře a prostředí, v němţ se nachází, je mu vzhledově příjemné. [28] Naopak pokud je osvětlení nedostatečné vytváříme, zrakovou únavu tzn. zhoršené vidění, bolesti hlavy, očí, atd. Zraková únava vede k poklesu pracovní produktivity, vyvolává stres a nervozitu. [1] Rychlost čtení při dané intenzitě osvětlení Součástí optické pohody je i rychlost čtení, které je podmíněno intenzitou osvětlení. Na následujícím grafu vidíme jednoduchou závislost. Počet čtených písmen za sekundu , (lx) Intenzita osvětlení Obrázek 2. Grafická závislost zobrazující rychlost čtení. [16] 15

16 1.3.2 Optická pohoda barevné účinky Tato část obsahuje souhrn vlastností a faktorů týkající se barev a jejich vnímaní pro lidský centrální nervový systém. Intenzita osvětlení [lx] Tabulka 2. Barevný vzhled světla při určité intenzitě osvětlení. [16] Barevný vzhled světla teplý střední chladný 500 příjemný neutrální chladný povzbuzující příjemný neutrální nepřirozený povzbuzující příjemný Tabulka 3. Optická pohoda barev. [19] Barva Prostorový vjem Dojem teploty Vyvolá pocit modrá vzdaluje, zvětšuje ochlazuje uklidňuje zelená vzdaluje ochlazuje velmi uklidňuje červená přibliţuje, zmenšuje otepluje velmi dráţdí, zneklidňuje oranţová velmi přibliţuje velmi otepluje povzbuzuje ţlutá přibliţuje, zmenšuje velmi otepluje povzbuzuje hnědá velmi přibliţuje, zmenšuje neutralizuje povzbuzuje fialová velmi přibliţuje ochlazuje znepokojuje, dráţdí Tabulka 4. Prostorové vnímání barev. [19] Působení Barvy Shora Z bočních stran Zdola teple světlé teple temné studené světlé studené temné povzbuzují zavírají, stlačují rozjasňují, na okrajích zvedají tísnivé, podmračené zdánlivě zvyšují teplotu povrchu a přibliţují prostor dobře ohraničují a vytvářejí zdání blízkosti dávají pocit chladu, vedou do dáli a rozlišují prostor vzbuzují smutek a chlad prohlubují prostory a zvedají ho směrem do výšky dávají pocit jistoty a pocit stoupání (barvy připomínají zemi) povrchy s těmito barvami se zdají být hladkými, prostory nutí k rychlé chůzi, mnohdy budí obavy a nejistotu sniţují prostor do hloubky 16

17 1.4 Venkovní osvětlení Venkovní osvětlení je veřejně prospěšné zařízení, které zabezpečuje osvětlení v několika typově rozdílných situacích. Všeobecně významný poţadavek je bezpečnost. V dopravě, kde kvalitní osvětlení sniţuje nehodovost a s tím spojené újmy na majetku a ţivotech. Neméně významným vlivem je sníţeni kriminality, ať uţ vloupání do objektů nebo násilných činů. Další významnou funkcí je zajištění orientace v prostoru. Dobrá viditelnost by měla být zajištěna pro pracovníky na venkovních pracovištích, pro sportovce a diváky na sportovištích, ale hlavně pro chodce, kteří vyuţívají chodníků, parků a dalších veřejných prostranství. Značně významný je i poţadavek na estetické působení osvětlení. Takové osvětlení můţe zvýraznit nebo úplně zkazit celkový dojem z jinak pohledného města, obce či památky. Zde funguje i jako součást dekoračně architektonických objektů, jakými mohou být jak historické tak moderní stavby se svým nezaměnitelným vzhledem. Osvětlení v dnešní době hraje významnou roli i v reklamě Veřejné osvětlení Veřejné osvětlení se nachází na veřejných prostranstvích, v místech motoristické dopravy a pohybu chodců. Veřejné osvětlení patří k základní infrastruktuře obcí a je významnou veřejně prospěšnou neplacenou sluţbou obyvatelstvu. [15] V reálném ţivotě se můţeme setkat s různými typy osvětlovacích soustav. Při rozmísťování svítidel ve veřejném osvětlení je vţdy nutné myslet na třídu jednotlivých komunikací a především na moţnosti rozmístění jednotlivých světelných míst. Soustavy veřejného osvětlení viz následující tabulka, kde označení b je šířka dané komunikace a označení h nám udává výšku svítidla. 17

18 Název soustavy Tabulka 5. Soustavy veřejného osvětlení. Směrové rozdělenéjednosměrná komunikace s dělícím pásem Směrové nerozdělenéobousměrné komunikace Převěsová osová, b=h b h Převěsová párová Řetězec Párová, b>1,5h Jednostranná, se stoţáry na pravé straně vozovky, b=h Jednostranná, se stoţáry na levé straně vozovky Vystřídaná, b<1,5h V tabulce jsou shrnuty typy soustav veřejného osvětlení se vzájemným poměrem šířky vozovky vůči výšce svítidla. 18

19 Vyložení Výložník Hloubka vetknutí Dřík Délka dříku Jmenovitá výška Patice Příruba Obrázek 3. Příklad běžného typu stožáru včetně popisu. [18] Termíny a definice dle ČSN EN 40 - Osvětlovací stoţáry Osvětlovací stožár - podpora, jejíţ hlavním účelem je nést jedno, nebo několik svítidel a Jmenovitá výška - Dříkový stožár - Výložník - Vyložení - který sestává z jedné nebo více částí (dříku, případně výloţníku). vzdálenost mezi montáţním bodem na ose vstupu výloţníku do svítidla a předpokládanou úrovní terénu u stoţáru kotvených do země, anebo spodní hranou příruby stoţáru s přírubou. stoţár bez výloţníku, který bezprostředně nese svítidlo. část stoţáru, která nese svítidlo v určité vzdálenosti od osy dříku stoţáru. vodorovná vzdálenost mezi montáţním bodem na ose vstupu výloţníku do svítidla a osou stoţáru. Hloubka vetknutí - délka části stoţárového dříku uloţená v základu. Příruba stožáru - deska s otvorem pro zavedení kabelů pevně spojena s dříkem stoţáru, umoţňující spojení stoţáru se základem nebo s jinou konstrukcí. Patice - samostatná část stoţáru, tvořící kryt elektrovýzbroje. [18] 19

20 Je značně podstatné, aby byla zvolena vhodná struktura soustavy. Řidič musí ve vhodnou chvíli rozpoznat podrobnosti, které mají vliv na jeho pohyb po komunikaci, ať uţ směr komunikace, ohraničení nebo dopravní značení včetně světelných signálů, provizorní překáţky anebo v dnešní době hojně vyskytované výmoly. Rovněţ je důleţité kvalitně osvětlit přechody a chodníky pro chodce, aby chodec měl pocit bezpečí, ţe je dostatečně vidět a nemusel se obávat sráţky s vozidlem. Tmavá místa se nesmí objevovat ani v peších zónách. Veškeré uvedené poţadavky musí být zajištěny: - s přiměřenou hospodárností, podřízenou popsaným hlediskům - s přiměřeně estetickým vzhledem osvětlovacích soustav za dne. [20] Zapnutí a vypnutí veřejného osvětlení Zapnutí a vypnutí veřejného osvětlení se zpravidla provádí dvěma způsoby: 1) spínání dle intenzity osvětlení 2) časové spínání Vlastnosti jednotlivých druhů spínání jsou uvedeny v následujících tabulkách. Tabulka 6. Časové spínaní. [12] období zapnutí vypnutí zimní 23.9 aţ /2 hod. po západu Slunce 1/2 hod. před východem slunce letní 21.3 aţ /4 hod. po západu Slunce 3/4 hod. před východem slunce Tabulka 7. Spínání osvětlení podle hustoty zástavby. [5] Denní osvětlenost * [lx] Spínání osvětlení Hustá, vysoká zástavba Řídká, nízká nebo ţádná zástavba Zapínání (večer) Vypínání (ráno) *osvětlenost nezastíněné vodorovné roviny denním osvětlením 20

21 2 GIS - Geografický informační systém je informační systém, který pracuje s prostorovými daty. Definičně je GIS kolekcí počítačového technického vybavení a geografických údajů určenou k účinnému sběru, ukládání, údrţbě, manipulaci, analýze a zobrazování všech forem geograficky vztaţené informace. Geografické informační systémy jsou základem všech ekologických informačních systémů. Ekologické informace jsou vţdy spojeny s určitou prostorovou informací. Proto se při vytváření informačních systémů zabývajících se ţivotním prostředím orientujeme na systémy, které podporují práci s geografickými informacemi. Tyto geografické informační systémy (GIS) tvoří základ ekologického informačního zabezpečení. [24] Samotný pojem GIS lze pak v uţším významu rozebrat jako: geo - vyjadřuje, ţe GIS pracuje s údaji a informacemi vztahujícími se k Zemi, pro které je známa jejich lokalizace v prostoru, grafický - naznačuje, ţe vyuţívá prostředků grafické prezentace dat, výsledků analýz a grafické komunikace s uţivatelem, informační - znamená, ţe GIS provádí sběr, ukládání, analýzu a syntézu dat s cílem získat nové informace, potřebné pro rozhodování, řízení, plánování a modelování, systém - představuje integraci technických a programových prostředků, dat, pracovních postupů, personálu, uţivatelů apod., do jednoho celku. [22] Komplexní geografické informační systémy plní vesměs čtyři základní funkce: sběr geografických dat (přímá měření, data z druţic či map) správa geografických dat (třídění dat a vytváření databází geografických dat) analytické zpracování (analýza, syntéza, modelování) geografických dat prezentace geografických dat (mapy, grafy, tabulky nebo texty) 21

22 2.1 Základní součásti sady ArcView ArcView je základní úrovní sady ArcGIS Desktop a můţe tak v rámci vymezeného tématu práce velmi dobře poslouţit k stručnému seznámení s vlastní podobou systému. Jeho součástí jsou celkem čtyři aplikace - ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox a ModelBuilder, které jsou zároveň základními pilíři, a také vstupní branou do celého GIS. Prostřednictvím aplikace ArcCatalog, mohou být vytvářena, vyhledávána, prohlíţena, evidována, organizována geografická data a skládány komplexní geodatabáze v nichţ budou tyto údaje uloţeny. Jejich prohlíţení se děje prostřednictvím aplikace ArcMap, který tvoří hlavní páteř celého procesu zpracování dat. Aplikace umoţňuje pracovat v mapách s jakýmikoli geografickými daty bez ohledu na to, jakého jsou formátu nebo kde jsou uloţena. Současně umoţňuje vytvářet mapy, které podporují velké palety formátů včetně shapefile, tabulek, CAD výkresů. ArcToolbox je aplikací obsahující velké mnoţství nástrojů pouţívaných na zpracování geodat. K pouţití celé sady operací a nástrojů pak slouţí aplikace ModelBuilder. Obsaţené nástroje jsou začleněny do aplikací ArcCatalog a ArcMap, jejich mnoţství však závisí na pouţité úrovni ArcGIS Desktop nebo mnoţství přidaných nadstaveb. Tyto součásti pak dovolují uţivateli vykonávat veškeré běţné operace, které se při zpracování dat provádějí. [22] Stručný přehled funkcí ArcView Interaktivní tvorba map definice mapy na základě vrstev, vektorové vrstvy, rastrové vrstvy a vrstvy katalogu rastrů, vrstvy popisu reliéfu a povrchu, vrstvy webových sluţeb, tvorba tematických map, popisky Návrh a tvorba map grafika, text, legendy, měřítka, komplexní knihovna symbolů, generování grafických meta souborů, tisk map velkých formátů. [2] 22

23 2.2 Používané typy dat ArcGIS pracuje s daty různých formátů. Základní mapové modely, jsou vektorová data, rastrová data. Vektorová data - Tento typ dat nám umoţňuje vyjádřit prvky na zemském povrchu pomocí bodů, linií a polygonů. Pouţíváme je při vyjádření hranic parcel, trasy silnice či řeky, budov či zaznamenání lokalit z terénních průzkumů. Body, linie i ohraničení polygonů jsou přesně udány pomocí souřadnic x, y. Hodnoty souřadnic závisí na pouţívaném souřadném systému. Takto je tedy vyjádřena obrazová projekce prvku jeho tvar a umístění. V připojené atributové tabulce mohou být uchovávány další informace o kaţdém prvku např. název řeky, vlastník pozemku, výměra pozemku, délka silnice, identifikační kód. Rastrová data - Rast uchovává obraz zemského povrchu pomocí informací obsaţených v pravidelných buňkách, které rastr tvoří. Příkladem rastru je letecká fotografie, druţicový snímek či naskenovaná mapa. Při pouţití rastrů v GIS je nezbytné rastry připojit do souřadného systému, alespoň pomocí udání souřadnic x, y pro jeden z jeho rohů. Kaţdá buňka, která vytváří rastr, nese své informace, coţ umoţňuje analýzy rastrů (pokročilejší operace). Čím jsou jednotlivé buňky rastru menší, tím vyšší je rozlišení a tudíţ více detailní mapa. Je třeba si však uvědomit, ţe je vyšší i počet buněk a tedy také mnoţství informací, které musí být uchovávány. Soubory, ve kterých uchováváme rastrová data, mohou být různých typů: např. tiff, bmp, jpg. [25] 2.3 Dimenze geoobjektů Základní dělení geoobjektů je dělení podle počtu dimenzí. Reálné objekty na zemském povrchu jsou vţdy trojrozměrné. Do prostředí GIS se však transformují podle potřebné úrovně generalizace. 0D geoobjekty - Bezrozměrné objekty, body, definované pouze svou polohou. Příkladem můţe být autobusová zastávka v GISu modelující dopravu nebo GSM vysílač v GISu mobilního operátora modelující pokrytí signálem. 1D geoobjekty - Objekty jednorozměrné, úseky čar, s konečnou délkou a nulovou plochou. Pomocí 1D geoobjektů, linií, se nejčastěji modelují silnice, řeky, apod. 2D geoobjekty - Objekty dvojrozměrné, polygony, s konečným obvodem a konečnou plochou. 3D geoobjekty - Objekty trojrozměrné, polyhedrony. V GISech se pouţívají výjimečně, ve specifických případech. Třetí rozměr je v GISech nejčastěji modelován pomocí tzv. Digitálního modelu terénu (DMT). [11] 23

24 3 Metodika měření osvětlení 3.1 Normy a předpisy související s veřejným osvětlením V následující podkapitole je stručný výpis významných norem a předpisů vztahujících se k veřejnému osvětlení. Stručný přehled norem Norma ČSN EN Osvětlení pozemních komunikací se skládá ze čtyř částí: - Část 1: Výběr třídy osvětlení - Část 2: Výkonnostní poţadavky - Část 3: Výpočet výkonnostních parametrů - Část 4: Metody měření výkonnostních parametrů ČSN EN Osvětlení pozemních komunikací, Část 1: Výběr třídy osvětlení Tato technická zpráva nabízí metodiku přiřazení poţadavků na osvětlení venkovních dopravních prostorů, specifikuje třídy osvětlení uvedené v EN a poskytuje návod pro jejich pouţití. [17] Komunikace lze rozdělit do tří základních tříd: ME komunikace pro vozidla se střední aţ vysokou povolenou rychlostí ( MEW v případě převládajícího mokrého povrchu komunikace). CE komunikace v konfliktních oblastech jako jsou obchodní třídy, sloţitější křiţovatky, okruţní křiţovatky, místa, kde se tvoří zácpy, apod. S komunikace především pro pěší a pro cyklisty. Dále je možno užít 3 doplňující třídy: A komunikace především pro pěší a pro cyklisty, poloválcová osvětlenost. ES pěší zóny, za účelem sníţení rizika kriminálního deliktu, doplňuje CE nebo S. EV pro situace, kde je třeba zajistit dobrou viditelnost svislých ploch, např. na křiţovatkách, doplňuje CE nebo S. 24

25 Zatřídění komunikace do příslušné třídy je moţno provést na základě získaných údajů o uţivatelích hlavního prostoru, geometrii prostoru, jeho vyuţití a o vlivu okolního prostředí na světelné podmínky na komunikaci. K vyhodnocení jednotlivých údajů slouţí formulář pro zatřídění komunikace. Znalost údajů, které jsou obsaţeny v tomto formuláři, je nezbytná pro zpracování kvalitního projektu veřejného osvětlení. ČSN EN Osvětlení pozemních komunikací, Část 2: Výkonnostní požadavky Definuje třídy osvětlení pro pozemní komunikace. Podle zatřídění komunikace dle ČSN CEN/TR stanovuje hodnoty pro jednotlivé třídy komunikací v následujících veličinách: - Průměrný jas povrchu komunikace L [cd/m2] vyjadřuje celkovou úroveň jasu, která ovlivňuje řidiče. Závisí na osvětlenosti, odrazných vlastnostech povrchu komunikace a na poloze pozorovatele. Uţívá se pro třídy osvětlení ME a MEW. - Celková rovnoměrnost jasu Uo - jasu povrchu pozemní komunikace, osvětlenosti úseku pozemní komunikace nebo polokulové osvětlenosti, poměr minimální a průměrné hodnoty. - Podélná rovnoměrnost jasu Ui - jasu povrchu pozemní komunikace v jízdním pásu, nejniţší z hodnot podélných rovnoměrností v jízdních pruzích jízdního pásu. - Činitel osvětlení okolí SR - (jízdního pásu pozemní komunikace) - poměr průměrné osvětlenosti definovaných pruhů mimo pozemní komunikaci, které bezprostředně přiléhají k okrajům jízdního pásu a průměrné osvětlenosti definovaných pruhů pozemní komunikace bezprostředně s nimi sousedících. - Průměrná osvětlenost E [lx] - (úseku pozemní komunikace), průměrná vodorovná osvětlenost v oblasti pozemní komunikace, uţívá se pro třídy osvětlení CE, S, A. - Minimální osvětlenost E min [lx] - nejmenší hodnota osvětlenosti úseku pozemní komunikace, uţívá se pro třídy osvětlení S, ES a EV. ČSN EN Osvětlení pozemních komunikací, Část 3: Výpočet výkonnostních parametrů Definuje a popisuje výchozí předpoklady a postupy, které je třeba pouţít při výpočtech osvětlení pozemních komunikací. 25

26 ČSN EN Osvětlení pozemních komunikací, Část 4: Metody měření výkonnostních parametrů Určuje postupy vhodné pro fotometrická měření osvětlovacích soustav, uvádí příklady protokolů o měření. [17] ČSN EN (360450) Světlo a osvětlení Osvětlení pracovních prostorů Část 2: Venkovní pracovní prostory Tato norma obsahuje termíny a jejich definice, kritéria pro stanovení poţadavků na osvětlení, rozsáhlý soubor většiny venkovních prostorů a činností s uvedenými základními parametry osvětlení pro většinu oborů a činností a pokyny pro ověřování těchto parametrů. [14] ČSN EN Světlo a osvětlení Osvětlení sportovišť Tato evropská norma je zaměřena na osvětlení sportovišť pro zabezpečení dobrých podmínek vidění pro sportovce, atlety, rozhodčí, diváky a pro přenos barevnou televizí. Cílem je stanovit doporučení a poţadavky pro dobré osvětlení sportovišť. [14] ČSN EN (360001) - Světlo a osvětlení - Základní termíny a kritéria pro stanovení požadavků na osvětlení Tato norma obsahuje základní termíny pro navrhování, výpočty a měření osvětlení vnitřních i venkovních prostorů a jejich definice. Rovněţ volené řady hodnot tzv. udrţovaných osvětleností, jasů a odstupňování nových způsobů hodnocení oslnění ve vnitřních i venkovních prostorech a na silničních komunikacích. [14] V práci jsem vyuţil normy ČSN EN a všechny její čtyři části. Ostatní normy, které zde zmiňuji, jsem nevyuţil, ale uvádím je zde pro stručný přehled a informovanost týkající se zadání této diplomové práce. 26

27 3.2 Měření osvětlenosti Měření osvětlenosti se řídí dle normy ČSN EN následovně: Osvětlenost je potřeba měřit luxmetrem s parametry odpovídajícími účelům měření. V případech, kdy se poţaduje pouze orientační měření, není nutné, aby luxmetr byl dokonale kalibrován, je třeba však brát v úvahu jeho dlouhodobé stárnutí. Pro měření vodorovné a svislé osvětlenosti se pouţívá fotometrická hlava pro měření rovinné osvětlenosti. Pro měření poloválcové a polokulové osvětlenosti je nutno pouţít fotometrické hlavy navrţené pro tyto účely. Poznámka: Polokulovou osvětlenost v bodě lze při dodrţení následujícího postupu měřit i měřicím přístrojem určeným pro měření rovinné osvětlenosti. Vodorovná osvětlenost Evodorovná vytvořená všemi svítidly se měří v bodě. Sloţka E1 se měří tím způsobem, ţe měřící hlava se natočí tak, aby světelný paprsek měřeného svítidla dopadal na snímací plochu fotometrické hlavy kolmo a všechno ostatní světlo bylo vyloučeno. Polokulová osvětlenost je pak dána výrazem: E polokulová 1 E 4 vodorovná n k 1 E k rov. (2) kde Ek je příspěvěk od k-tého svítidla a suma od k po n označuje součet příspěvků od prvního aţ po n-té svítidlo Zvláštní péči je nutno věnovat tomu, aby členové měřící skupiny během měření neclonili světlu, dopadajícímu na fotometrickou hlavu. Z tohoto důvodu se doporučuje pouţití buď měřicího přístroje propojeného s měřící hlavou pomocí kabelu, nebo měřicí přístroje s kabelem dálkového ovládání. Kabely mají být natolik dlouhé, aby se měřící technici mohli postavit tak, aby nedošlo k zaclonění světla, které by jinak dopadalo na fotometrickou hlavu.[8] Výška a orientace fotometrické hlavy a) Vodorovná a polokulová osvětlenost Rovina povrchu fotočlánku fotometrické hlavy musí být vodorovná. Fotočlánek má být umisťován přímo na zem, ale tam, kde to není moţné, se smí umístit do výšky aţ 200 mm, coţ je nutno zaznamenat do protokolu o měření. b) Poloválcová a svislá osvětlenost Střed fotočlánku fotometrické hlavy musí být umístěn ve výšce 1,5 metrů nad povrchem země. Fotočlánek fotometrické hlavy musí být svislý a mít správnou orientaci, obvykle podél komunikace. [8] 27

28 3.2.2 Síť kontrolních bodů Není-li zúčastněnými stranami dohodnuta jiná síť, pak se má zvolit síť kontrolních bodů podle EN [8] Poloha kontrolních bodů Ve výpočtovém poli je nutno, aby výpočtové body byly rozmístěny rovnoměrně. Počet těchto bodů je dán následovně. a) v podélném směru Níţe uvedená rovnice určuje rozteč výpočtových bodů v podélném směru D S N rov. (3) kde: D S N je rozteč mezi body v podélném směru v metrech je rozteč mezi svítidly téţe řady v metrech je počet výpočtových bodů v podélném směru nabývající těchto hodnot: - pro S 30 m, N = 10; - pro S > 30 m, nejmenší celé číslo splňující podmínku D 3 m. První příčná řada výpočtových bodů je umístěna ve vzdálenosti D /2 za prvním svítidlem (z pohledu pozorovatele). L1 D=S/N L2 d/2 X X X X X X X X X X X Wr d X X výpočtové pole D/2 S Obrázek 4. Síť výpočtových bodů L1, L2 světlo Wr šířka komunikace nebo relevantní oblasti osa jízdního pruhu 28

29 b) v příčném směru d W n r rov. (4) kde: d Wr n je rozteč bodů v příčném směru měřená v metrech [m] je šířka komunikace nebo relevantní oblasti, v metrech [m] je počet bodů v příčném směru, jejichţ hodnota je větší nebo rovna 3 a je nejmenším celým číslem, které dává d 1,5 m. Vzdálenost bodů od okrajů relevantní oblasti je D/2 v podélném směru a d/2 v příčném směru. [7] 29

30 3.3 Příprava pro praktické měření Pro praktické zpracování daného zadání jsme nejdříve museli zvolit lokalitu, kde proběhne měření. Vybrali jsme areál na ulici Kolejní v Brně. Relevantní oblasti měření byly mezi fakultami FEKT, FP a areálem kolejí VUT. Lokalita byla vybrána z důvodů vysoké frekvence pohybu chodců a velkého provozu automobilů. Všechny mapy, jeţ jsou pouţity v práci a slouţí, jako podklad pro další zpracování jsou z internetových stránek Obrázek 5. Celkový pohled na lokalitu měření. Pro jiţ konkrétní oblasti, kde bude probíhat měření je ještě nutno pomocí normy ČSN EN a obsaţeného formuláře určit povolené uţivatele a konkrétní specifické parametry. Formulář pro výběr třídy osvětlení obsahuje dvě tabulky. První tabulka nám udává skupinu světelných situací. Druhá tabulka ve formuláři pro výběr třídy osvětlení obsahuje charakteristické parametry. Třída osvětlení je určena skupinou světelné situace a charakteristickými parametry. Kaţdá jedna oblast má právě jednu šířku a délku relevantní oblasti, přesně určené uţivatele a několik dalších parametrů. 30

31 Tabulka 8. Formulář pro výběr třídy osvětlení. 31

32 Tabulka 9. Skupiny světelných situací. 32

33 Tabulka 10. Souhrn charakteristických parametrů. NP3) NÁRODNÍ POZNÁMKA Venkovskému prostředí odpovídá malý jas pozadí, městskému prostředí střední jas pozadí a městskému centru velký jas pozadí. Pomocí formuláře a předchozích tabulek dokáţeme z normy ČSN EN určit třídu osvětlení. Z normy vyčteme, ţe skupinám A1, A2, A3, B1, B2 náleţí třídy ME 1 aţ 6 za převládajícího suchého počasí a MEW 1 aţ 6 za převládajícího vlhkého počasí. Pro skupiny C1, D3, D4, E1, E2 to je třída S 1 aţ 6. Pro skupiny D1, D2 nám určují třídy CE 0 aţ 5. 33

34 Z konkrétně zvolených oblastí a za pomoci formulářů jsem stanovil oblasti 1 aţ 9, které jsou vyznačeny na následujícím obrázku. Na obrázku 6 jsou zakresleny vybrané relevantní oblasti a jejich světelné třídy dle normy. Označení 1-9 určuje vymezenou oblast měření. Dále vidíme skupinu světelných situací / třídou osvětlení. Limitní hodnoty jednotlivých tříd obsaţené v normě budou uvedeny dále v práci. Obrázek 6. Vyznačené relevantní oblasti včetně jejich parametrů dle normy. 34

35 4 Měření a analýza vybraných oblastí 4.1 Měření osvětlení Měření probíhalo ve dnech Po všechny tři večery panovalo bezvětří a byla polojasná obloha. Slunce zapadalo v 17:32, 17:34, 17:35 hodin SEČ. Kdy zapnutí veřejného osvětlení bylo vţdy zhruba 5minut před západem Slunce. Spínání veřejného osvětlení tedy není prováděno časově dle normy. Měření bylo zahájeno vţdy v 18:40 hodin. Za pomoci normy ČSN EN jsem zjistil, ţe zvolené oblasti měření obsahují následující třídy osvětlení: S5, CE5, ME4b, S6. Norma ČSN EN uvádí, ţe pro zjištěné třídy se měří vodorovná osvětlenost. Za denního světla jsem na komunikace v příslušných oblastech křídou vyznačil místa měřících bodů, počet těchto bodů byl vypočítán na celkový součet 599. Během měření byl na luxmetru zapnutý reţim pro měření sodíkových výbojek, právě tyto výbojky jsou umístěny v lampách veřejného osvětlení v areálu. Do předem vytištěných tabulek byly hodnoty zapisovány mým kolegou z ústavu Měřená lokalita Před začátkem samotného měření jednotlivých bodů, bylo potřeba pomocí GPS změřit polohu veřejného osvětlení a následně zaznamenat do mapy. Na následující mapě jsou zakresleny lampy veřejného osvětlení. Při měření bylo zjištěno, ţe nesvítí všechny lampy. Po všechny měřící dny byla situace taková, ţe lampy označené ţlutě svítily, červeně nesvítily, oranţově svítily velice slabě a lampy označené modře blikaly. Označením lamp slovy svítily velice slabě, je myšlen můj subjektivní pohled a popis, který byl v porovnání s ostatními hned zřejmý. Vyobrazená situace pak bude mít zásadní vliv na hodnoty intenzity v určitých oblastech. Obrázek 7. Síť veřejného osvětlení, zobrazená včetně poruch. 35

36 Na mapě je zobrazená síť měřících bodů, vypočtená dle normy ČSN EN Jeden ţlutý symbol znamená jeden měřící bod na komunikaci. Obrázek 8. Síť měřených bodů Pro představu o změřené intenzitě osvětlení, nám poslouţí následující mapa Obr 9. kde, všem měřícím bodům byla přiřazena jejich hodnota a následně nastavena barevná škála. Místa, kde jsou body tmavě modré, je intenzita osvětlení minimální aţ mizivá. Naopak místa s jasně červenou barvou jsou místa kde, byly naměřeny nejvyšší hodnoty. Pro lepší srozumitelnost je mapa ve větším formátu vloţena i do příloh. Obrázek 9. Body zobrazující intenzitu, zobrazené pomocí barevné škály. 36

37 4.1.2 Jednotlivé měřené oblasti Pro bliţší popis celé měřené lokality následuje rozebrání jednotlivých relevantních oblastí. Oblast 1 je chodník před fakultami FEKT a FP. Tato oblast slouţí pouze pro chodce. Podle norem jsem zjistil, ţe třída osvětlení je E1/S5. Na místě bylo naměřeno 100 hodnot, v rozmezí od 1,06lx po 6,32lx. Obrázek 10 znázorňuje hustotu měřící sítě, jednotlivé měřící body jsou zaznačeny zeleným symbolem. Po stranách jsou ţlutě zobrazeny svítící lampy veřejného osvětlení. Na obrázku níţe jsou v mapě zobrazeny jednotlivé změřené hodnoty v luxech, pro představu o intenzitě v dané oblasti. Obrázek 10. Oblast 1 - síť měřících bodů. Obrázek 11. Oblast 1 změřené hodnoty intenzity osvětlení. 37

38 V následující mapě je vyuţita funkce interpolace bodů, kde jednotlivé body podle hodnot jsou přibliţně rozloţeny do jednotlivých barevných vrstev, které přecházejí od jasně červené po tmavě modrou. Jak je vidět na legendě, tmavě modrá barva symbolizuje neosvětlené místo v oblasti a červená barva osvětlené místo. Obrázek 12. Oblast 1 Interpolace hodnot do mapy. Oblast 2 je silniční komunikace před okny ústavu ÚBMI. Hlavním uţivatelem jsou převáţně automobily, ale také chodci a cyklisti. Tato oblast je označena D2/CE5. Vypočítáno bylo, ţe je potřeba zde změřit 65 hodnot. Hodnoty se pohybovaly v rozmezí od 0,14 lx po 2,06 lx. Na takto nízké hodnoty má vliv i skutečnost, ţe jedna lampa veřejného osvětlení svítila velice slabě. Původně bylo zamýšleno stávající oblast rozšířit i o přilehlé parkoviště, ale z důvodů stálého parkování automobilů byla tato skutečnost neřešitelná. 38

39 Obrázek 13. Oblast 2 - síť měřících bodů. Obrázek 14. Oblast 2 změřené hodnoty intenzity osvětlení. Obrázek 15. Oblast 2 Interpolace hodnot do mapy. 39

40 Oblast 3 je srovnatelná s oblastí 2. Oblast se nachází před okny Fakulty Podnikatelské. Hlavním uţivatelem jsou automobily a chodci. Povoleným uţivatelem jsou i cyklisté. Tato oblast je označena D2/CE5. Oblast je o něco delší neţ sousední oblast 2. Proto bylo potřeba změřit 100 hodnot, hodnoty se pohybovaly v rozmezí od 0,09 lx po 5,95 lx. Na mapách z měřené oblasti si můţeme všimnout, ţe krajní lampa osvětlení vůbec nesvítila, coţ je dost zásadní problém. Obdobně jako u oblasti 2, i zde bylo zamýšleno rozšíření oblasti o stávající parkoviště, ale ze stejného důvodu tato skutečnost nemohla být realizována. Obrázek 16. Oblast 3 - síť měřících bodů. Obrázek 17. Oblast 3 změřené hodnoty intenzity osvětlení. Mapa s interpolovanými hodnotami bodů, názorně zobrazuje vzniklou situaci, kde jak jiţ bylo řečeno, nesvítila krajní lampa. Z tohoto důvodu byla zhruba polovina oblasti neosvětlena. 40

41 Obrázek 18. Oblast 3 Interpolace hodnot do mapy. Oblast 4 zobrazuje chodník směřující od fakulty směrem na zastávku MHD. Hlavním povoleným uţivatelem jsou pouze a jen chodci. Oblast nese označení E1/S5. Chodník jakoţto relevantní oblast obnášel změření 60 hodnot. O rozsahu od 0,62 lx po 8,15 lx. Zde obě lampy dostatečně svítily, dalo by se tedy říci, ţe oblast je bezproblémová. Celkový souhrn hodnot změřených a normovaných bude uveden v následující podkapitole. Obrázek 19. Oblast 4 - síť měřících bodů. 41

42 Obrázek 20. Oblast 4 změřené hodnoty intenzity osvětlení. V následující mapě si můţeme povšimnout kvalitního osvětlení, zobrazeného pomocí červeně zabarvené vrstvy. Obrázek 21. Oblast 4 Interpolace hodnot do mapy. 42

43 Oblast 5 je silniční komunikace před zastávkou MHD. Hlavním uţivatelem jsou motorová vozidla a cyklisté. Další povolený uţivatel je chodec. Tato oblast pro svoje umístění nese označení B2/ME4b. Na tomto úseku komunikace bylo změřeno 40 hodnot. Kde minimální změřená hodnota byla 0,45 lx a maximální hodnota byla 7,12 lx. Jak ukazuje následující mapa, opět zde byly problémy s jednou lampou veřejného osvětlení. Tato lampa svítila naprosto minimálně. Obrázek 22. Oblast 5 - síť měřících bodů. Na obrázcích 23 a 24, kde vidíme zobrazené jednotlivé hodnoty, respektive hodnoty interpolované do vrstvy, je názorně vidět problém spojený se slabě svítící lampou. Coţ na tomto frekventovaném úseku komunikace je dle mého mínění dost zásadní problém. Obrázek 23. Oblast 5 změřené hodnoty intenzity osvětlení. 43

44 Obrázek 24. Oblast 5 Interpolace hodnot do mapy. Oblast 6 vyhodnocuje chodník, který je veden šikmo k zastávce MHD. Hlavním uţivatelem jsou pouze chodci. Tento chodník má třídu osvětlení E1/S6. Oblast je relativně malá, a proto stačilo změřit 36 hodnot. Hodnoty se pohybovaly v rozmezí 0,17 lx aţ 5,13 lx. V měřené oblasti je pouze jedna lampa veřejného osvětlení, která bohuţel v nepravidelných intervalech problikávala. Zjištěná závada přetrvávala během všech tří měřících večerů. Z tohoto důvodu jsou změřené hodnoty relativně nízké, oproti situaci kdyby lampa svítila nepřetrţitě. Obrázek 25. Oblast 6 - síť měřících bodů. Hodnoty v této oblasti jsou i přes blikající lampu přibliţně stejné, jen pouze niţší neţ kdyby lampa svítila. Hodnota intenzity se sniţuje se vzrůstající se vzdáleností měřících bodů od lampy. Ostatní lampy veřejného osvětlení, které lemují hlavní silniční komunikaci poblíţ tohoto chodníku, by mohly slouţit k částečnému osvětlení, ale mezi chodníkem a lampou je vzrostlá dřevina a reklamní tabule, coţ má za následek stín na velké ploše chodníku. 44