VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV ELEKTROENERGETIKY FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF ELECTRICAL POWER ENGINEERING NÁVRH OSVĚTLENÍ PIZZERIE BAKALÁŘSKÁ PRÁCE AUTOR PRÁCE MATĚJ ROTREKL BRNO 2012

Bibliografická citace práce: ROTREKL, M. Návrh osvětlení pizzerie. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2013. 66 s. Vedoucí bakalářské práce Ing. Jan Škoda, Ph.D. Rád bych poděkoval vedoucímu mé bakalářské práce, kterým je Ing. Jan Škoda, Ph.D., za odborné rady, věcné připomínky, ochotu a vstřícný přístup při zpracování této práce. Dále bych chtěl poděkovat panu Aloisi Benedíkovi, majiteli objektu pizzerie ENY v obci Moravský Písek, za poskytnutí přístupu k tomuto objektu. Jako autor uvedené bakalářské práce prohlašuji, že v souvislosti s vytvořením této bakalářské 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 možných trestněprávních důsledků vyplývajících z ustanovení části druhé, hlavy VI. Díl 4 Trestního zákoníku č. 40/2009 Sb.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Ústav elektroenergetiky bakalářská práce Návrh osvětlení pizzerie Matěj Rotrekl vedoucí: Ing. Jan Škoda Ph.D. Ústav elektroenergetiky, FEKT VUT v Brně, 2012 Brno

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Faculty of Electrical Engineering and Communication Department of Electrical Power Engineering Bachelor s thesis Lighting design of pizzeria by Matěj Rotrekl Supervisor: Ing. Jan Škoda, Ph.D. Brno University of Technology, 2012 Brno

ABSTRAKT Práce je vytvořena pro objekt pizzerie v obci Moravský Písek. V práci je uvedena literární rešerše na téma návrh osvětlení. Je využito výpočetní techniky, zejména programů Relux a Vivaldi. Pomocí ručního měření a modelu v programu Relux je provedeno zhodnocení stávajícího stavu osvětlovací soustavy. Stávající stav je velice nevyhovující především pro pracovní prostor v kuchyni. Navíc v každé místnosti dochází k poměrně velkému oslnění. Následně je vypracován návrh nové osvětlovací soustavy, která vyhovuje všem kritériím stanoveným normou ČSN 12464-1. Nová osvětlovací soustava zajišťuje zrakovou pohodu a zrakový výkon pro pozorovatele. V práci jsou uvedeny i návrhy na dynamické světelné scény, které jsou vytvořeny v programu Vivaldi pro jednotlivé místnosti. Vzhledem k parametrům stávající osvětlovací soustavy je doporučena rekonstrukce osvětlení. K rekonstrukci je možné použití navržené osvětlovací soustavy, která je popsána v této práci, jelikož má vyhovující světelné parametry. KLÍČOVÁ SLOVA: Osvětlenost; rovnoměrnost osvětlení; zraková pohoda; zrakový výkon; osvětlovací soustava

ABSTRAKT The thesis has been created and to be applied for the use of the object of Pizzeria restaurant in Moravský Písek. Within this thesis there was a literature search used focused on the lighting system design. The IT technology was used, especially the Relux and Vivaldi applications. The current condition of the lighting system in the object has been evaluated by using the manual measuring and the actual module within the Relux application. The current condition has been evaluated as truly insufficient for the kitchen related work environment. Moreover, in each room a relatively strong glare has been detected. The following step was to design a new lighting system that meets all the criteria set by Standard IEC 12464-1. The new lighting system provides visual comfort and accurate visual performance for the personnel working within this environment. The thesis also comes up with the suggestions of the dynamic lighting scenes, which have been created by using the Vivaldi application for each room. Given the parameters of the existing lighting system, the overall reconstruction of the system has been recommended. The recommended lighting system suggested in this thesis is possible to be used for such reconstruction as it meets all the parameters and criteria of the illuminance. KEY WORDS: illuminance; constant illuminance; visual comfort; visual performance; Lighting system

Obsah Seznam obrázků... 7 Seznam tabulek... 8 Seznam příloh... 8 Seznam symbolů a zkratek... 9 1 Úvod... 10 2 Literární rešerše... 11 2.1 Základní fotometrické veličiny... 11 2.1.1 Světelný tok φ... 11 2.1.2 Svítivost I... 11 2.1.3 Osvětlenost E... 11 2.1.4 Jas L... 12 2.2 Vstupní parametry světelných zdrojů... 13 2.2.1 Teplota chromatičnosti T c... 13 2.2.2 Měrný výkon M z... 13 2.2.3 Index podání barev R a... 14 2.2.4 Život světelného zdroje... 14 2.3 Výpočtové metody vnitřního osvětlení... 15 2.3.1 Toková metoda... 15 2.3.2 Bodová metoda... 17 2.4 Osvětlování vnitřních prostor... 17 2.4.1 Základy osvětlení vnitřních prostorů... 17 2.5 Návrh osvětlení... 22 2.5.1 Požadavky na osvětlení... 23 2.6 Výpočetní technika... 27 2.6.1 Relux... 27 2.6.2 Vivaldi... 28 2.6.3 LumiDISP... 29 3 Zhodnocení stávajícího stavu... 30 3.1 Grafické zpracování objektu... 30 3.1.1 kuchyně... 31 3.1.2 Bar... 32 3.1.3 Průchozí místnost... 33 3.1.4 Zadní místnost... 34 3.2 Měření osvětleností v objektu... 36 3.2.1 Měření v kuchyni... 36 3.3 Výsledky zpracované programem Relux... 38 3.3.1 Zhodnocení osvětleností... 38 3.3.2 Rozložení jasů a indexy oslnění... 39 4 Návrh nové osvětlovací soustavy... 45 4.1 Návrh výpočtem... 45 4.1.1 Pracovní prostor v kuchyni... 45 5

4.1.2 Jídelní stoly v zadní místnosti... 46 4.1.3 Jídelní stoly před barem a barový stůl... 46 4.2 Návrh nové osvětlovací soustavy... 47 4.2.1 Pracovní prostor v kuchyni, sklad... 47 4.2.2 Zadní společenská místnost... 48 4.2.3 Průchozí místnost, vstup... 48 4.2.4 Místnost před barem a bar... 49 4.3 Výsledné parametry nové osvětlovací soustavy... 50 4.3.1 Pracovní prostor v kuchyni... 50 4.3.2 Jídelní stoly v zadní místnosti... 52 4.3.3 Parametry osvětlení v průchozí místnosti a v baru... 53 4.3.4 Parametry osvětlení na barovém stole a v místnosti před barem... 54 4.3.5 Náklady na energii... 55 4.3.6 Srovnání stávající a nové osvětlovací soustavy... 56 5 Závěr... 57 6 Použitá literatura... 59 6

Seznam obrázků Obrázek 2.1: Prostorové a plošné znázornění intenzity... 11 Obrázek 2.2: Jas zdroje oslnění odpovídající hranici pohoda nepohoda v závislosti na velikost zdroje a na jasu pozadí.... 20 Obrázek 2.3: Vymezení zakázané oblasti umístění svítidla... 20 Obrázek 2.4: Vývojový diagram znázorňující postup návrhu osvětlení... 23 Obrázek 2.5: Znázornění pracovního prostředí v reluxu ve 2D... 27 Obrázek 2.6: Znázornění pracovního prostředí v reluxu ve 3D... 28 Obrázek 2.7: pracovní prostředí ve VIVALDI... 29 Obrázek 3.1: Výstup z reluxu celý objekt... 30 Obrázek 3.2: Výstup z reluxu kuchyňě... 31 Obrázek 3.3: Fotografie kuchyně... 31 Obrázek 3.4: Výstup z reluxu bar... 32 Obrázek 3.5: Fotografie baru... 32 Obrázek 3.6: Výstup z reluxu průchozí místnost... 33 Obrázek 3.7: Fotografie průchozí místnosti... 33 Obrázek 3.8: Výstup z reluxu zadní místnost... 34 Obrázek 3.9: Fotografie zadní místnosti... 34 Obrázek 3.10: Výstup z reluxu zadní místnost (svítidlo)... 35 Obrázek 3.11: Fotografie zadní místnosti (svítidlo)... 35 Obrázek 3.12: Grafické znázornění intenzity osvětlení na pracovním stole... 37 Obrázek 3.13: Izoluxy osvětlenosti na pracovním stole... 37 Obrázek 3.14: Osvětlenost celého objektu 1... 38 Obrázek 3.15: Osvětelnost celého objektu 2... 39 Obrázek 3.16: Rozložení jasu v kuchyni... 39 Obrázek 3.17: reálné rozložení jasů v kuchyni... 40 Obrázek 3.18: Rozložení jasu na baru... 41 Obrázek 3.19: Reálné rozložení jasů na baru... 41 Obrázek 3.20: Rozložení jasu v průchozí místnosti... 42 Obrázek 3.21: Reálné rozložení jasů v průchozí místnosti... 42 Obrázek 3.22: Rozložení jasu v zadní místnosti při pohledu na obrazy... 43 Obrázek 3.23: Reálné rozložení jasů v zadní místnosti při pohledu na obrazy... 43 Obrázek 3.24: Rozložení jasu v zadní místnosti při pohledu směrem ke svítidlu... 44 Obrázek 3.25: Reálné rozložení jasu v zadní místnosti při pohledu směrem ke svítdilu... 44 Obrázek 4.1: Osvětlovací soustava v kuchyni... 50 Obrázek 4.2: Rozložení intenzity osvětlení na pracovní ploše a bezprostředním okolí úkolu v kuchyni 51 Obrázek 4.3: Graf izoluxů osvětlení na pracovní ploše v kuchyni... 51 Obrázek 4.4: Rozložení intenzity osvětlení na stole č. 1... 52 Obrázek 4.5: Rozložení intenzity osvětlení na stole č. 2... 52 Obrázek 4.6: Osvětlovací soustava v zadní místnosti... 53 Obrázek 4.7: Osvětlovací soustava v průchozí místnosti... 53 Obrázek 4.8: Osvětlovací soustava v místnosti před barem... 54 Obrázek 4.9: Osvětlovací soustava v baru a před barem... 55 7

Seznam tabulek Tabulka 2.1: Teplota chromatičnosti a náhradní teplota chromatičnosti různých zdrojů sv... 13 Tabulka 2.2: Přehled měrných výkonů vyráběných světelných zdrojů... 14 Tabulka 2.3: Harrisnova tabulka účinností osvětlení pro místnosti... 16 Tabulka 2.4: Doporučené rozsahy osvětleností... 18 Tabulka 2.5: Rovnoměrnost osvětlení a poměr osvětlenosti bezprostředního okolí úkolu... 19 Tabulka 2.6: Minimální úhel clonění svítidel pro specifické jasy světelných zdrojů... 21 Tabulka 2.7: Vzhled barvy světla v závislosti na náhradní teplotě chromatičnosti... 21 Tabulka 2.8: Dojem barevného tónu světla zářivkového osvětlení v závislosti na osvětlení... 22 Tabulka 2.9: Kategorie osvětlení podle druhu vykonávané činnosti... 24 Tabulka 2.10: Osvětlenosti předepsané pro kategorie B... 24 Tabulka 2.11: Osvětlenosti předepsané pro kategorii D... 25 Tabulka 2.12: Minimální rovnoměrnosti osvětlení... 25 Tabulka 2.13: Hodnoty místně minimálních osvětleností a rovnoměrností poruchového osv. 26 Tabulka 4.1: Náklady na energii soustavy... 55 Tabulka 4.2: Porovnání stávající a nové osvětlovací soustavy... 56 Seznam příloh Příloha č. 1: Rozmístění svítidel v kuchyni. Příloha č. 2: Rozmístění svítidel v zadní místnosti Příloha č. 3: Rozmístění svítidel v průchozí místnosti Příloha č. 4: Rozmístění svítidel před barem a v baru CD se všemi použitými soubory 8

Seznam symbolů a zkratek Značka Veličina jednotka Φ Světelný tok lm I Svítivost cd Ω Prostorový úhel sr E u Udržovaná osvětlenost lx E min Minimální horizontální osvětlenost lx E mo Průměrná počáteční osvětlenost lx L Jas cd.m -2 P Elektrický výkon W ρ Odrazivost povrchu - T c k Teplota chormatičnosti Činitel místnosti K - M z Měrný výkon lm.w -1 Ƞ E Činitel využití - n Počet provedených bodů měření - R a Index podání barev - r Rovnoměrnost osvětlení - UGR index oslnění - z Udržovací činitel - 9

1 Úvod Práce bude pojednávat o zhodnocení stávajícího stavu osvětlení, návrhu nové osvětlovací soustavy a zhodnocení nového osvětlení v objektu pizzerie Eny v obci Moravský Písek. Zpracování bude zaměřeno na kvalitativní i kvantitativní parametry osvětlení. K řešení práce bude využíváno výpočetního program Relux, ve kterém bude zhotoven model objektu s osvětlovací soustavou, a také naměřených hodnot osvětleností a jasů v objektu, které jsem získal při jeho návštěvách. Dále bude v práci provedena literární rešerše na téma návrh osvětlovací soustavy a témata s ním spojená. K tomu bude požita technická literatura doporučená vedoucím práce a odborné články umístěné na webových stránkách. Převážná část práce však bude čerpána z technické literatury a norem. Práce se bude zabývat především zhodnocením intenzity osvětlení, oslnění a rozložením jasů, a to převážně v prostorách s trvalým pobytem a s požadovanými nároky na zrakový úkol. Vzhledem k tomu, že člověk vnímá až devadesát procent informací zrakem, je potřebné, aby bylo dodrženo správné osvětlení daného prostoru. Proto bude práce zaměřena hlavně na pracovní prostory a prostory, kde je očekáván krátkodobý pobyt. V návrhu bude kladen důraz na splnění světelných požadavků v prostoru kuchyně, protože zde je očekáván trvalý pobyt a velké nároky na zrakový úkol. Dále bude v práci řešeno i dekorativní a designové osvětlení interiéru za podmínky nenarušení zrakové pohody. To musí být splněno i při návrhu osvětlení pro společenské prostory. Výsledkem práce bude zhodnocení stávajícího osvětlení v objektu a následně návrh nové osvětlovací soustavy, která bude vyhovovat všem požadavkům. Dále budou vytvořeny dynamické scény osvětlení pomocí programu VIVALDI. 10

2 Literární rešerše 2.1 Základní fotometrické veličiny 2.1.1 Světelný tok φ Světelný tok představuje množství světla vyzářeného světelným zdrojem za jednotku času. Tato veličina závisí na druhu světelného zdroje. Světelný tok vycházející ze svítidla je nižší než tok vycházející ze zdroje a to díky pasivním částem svítidla. Tato veličina se měří pomocí kulového integrátoru a její jednotkou je lumen (lm).[1] 2.1.2 Svítivost I Svítivost je veličina charakterizující zdroj světla. Představuje velikost světelného toku vyzářeného do orientovaného prostorového úhlu Ω. Jestli je tento úhel nekonečně malý, hovoříme o svítivosti v daném směru. Pro svítidla se udávají křivky svítivosti, kterých se využívá ve výpočtech pří návrhu osvětlení. Její jednotkou je základní jednotka SI kandela (cd). Svítivost se vypočítá následovně: d I (2.1)[1] d 2.1.3 Osvětlenost E Osvětlenost (též intenzita osvětlení), je světelný tok φ dopadající na plochu A. Tuto plochu může znázorňovat například pracovní stůl. Je to jedna ze základních kvantitativních veličin, která popisuje úroveň osvětlení, a která se měří luxmetrem. Její jednotkou je lux (lx) a vypočítá se ze vztahu: d E (2.2) da Vyhodnocení osvětlenosti daného prostoru se provádí pomocí prostorového a plošného znázornění rozložení intenzity osvětlení (obr 2.1). Rozhodujícím kritériem osvětlenosti je také rovnoměrnost osvětlení r na dané ploše. Rovnoměrnost je dána normou. 200 300 400 500 600 700 800 100 Obrázek 2.1: Prostorové a plošné znázornění intenzity 11

Při výpočtu osvětlení se uplatňuje čtvercový a kosinový zákon. 2.1.3.1 Čtvercový zákon - Podle tohoto zákona osvětlenost klesá se čtvercem vzdálenosti od zdroje světla. To znamená, že vzdálenost osvětlované plochy od zdroje světla má na intenzitu osvětlení velký vliv. Svítivost lze pro výpočet osvětlenosti použít jen, když je vzdálenost osvětlované plochy od zdroje světla větší než pětkrát největší rozměr svítící části světelného zdroje. 2.1.3.2 Kosinový zákon -Tento zákon říká, že osvětlenost klesá s kosinusem úhlu dopadu světla na osvětlovanou plochu. To znamená, že největší osvětlenosti můžeme dosáhnout při kolmém dopadu světla. Oba tyhle zákony zahrnuje vzorec (2.3): I E cos (2.3) 2 r I svítivost zdroje směrem k vyzařovanému bodu (cd) r vzdálenost bodu od zdroje světla (m) α úhel dopadu světla v daném bodě ( ) Osvětlenost se určuje nejčastěji na horizontální rovině, ale v některých případech se určuje i na jinak orientovaných rovinách nebo dokonce i zakřivených. Jako jsou například roviny vertikální (školní tabule), půlválcové nebo půlkulové. V interiérovém osvětlení se požívají tyto veličiny: E h - E v - 2.1.4 Jas L Horizontální osvětlenost na vodorovné rovině, která zahrnuje plochu vykonávání zrakové úlohy. Důležitým parametrem srovnávací roviny je výška a prostorové vymezení. Nejčastěji se umisťuje na podlahu nebo do výšky pracovního stolu. Vertikální osvětlenost na svislé rovině. Typickým příkladem je školní tabule, nástěnka, výstavy obrazů a pod.[1] Jas je velmi důležitý parametr u požadavků na osvětlení, ale v interiéru se neustále mění pozorovací místo a odrážecí vlastnosti prvků povrchu, proto norma udává požadavky na osvětlenost místo na jas. Jasem můžeme chápat jasnost plochy tak, jak ji vnímá oko. Je to směrová veličina, která souvisí se svítivostí v různých směrech a směrovým charakterem odrazivosti povrchu a velikostí průmětu dané plochy do daného směru. Což vyjadřují následující vztahy (2.4) a (2.5). de L (2.4) d di L (2.5) da U posuzování jasu závisí na směru odkud je pozorován. Nevhodné rozložení jasu v prostoru může vést k únavě zraku, v horším případě i k oslnění. Ve vnitřních prostorách se posuzuje jas světločinných částí svítidel a osvětlených ploch. Jedním z výsledku jsou jasové diagramy. 12

Pro materiály s ideálním difuzním povrchem, což je většina povrchů v interiéru, lze použít pro výpočet jasu vzorec (2.6), vzniknou sice malé nepřesnosti, ale ty lze zanedbat. Jestliže je povrch zrcadlový nebo má odraz s výraznou přímou složkou, uvedený vztah nelze použít. E E E L (půlprostor) L L ρ - odrazivost povrchu (2.6)[1] 2.2 Vstupní parametry světelných zdrojů Světelné zdroje jsou základními prvky osvětlovacích soustav. Z umělých zdrojů světla jsou nejlepšími elektrické světelné zdroje. Od správného světelného zdroje závisí celková hospodárnost osvětlovací soustavy. 2.2.1 Teplota chromatičnosti T c Používá se k popisu barevných vlastností světla. Její jednotkou je kelvin [K]. U zdrojů teplotních odpovídá teplotě vlákna, ale u výbojových zdrojů se používá pojem náhradní teplota chromatičnosti. Ta odpovídá ekvivalentnímu teplotnímu zdroji s totožným spektrálním složením. Přehled teplot chromatičnosti jednotlivých zdrojů je v tabulce (2.1). Rozlišujeme zpravidla tři základní barvy světla v závislosti na teplotě chromatičnosti. Teplá bílá < 3 300 K Bílá 3 300-5 000 K Denní > 5 000 K Světelné zdroje mohou mít stejnou barvu světla, ale mohou vykazovat rozdílné podání barev, které závisí na spektrálním složení světla. Tyto vlastnosti jsou popsány pomocí indexu podání barev.[2] Tabulka 2.1: Teplota chromatičnosti a náhradní teplota chromatičnosti různých zdrojů světla [2] Druh světelného zdroje T C [K] 2.2.2 Měrný výkon M z Zářivka studené denní světlo Zářivka denní světlo 5 400 Denní světlo 6 500 Zářivka studená bílá 4 000 6 500 a více Slunce při západu 3 500 4 000 Žárovka, Zářivka teple bílá 2 700 Plamen svíčky 1 800 Definuje vztah mezi produkovaným světelným tokem a elektrickým příkonem světelného zdroje, což udává vzorce (2.7). Teoretické maximum vypočtené pro fotopické vidění je 683 lm/w, nejúčinnější světelné zdroje dosahují měrných výkonů až 200 lm/w. V tabulce (tab. 2.2) je přehled měrných výkonů různých typů světelných zdrojů. M z (2.7) P 13

Kde: M z - Měrný výkon (lm/w) Φ - Světelný tok (lm) P - Elektrický příkon (W) Tabulka 2.2: Přehled měrných výkonů vyráběných světelných zdrojů[2] Druh světelného zdroje Příkon (W) Měrný Výkon (lm/w) Žárovka 15 200 6 15 Halogenová žárovka 10 2000 14 26 Kompaktní žárovka 5 60 56 88 Lineární zářivka T8 10 58 65-90 Lineární zářivka T5 14 80 70 104 Indukční výbojka 50 400 70 93 Rtuťová výbojka 50 1 000 50 80 Vysokotlaká sodíková výbojka 50 1 000 88 150 Halogenidová výbojka 35 3 500 94 103 Nízkotlaká sodíková výbojka 18 180 130 200 Světelné diody 1 20 Až 400 Xenonová výbojka 25 10 000 Až 95 Plazmový světelný zdroj Až 250 Až 85 2.2.3 Index podání barev R a Jelikož barevné vnímání předmětu je ovlivněno spektrálním složením světla, které osvětluje předmět a spektrální odraznosti nebo propustnosti materiálu, byl zaveden index podání barev, abychom byli schopni určit, jaký má daný zdroj světla vliv na jeho vnímání. Pro tepelné zdroje světla se stanoví všeobecný index podání barev R a, který vyjadřuje stupeň shodnosti vnímání barev předmětu pod daným zdrojem a pod smluvně stanoveným zdrojem. Udává se v číselné podobě 0-100. Hodnota 100 představuje přesnou shodu podání barev a při hodnotě 0 se barvy nedají rozlišit. Hodnocení Probíhá na základě porovnání barevných vzorků (8-14), na kterých je zjišťován rozdíl vnímání barev. Na základě výsledků se udává buď všeobecný index podání barev R a, nebo speciální index podání barev (R 1,R 2,,R 14 ) pro každý vzorek.[2] 2.2.4 Život světelného zdroje Život světelného zdroje je velmi důležitým parametrem, který určuje, jak dlouho dokáže daný světelný zdroj hospodárně svítit. U žárovek je život dán životností vlákna, ale u jiných zdrojů s takovou definicí nevystačíme. Během funkčního života zářivky, výbojky nebo LED zdroje dochází k poklesu světelného toku a zdroj svítí nehospodárně. Rozlišujeme dvě definice života. Průměrný život - je průměr životností všech zdrojů v soustavě provozované ve stanovených podmínkách. Doba je dána časem, za 14

který bude svítit přesně polovina zdrojů ze sledované soustavy. Během trvání dochází k úbytku funkčních zdrojů, což vyjadřuje křivka mortality (úmrtnosti) Užitečný život se definuje pomocí poklesu světelného toku zdrojů během života. Jakmile dosáhne světelný tok zdroje úrovně 80 % počáteční hodnoty světelného toku, je na konci užitečného života.[2] 2.3 Výpočtové metody vnitřního osvětlení Při navrhování a projektování osvětlovacích soustav je zapotřebí mnoha výpočtů, pomocí kterých se stanoví celkový příkon soustavy a počet světelných zdrojů (svítidel), také je důležité ověřit v navrhované soustavě dodržení jakostních parametrů osvětlení. Pro výpočet základních světelných veličin v interiéru máme dvě metody, a to metodu tokovou a metodu bodovou. Ani jedna z těchto metod není univerzální, každá metoda má své určité použití a omezení.[2] 2.3.1 Toková metoda Toková metoda se používá především k výpočtu průměrné osvětlenosti v celkové osvětlovací soustavě. U tokové metody se využívá průměrné hladiny celkové osvětlenosti na výpočtové rovině, a k tomu se stanovuje potřebný světelný tok zdrojů a příkon osvětlovací soustavy, což znamená i počet svítidel. U této metody se neuvažuje vliv zastínění části srovnávací roviny předměty umístěnými do osvětlovaného prostoru. Při výpočtu se berou v úvahu světelné toky dopadající na srovnávací rovinu přímo ze svítidel, ale i toky způsobené odrazem od světelně činných ploch. Proto se u této metody vychází z předpokladu, že svítidla jsou umístěna rovnoměrně po celém půdorysu osvětlovaného prostoru. Světelný tok zdrojů, který je v daném prostoru třeba instalovat, se stanoví podle vztahu (3.1). EU A Em0 A z (3.1) z E Kde E u Udržovaná osvětlenost A osvětlovaná plocha z udržovací činitel E m0 průměrná počáteční osvětlenost Ƞ E činitel využití Pro výpočet počtu potřebných svítidel pro dodržení dostačující hladiny osvětlenosti podělíme vypočtený tok z rovnice (3.1) tokem jednoho svítidla. Jelikož se tak změnil celkový tok φ z, je nutno ověřit, zda bude dodržena požadovaná hodnota osvětlenosti podle (3.2).[2] z E z E (3.2) A Udržovací činitel z, je konstanta a pohybuje se v rozmezí mezi 0,5-0,8. Musí být větší jak 0,5, jelikož je to dáno normou. Udržovací činitel je dán stárnutím zdroje světla, stárnutím a znečištěním svítidla, znečištěním povrchu osvětlovaného místa a funkční spolehlivostí zdrojů. 15 E

Činitel využití Ƞ E závisí na rozložení světelného toku svítidel, odraznosti stěn a stropu a na tvaru osvětlovaného prostoru. Udává se pro každé svítidlo zvlášť v závislosti na indexu místnosti (vzorec 3.3) a součinitelích odrazu podlahy, stěn a stropu. Index místnosti se určí jako 5 hv ( a b) k (3.3)[9] a b kde je h v výška svítidla a a,b jsou rozměry místnosti. Pomocí indexu místnosti lze určit z Harrisnovy tabulky (tab. 2.3) činitel využití svítidla. Tabulka 2.3: Harrisnova tabulka účinností osvětlení pro místnosti [1] Činitel odrazu stropu >50% Jasný 30-50% střední <30% tmavý Činitel odrazu stěn >50% 30-50% <30% >50% 30-50% <30% 30-50% <30% Druh Činitel osvětlení místnosti Jasný Střední Tmavý Jasný Střední Tmavý Střední Tmavý 1,0 0,28 0,24 0,19 0,28 0,24 0,18 0,23 0,18 1,5 0,40 0,36 0,32 0,40 0,35 0,31 0,35 0,31 Přímé 2,0 0,46 0,43 0,49 0,45 0,42 0,39 0,42 0,39 3,0 0,53 0,50 0,46 0,52 0,49 0,46 0,48 0,45 4,0 0,58 0,55 0,51 0,57 0,54 0,51 0,53 0,51 6,0 0,64 0,61 0,58 0,63 0,60 0,58 0,60 0,58 Převážně přímé Smíšené Převážně nepřímé nepřímé 1,0 0,25 0,20 0,16 0,20 0,19 0,15 0,19 0,15 1,5 0,34 0,30 0,26 0,33 0,29 0,25 0,28 0,25 2,0 0,39 0,35 0,32 0,38 0,34 0,32 0,33 0,31 3,0 0,46 0,42 0,38 0,44 0,40 0,37 0,38 0,36 4,0 0,51 0,47 0,44 0,48 0,45 0,42 0,43 0,41 6,0 0,57 0,54 0,50 0,54 0,51 0,48 0,48 0,46 1,0 0,17 0,12 0,01 0,15 0,10 0,08 0,09 0,07 1,5 0,23 0,18 0,15 0,21 0,16 0,13 0,14 0,12 2,0 0,28 0,22 0,19 0,25 0,20 0,17 0,18 0,15 3,0 0,35 0,30 0,25 0,30 0,26 0,22 0,23 0,20 4,0 0,40 0,34 0,30 0,35 0,30 0,27 0,26 0,23 6,0 0,46 0,41 0,36 0,40 0,36 0,32 0,31 0,29 1,0 0,21 0,18 0,14 0,17 0,14 0,12 0,10 0,09 1,5 0,27 0,23 0,20 0,22 0,18 0,16 0,13 0,12 2,0 0,31 0,27 0,23 0,25 0,21 0,19 0,16 0,14 3,0 0,38 0,33 0,30 0,30 0,27 0,24 0,20 0,18 4,0 0,42 0,37 0,34 0,33 0,30 0,27 0,22 0,20 6,0 0,47 0,43 0,39 0,38 0,35 0,32 0,26 0,24 0,8 0,15 0,12 0,10 0,11 0,09 0,07 0,05 0,04 1,0 0,17 0,15 0,12 0,13 0,11 0,09 0,07 0,06 1,5 0,23 0,21 0,18 0,17 0,14 0,12 0,09 0,08 2,0 0,27 0,24 0,21 0,20 0,17 0,15 0,10 0,09 3,0 0,33 0,30 0,27 0,23 0,21 0,19 0,12 0,11 4,0 0,36 0,33 0,30 0,26 0,24 0,22 0,14 0,13 6,0 0,41 0,38 0,36 0,30 0,27 0,23 0,16 0,15 16

2.3.2 Bodová metoda Bodová metoda umožňuje výpočet osvětlenosti v kontrolních místech libovolně natočených pracovních rovin, světelný vektor a střední kulovou osvětlenost. Při výpočtech se neuvažuje vliv odražených světelných toků. Metoda se využívá pouze v případech, kdy lze zanedbat odražené světelné toky od okolních stěn, stropů a podlahy. Lze ji tedy použít při výpočtech v místnostech s malou odrazností povrchů. Při výpočtech se využívá vztahů popsaných v kapitole (2.2). 2.4 Osvětlování vnitřních prostor Při návrhu osvětlovací soustavy je třeba brát zřetel na mnoho parametrů, které ovlivňují vnímání světla lidským okem, jako jsou například jas, index podání barev a teplota chromatičnosti, protože nesprávná osvětlovací soustava způsobuje poruchy zraku a to převážně při dlouhodobém pobytu s nedostatečným osvětlením. Porucha zraku se může projevit až po několika letech působení při dlouhodobém pobytu. Mimo zrakové vlivy světla jsou vidět už během pracovního dne. Jelikož člověk vnímá většinu dějů zrakem, je patrné, že špatné osvětlení ovlivňuje chybnost pracovníků, únavu v daném prostoru i pracovní morálku. [2] Mnoho zaměstnavatelů podceňuje úlohu osvětlení a často jsou jejich prostory poddimenzované, a to i u novějších instalací kvůli ušetření energie. Bohužel si neuvědomují, že ztrácí na pracovní výkonnosti zaměstnanců. Pro ochranu pracovníků jsou požadavky na osvětlení zpracovány i v legislativních předpisech a na jejich dodržení dohlížejí pověřené úřady. Protokol o dostačujícím osvětlení je potřebný ke kolaudačnímu řízení. Obzvláště u navrhování světelné soustavy ve společenských prostorech, jako jsou restaurace, bary a kulturní domy, je třeba, aby byla dodržována takzvaná zraková pohoda a zrakový výkon. Zrakový výkon je objektivním měřítkem úrovně osvětlení. Zraková pohoda zahrnuje i psychické činitele. Je teda ovlivněna subjektivními vlastnostmi uživatelů.[1] 2.4.1 Základy osvětlení vnitřních prostorů Umělé osvětlení je realizováno pomocí světelných zdrojů, které jsou umístěny tam, kam nesvítí denní světlo. Místa vzdálená od oken nebo místa zastíněná překážkou. V dnešní době lze vytvořit pomocí umělého osvětlení prostředí srovnatelné s denním světlem. Intenzitu umělého osvětlení navrhujeme na požadovaný zrakový úkon, který je stanovený legislativou, podle druhu práce vykonávané v daném prostředí. Intenzity osvětlení pro různé pracovní činnosti jsou uvedeny v tab. 2.4. Z tabulky je zřejmé, že čím je obtížnější zrakový úkon, tím jsou nároky na osvětlení větší. Konkrétní hodnoty osvětlenosti pro různé druhy práce jsou stanoveny v normě ČSN 12464-1. Hodnoty osvětlenosti pro zrakový úkon se také zvyšují s věkem člověka. 17

Pro dosažení optimálního osvětlení v daném prostoru je nutné přihlédnutí ke kritériím jako jsou zraková pohoda a zrakový výkon. Ty jsou určeny těmito parametry osvětlení: Úrovní osvětlení na pracovní rovině Úrovní oslnění Rozložením jasu v celém prostoru Chromatičností světla použitých zdrojů a koloritou povrchů v místě zrakového úkolu a v celém prostoru Rozložením oslnění [3] Tabulka 2.4: Doporučené rozsahy osvětleností [2] Osvětlenost [lx] Prostor, místo, druh činnosti 20-30-50 Základní jednoduchá zraková orientace v prostředí 50-75-100 Jednoduchá orientace, kratší doba jednoduché činnosti 100-150-200 Prostory, které nejsou dlouhodobě užívány pro pracovní účely, prostory obytné a společenské 200-300-500 Zraková místa pro jednodušší, běžné pracovní úkoly (kanceláře, školy) 500-750-1000 Zraková místa pro vizuálně náročnější déle trvající pracovní úkony 1000-1500-2000 Zvláště náročné zrakové úkoly Více než 2000 Velmi náročné zrakové úkoly 2.4.1.1 Rozložení jasů Rozložení jasů je základním kvalitativním parametrem osvětlení. Pro ideální zrakovou pohodu a zrakový výkon je důležité jasové rozložení v zorném poli. Jasové rozložení vyjadřuje poměr jasu místa úkolu k jasu okolí úkolu a jasu vzdáleného okolí. Optimální poměr je 10:4:3. Účelného rozložení jasů je možno dosáhnout povrchovou úpravou stěn, stropů, podlahy a vhodnou volbou světelných zdrojů. Pro zabránění přítmí a ke zvýšení adaptační úrovně jsou ideální světlé povrchy stěn a stropů. [2] Ke zvýšení zrakové ostrosti, kontrastní citlivosti a účinností zrakových funkcí je potřebný velmi dobře vyvážený adaptační jas. Je nutno vyloučit příliš velké jasy, které mohou způsobit oslnění, a velké kontrasty jasů, které mohu způsobit únavu v důsledku trvalé readaptace zraku, a příliš malé kontrasty a jasy, které vedou k monotónnímu pracovnímu prostředí. S optimalizací prostorového rozložení jasů úzce souvisí tzv. směrovost a stínivost osvětlení.[3] Směrovost svítidla Je určena převažujícím směrem světla v daném místě a lze ji charakterizovat světelným tokem. Směrovost se volí zpravidla tak, aby svítidlo nebylo v zorném poli pozorovatele. Proto by světlo mělo na zrakový úkon dopadat z vrchu a mírně z leva, nebo zezadu přes levé rameno. Směrové osvětlení může být použito pro zvýraznění předmětů. Stínivost osvětlení Vyjadřuje schopnost vytvářet na trojrozměrných předmětech stíny, lze ji charakterizovat činitelem podání tvaru, což je podíl světelného vektoru ε a střední kulové osvětlenosti E ks.[3] 18

2.4.1.2 Úroveň osvětlení Osvětlenost a její rozložení v okolí je velmi důležitý parametr ke vnímání a provádění zrakového úkolu. Požadovaná osvětlenost se udává na srovnávací rovině, která může být horizontální, vertikální nebo nakloněná. Tato osvětlenost je průměrná hodnota, která nesmí klesnout pod hodnotu uvedenou v normě, bez ohledu na stav a stáří osvětlovací soustavy. Požadovaná udržovaná osvětlenost musí být zvětšena, jestliže jsou zrakové schopnosti pracovníků pod normálem a zrakové úkony jsou neobvykle malé a málo kontrastní, je-li úkol vykonáván po neobvykle dlouhou dobu. Naopak požadovanou osvětlenost je možné zmenšit, jestliže je úkol vykonáván po velmi krátkou dobu a zrakové úkony jsou velké a velice kontrastní. V prostorech s trvalým pobytem osob nesmí být udržovaná osvětlenost menší jak 200 lx. Osvětlenost pozadí úkolu V pracovních prostorech bez denního osvětlení musí být velká část všech využitelných a obsazených pracovních míst osvětlena. Oblasti známé jako pozadí úkolu, které mají šířku aspoň 3 metry, musí být osvětleny na hodnotu udržované osvětlenosti rovnu 1/3 osvětlenosti bezprostředního okolí. Osvětlenost bezprostředního okolí úkolu Musí poskytovat vyvážené rozložení jasů v zorném poli. Velké změny osvětlenosti mohou způsobovat namáhání zraku a zrakovou nepohodu. Osvětlenost bezprostředního okolí může být menší než osvětlení úkolu, ale nesmí být menší než hodnoty uvedeny v tabulce 2.5. Rovnoměrnost osvětlení Rovnoměrnost osvětlení místa zrakového úkolu nesmí být menší jak minimální hodnoty uvedené v tab. (2.5). Rovnoměrnost je dána podílem nejmenší intenzity osvětlení a udržované osvětlenosti v daném prostoru. To je vyjádřeno vzorcem (4.1). Emin r (4.1) E U Tabulka 2.5: Rovnoměrnost osvětlení a poměr osvětlenosti bezprostředního okolí úkolu[8] Osvětlenost místa zrakového úkolu [lx] Osvětlenost bezprostředního okolí úkolu [lx] >750 500 500 300 300 200 200 E úkolu Rovnoměrnost osvětlení: >0,7 Rovnoměrnost osvětlení: >0,5 2.4.1.3 Oslnění Ve vnitřních prostorách jde o oslnění relativní, které může být způsobeno přímo od zdroje světla, nebo odrazy od lesklých povrchů. Při návrhu je zapotřebí si oslnění uvědomit, rozmístit správně svítidla a použít rozptylné povrchy. Oslnění je schopno ovlivnit úroveň osvětlení zásadním způsobem. Ovlivňuje jeho účinnost a jeho energetickou náročnost. Přímé oslnění se hodnotí a omezuje v rámci systému rušivého oslnění. Rušivé oslnění Nesnižuje viditelnost. Na obrázku. 2.2 je uvedena závislost kruhového zdroje oslnění umístěného ve směru pohledu na velikosti zdroje oslnění při třech různých jasech pozadí. Závislost odpovídá přímé hranici mezi zrakovou pohodou a nepohodou. Činitel oslnění přímo od svítidel osvětlovací soustavy musí být stanoven jednotným 19

systémem hodnocení oslnění tabulkovou metodou CIE (UGR). Tato hodnota nesmí přesáhnout hodnoty uvedené v normě ČSN 12464-1. Obrázek 2.2: Jas zdroje oslnění odpovídající hranici pohoda nepohoda v závislosti na velikost zdroje a na jasu pozadí.[3] Jestliže dojde k oslnění, odrazem světla od zdroje oslnění od lesklého povrchu nebo polomatového povrchu do očí, může to způsobit značnou nepohodu. Jestliže se odlesky na povrchu objevují mimo zrakový úkol, hovoří se o oslnění odrazem. Objevují-li se odlesky na povrchu úkolu, hovoříme o závojovém odrazu. Oslnění odrazem - Je nepříjemné, protože zdroje oslnění se mohou vyskytovat velmi blízko zrakového úkolu. Oslnění odrazem není věnována velká pozornost ve světelné technice, jelikož je snadné se mu vyvarovat. A to tak, že svítidlo umístíme mimo tzv. zakázanou oblast (obr. 2.3), nebo přednostním použitím matových úprav povrchů v místě zrakového úkolu. Obrázek 2.3: Vymezení zakázané oblasti umístění svítidla [3] Závojový odraz Jelikož tento jev hodně ovlivňuje úroveň osvětlení, byl zkoumán především úhel pohledu na pracovní činnost na stole při administrativních činnostech. Z výzkumu plyne, že nejvíce se vyskytuje směr pohledu pod úhlem 25. Na tomto základě lze zkonstruovat kužel, který znázorňuje kritickou oblast a experimentálně zjistit vliv jasu 20

oslňujícího zdroje v této oblasti na kvalitu viditelnosti. Tato úroveň se stanovuje podle mezinárodní komise pro osvětlení CIE s využitím tzv. činitele podání kontrastu K c, který je definován jako poměr kontrastu daného úkolu a kontrastu téhož úkolu při difuzním osvětlení, při stejné osvětlenosti pracovní roviny.[3] Omezení oslnění cloněním - K zabránění oslnění velmi jasnými zdroji, které mohou zhoršovat viditelnost předmětů, se používá vhodné clonění. Úhel clonění zdroje se stanovuje podle hodnot tabulky 2.6. Tyto hodnoty se neužívají, pokud je zdroj světla umístěn pod úrovní očí.[2] Tabulka 2.6: Minimální úhel clonění svítidel pro specifické jasy světelných zdrojů[2] Jas světelného zdroje [kcd.m -2 ] Minimální úhel clonění α[ ] 20 až <50 15 50 až <500 20 >500 30 2.4.1.4 Chromatičnost světla a kolorita povrchů Pro zrakový výkon a zrakovou pohodu je barva předmětů velmi důležitým faktorem. Je důležité, aby barvy předmětů a lidské pokožky byly podány přirozeně a věrně. Jakost vjemu barev je určena vlastnostmi zrakového orgánu, spektrálním složením světla a spektrální činitelem odrazu pozorovaných povrchů. Obdobně jako u ostatních vlastností zraku má i vnímání barev fyziologické a psychologické aspekty. Na toto téma bylo provedeno spoustu výzkumů, které se zabývaly závislostí barevného tónu světla na náhradní teplotě chromatičnosti. Výsledky jsou zpracovány v tabulce 2.7. Tabulka 2.7: Vzhled barvy světla v závislosti na náhradní teplotě chromatičnosti [3] Náhradní teplota chromatičnosti do 3300 K 3300 až 5300 K nad 5300 K Vzhled barvy Teple bílý Bílý (neutrální) Denní (studený, modrobílý) Světelné zdroje Žárovky, halogenové žárovky, zářivky teple bílé, Výbojky vysokotlaké sodíkové, výbojky halogenidové Zářivky bílé, chladně bílé, výbojky rtuťové s luminoforem, výbojky halogenidové Zářivky denní, výbojky rtuťové čiré, výbojky halogenidové Mnoho pozornosti bylo věnováno také vztahu mezi osvětleností a teplotou chromatičnosti. Tento jev je vysvětlován postupným vývojovým přizpůsobováním zraku přírodním podmínkám. Tato souvislost v pracovní zóně je zpracována a stanovena v tabulce 2.8. 21

Tabulka 2.8: Dojem barevného tónu světla zářivkového osvětlení v závislosti na osvětlení Barevný tón světla Osvětlenost [lx] Teple bílý Bílý denní Do 700 přijatelný matný studený 700 až 3000 příjemný příjemný neutrální Nad 3000 nadměrný, nepřirozený příjemný, živý příjemný Pro souhrnné charakterizování jakosti barev se rozšířilo použití indexu podání barev R a. Avšak podání barev je dobré jen při hodnotách R a vyšších jak 90. Pro hodnotu mezi 70 a 90 je podání barev dobré a pro hodnoty menší než 70, ale větší jak 50 je podání barev průměrné. Světelné zdroje s indexem podání barev menším než 80 nesmějí být použity ve vnitřních prostorech, v nichž osoby setrvávají dlouhodobě. Mohou se však vyskytnout výjimky. Například u osvětlování velkých hal. Musí se však dosáhnout lepšího indexu podání barev v místech se stálou přítomností osob a kde musí být rozlišovány bezpečnostní barvy. Minimální hodnoty indexu podání barev pro jednotlivé typy prostorů jsou uvedeny v normě ČSN 12464-1. V problematice podání barev zaujímá své místo i metametrie. Při tomto jevu jsou dva různé zdroje vnímány jako stejnobarevné, i když mají jiné spektrální složení světla. Někdy se hovoří o metametrii pozorovatele, který v důsledku odlišného barvocitu hodnotí dvě různá světla jako stejná. Metametrie má význam při výběru světelných zdrojů a povrchových barev. V praxi jsou stanoveny pravidla pro určování povrchů a jejich barev ve vnitřním prostředí tak, aby vyhověly splnění zrakovému výkonu a zrakové pohodě v dané oblasti. 2.4.1.5 Časové změny osvětlení Časovými změnami osvětlení se rozumí jev, při kterém dochází k pulsaci světelného toku. Tento jev je doprovázen možným zpozorováním mylné zrakové informace, jako je např. stroboskopický jev. Mylná informace způsobuje mnoho úrazů a snižuje pracovní výkonnost i zrakovou pohodu a zrakový výkon. K zabránění tohoto jevu, se používá napájení stejnosměrným napětím nebo zvýšením kmitočtu napájecího napětí až na hodnotu kolem 30-40 khz, a nebo zařazením elektronických předřadníků u zářivek a některých typů výbojek [2,3]. 2.5 Návrh osvětlení Při návrhu osvětlení je nedříve nutné stanovit o jakou jde osvětlovací soustavu. Osvětlovací soustavy existují denní, umělé, sdružené a integrované. Každá soustava musí zajistit požadovanou úroveň osvětlení tak, aby byla dodržena zraková pohoda a zrakový úkon pro určitou činnost s přijatelnou spolehlivostí, bezpečností a náklady. Mimo jiné vstupují do návrhu osvětlení i další parametry, jako jsou například estetické, provozní a realizační prvky. Pro navrhování osvětlovací soustavy je stanoven takzvaný vývojový diagram, který je znázorněn na obrázku 2.4. 22

Obrázek 2.4: Vývojový diagram znázorňující postup návrhu osvětlení [3] Na začátku projektu je zapotřebí nastudovat osvětlovaný prostor, především k jaké činnosti je prostor určen a jak je dlouhá doba setrvání osob v prostoru. V této části se zvažují všechny požadavky investora a předpisy dané normy. Dalším krokem je stanovení předběžného počtu svítidel, stanovení typu svítidel a světelných zdrojů a jejich rozmístění podle základních kvantitativních parametrů. Nejčastěji se používá osvětlenost. Dále se zpřesňuje rozmístění svítidel a jejich počet na základě kontrolních výpočtů. Přitom se ověřuje přijatá koncepce řešení. Jestli-že se nepodaří splnit některé parametry, je potřeba druhou fázi přepracovat a podle ní i další kroky. Ve čtvrté fázi se volí konečné řešení a výpočet technicko-ekonomických ukazatelů. Také se hodnotí vedlejší účinky osvětlení, jako jsou např. akustické vlivy, nebo tepelné záření. 2.5.1 Požadavky na osvětlení Jelikož nová norma ČSN 12464-1 udává hodnoty pro přesně stanovená prostředí s určitým předpokladem vykonávané práce a s určitými požadavky na zrakový úkol, je v této kapitole čerpáno ze starší normy ČSN 36 0450. A to, protože je zde lepší popis charakterizování daného prostoru a je uveden i příklad výpočtu osvětlení. Podle starší normy lze pro daný prostor zvolit různé požadavky na zrakový úkol a dobu setrvání v daném prostoru, a tím stanovit i rovnoměrnost osvětlení. V novější normě se doba pobytu v dané místnosti neřeší a rovnoměrnost osvětlení je pak dána umístěním prostoru v zorném poli pozorovatele 23

(zrakový úkol, bezprostřední okolí úkolu, pozadí úkolu). (tab. 2.5). Avšak obě normy sobě navzájem nekolidují. Požadavky na osvětlení jsou odvozovány z charakteristik zrakové činnosti s přihlédnutím k dalším funkcím osvětlovaných objektů. Základním kritériem pro stanovení kategorií osvětlení je zrakový výkon a zraková pohoda. Podle jejich důležitosti v daném prostoru jsou rozdělovány do čtyř kategorií (tab. 2.9). Pro první tři kategorie jde o přednostní splnění zrakového výkonu, ale u poslední kategorie se naléhá na přednostní splnění zrakové pohody. Základní kvantitativní charakteristikou je osvětlenost, která je dána normami pro daný prostor. V některých prostorech nejsou uvedeny požadavky na osvětlenost, a proto se osvětlovací soustava volí tak, aby byla splněna zraková pohoda. Dále je třeba při návrhu dbát na kvalitativní charakteristiky osvětlení, jako je rovnoměrnost osvětlení a činitel oslnění. Dalšími důležitými kvalitativními ukazateli jsou: index podání barev, chromatičnost světla, prostorové rozložení světla a časové rozložení světla. Tabulka 2.9: Kategorie osvětlení podle druhu vykonávané činnosti [3] Kategorie osvětlení Činnost 24 Pořadí důležitosti rozhodujících kritérií A S velkými požadavky na zrakový výkon B S průměrnými požadavky na zrakový 1. Zrakový výkon výkon 2. Zraková pohoda C S malými požadavky na zrakový výkon D S přednostními požadavky na 1. Zraková pohoda vnímání prostoru, tvaru a barev 2. Zrakový výkon Pro jednotlivé kategorie jsou odvozeny požadavky na osvětlení v závislosti na zrakové obtížnosti vyjádřené poměrnou pozorovací vzdáleností (pozorovací vzdálenost D a velikost pozorovaného detailu d). Jelikož v této práci jde o osvětlení prostoru restaurace, budu se dále zabývat jen kategorií B (tab.2.10), pro prostor kuchyně, a pro společenské prostory kategorií D (tab. 2.11). Tabulka 2.10: Osvětlenosti předepsané pro kategorie B [3] Kategorie D/d Kontrast E p Charakteristika činnosti Příklad osvětlení B1 <3300 >1670 B2 <1670 >1000 B3 <1000 >500 Malý Střední velký Malý Střední velký Malý Střední velký [lx] 2000 1500 1000 1000 750 500 500 300 200 prostoru Velmi jemná výroba a kontrola, ruční rytí, rýsování, přesné rozlišování barev a speciální umělecká výroba Jemná výroba, kontrola, kreslení, umělecká výroba, práce s velkými požadavky na zrakový výkon Běžná výroba, běžné práce na počítači, žehlení, výuka, běžné laboratorní práce, práce s průměrnými požadavky na zrakový výkon pracovny pro velmi jemné práce, rýsovny, ateliéry Pracovny pro jemné práce, kreslírny, ateliéry, velíny, dozorny, pracovny Pracovny pro běžnou výrobu, pro automatizované procesy, obchodní procesy, kuchyně

Kategorie osvětlení D1 D2 D3 Kontrast Velké Střední Malé Velké Střední Malé Velké Střední Malé Tabulka 2.11: Osvětlenosti předepsané pro kategorii D [3] E p [lx] 500 300 200 150 100 75 50 30 20 Charakteristika činnosti Převážně aktivní činnost stimulující prostředí; vystavování uměleckých děl a zboží, hromadné konzumování potravin,(jídelny a restaurace), pohybová rekreace, rekreační sport, hra na hudební nástroje z listu, konference a přednášky, čtení, studium Běžné zábavné a oddechové činnosti; tanec a společenské hry, příležitostná konzumace potravin a nápojů, odpočinkové činnosti Převážně pasivní činnosti, intimní prostředí; poslech hudby, důvěrný společenský styk, včetně konzumace jídel a nápojů. příklad Odpočinkové, společenské, kulturní, obytné a ubytovací, shromažďovací prostory, kina, divadla, koncertní sály, galerie, výstavní síně, muzea, kostely, kongresové haly, klubovny, knihovny, tělocvičny Dalším kvalitativním charakterem osvětlovací soustavy je rovnoměrnost osvětlení, která je v závislosti na době setrvání v osvětlovaném prostoru (tab. 2.12), a to při setrvání trvalém, krátkodobém nebo občasném. Trvalý pobyt- Pobyt v místnosti během jednoho dne či jedné směny po dobu delší než 4 hodiny a opakovaný nejméně po 30 dní v roce. Krátkodobý pobyt Pobyt v místnosti během jednoho dne či pracovní směny po dobu kratší než 4 hodiny, který však nelze považovat za občasný pobyt, nebo pobyt delší než 4 hodiny, ale opakovaný v roce nejvýše po 29 dnů. Občasný pobyt Pobyt potřebný k průchodu místností při kontrolních pochůzkách, při pohledu na zařízení apod. Tabulka 2.12: Minimální rovnoměrnosti osvětlení [3] r min r min = E min : E u Pro pobyt 0,65 1 : 1,5 Trvalý 0,4 1 : 2,5 Krátkodobý 0,1 1 : 10 Občasný Aplikací vztahu mezi subjektivní chromatičností světla a osvětleností využívá norma ČSN 36 0450, která udává následující doporučení. 25

Světlo s teple býlím barevným tónem se doporučuje u osvětlení kategorie A, B, C při osvětlenostech do 500 lx, u kategorie D do 200 lx Světlo s bílým barevným tónem se doporučuje u osvětlení kategorie A, B, C od 300 lx do 1500 lx, u kategorie D od 150 lx do 500 lx. Světlo s denním barevným tónem se doporučuje u osvětlení kategorie A, B, C od 500 lx výše, u kategorie D od 200 lx výše. Z těchto důvodů je zřejmé, že ve většině běžných vnitřních prostorů lze pro osvětlení použít světelné zdroje s libovolnou teplotou chromatičnosti. Někdy se však musí přihlédnout ke zvláštním požadavkům a k barevné úpravě interiéru, aby nebyla rušena zraková pohoda nebo zrakový výkon. Jak už bylo napsáno výše dobré osvětlení prostoru a přirozený plastický vzhled pozorovaných předmětů vytváří podmínky pro dosažení zrakové pohody. [3] Rychlé časové změny osvětlenosti nepříznivě ovlivňují zrakovou pohodu a někdy i bezpečnost. Proto se doporučuje využít při návrhu osvětlení všech možných prostředků použitelných k zamezení tohoto jevu. To zejména v místnostech, kde je velmi důležité, aby byla zraková pohoda dodržena. K omezení těchto jevů se doporučuje zavést následující opatření: [3] Napájet osvětlovací soustavy z trojfázové sítě tak, aby vedlejší svítidla byla napájena každé z jiné fáze. Jednotlivé výbojové zdroje u vícezdrojového svítidla napájet proudy s vhodným fázovým posunem. Napájet výbojové zdroje proudy o vyšší frekvenci (30-40 khz) Zabezpečit vhodné dimenzování a provedení rozvodů. Použít vhodné rozmístění a počet svítidel tak, aby nevznikaly rušivé stíny. Pro některé prostory, které jsou určeny předpisy, je zapotřebí navrhnout i poruchové osvětlení, ať již náhradní, nouzové nebo protiúrazové. Toto osvětlení musí vyhovovat požadavkům, které uvádí norma ČSN 36 0450, které jsou uvedeny v tabulce 2.13. Tabulka 2.13: Hodnoty místně minimálních osvětleností a rovnoměrností poruchového osvětlení [3] Druh osvětlení E pk [lx] r min Poznámky Náhradní 10% z celkového osvětlení, nejméně 1 : 10 V celé místnosti 30 lx Nouzové únikové 2 1 : 20 V ose únikových cest Pro protiúrazové osvětlení zatím nejsou uvedeny žádné hodnoty, avšak z jeho smyslu by neměly jeho hodnoty být menší jak u osvětlení náhradního. Všechny výše uvedené požadavky musí být řešeny podle své důležitosti. Tyto požadavky jsou podkladem pro volbu osvětlovací soustavy a její dimenzování. 26

2.6 Výpočetní technika 2.6.1 Relux Relux je světelnětechnický výpočetní švýcarský program na špičkové úrovni s možností připojení k databázím svítidel českých i zahraničních výrobců. Tento program nabízí přívětivé 3D prostředí. Pomocí tohoto programu lze počítat denní, umělé, sdružené i nouzové osvětlení. V programu je obsaženo velké množství vnitřního vybavení, nábytku, materiálů a textur pro možný výpočet vnitřního, venkovního a veřejného osvětlení, díky kterému je možné zcela přesně namodelovat určitý objekt. Program má možnost importovat 2D a 3D podklady z programu CAD, což velice usnadní práci s modelováním. Po rozmístění svítidel a provedení výpočtu lze exportovat z Reluxu do CADu i se zakreslenými svítidly v původním půdorysu. V tomto programu lze umístit libovolně velkou měřící plochu na libovolné místo, plohu na které jsou po výpočtu zobrazeny hodnoty osvětleností a rovnoměrnosti. Dále lze vytvořit animaci průletu objektem. V programu je možné velké množství světelnětechnických výpočtů. Dále je program Relux schopný exportovat vybranou scénu do programu VIVALDI, ve kterém je pak možná její další úprava. Ukázka pracovního prostředí Ŕeluxu 2D je znázorněno na obrázku 2.5 a 3D na obrázku 2.6. Obrázek 2.5: Znázornění pracovního prostředí v reluxu ve 2D 27

2.6.2 Vivaldi Obrázek 2.6: Znázornění pracovního prostředí v reluxu ve 3D VI - Virtual, VA - Variable, LD Lighting design tool for, I- Intelligent Management. To znamená: Virtuální variabilní osvětlovací nástroj pro inteligentní řízení. Tento program je vytvořen jako nástavba k programu Relux. Pracuje se scénami, které jsou vyexportovány z Reluxu a následně je možné jim vytvořit dynamickou světelnou scénu. Pomocí tohoto programu lze vytvořit světelné scény, které vyhovují našemu vkusu, a u toho dokážeme kontrolovat energetickou náročnost dané soustavy. Stejně tak jako v Reluxu, lze umístit libovolnou měřící plochu, na které je počítána osvětlenost a energetická náročnost svítidel, které se podílejí na osvětlení dané plochy. V programu Vivaldi lze vytvořit jak statickou scénu, tak i dynamickou scénu s uvažováním denního osvětlení a umělého osvětlení (sdružené osvětlení). Lze tvořit scény osvětlení, které budou uzpůsobeny tak, aby splňovaly světelné požadavky a zároveň měly optimální spotřebu energie a tak, aby scéna byla příjemná pro pozorovatele. Ukázka pracovního prostředí programu VIVALDI je na obrázku 2.7. 28

2.6.3 LumiDISP Obrázek 2.7: pracovní prostředí ve VIVALDI Program je určen pro využití jako jasový analyzátor s běžně dostupnými digitálními fotoaparáty a ukázal se jako vyhovující pro celou řadu orientačních měření. Vzhledem k možnosti použít libovolnou kalibrační funkci, je možné i poměrně levné fotoaparáty proměnit v provozní jasoměry s rozsáhlými funkcemi. Program je nabízen jako součást kompletu s fotoaparátem. Tento komplet se tak stává v podstatě měřicím přístrojem, i když jeho funkcionalita vlastní měření ve všech směrech převyšuje. [10] 29

3 Zhodnocení stávajícího stavu 3.1 Grafické zpracování objektu Díky nafocenému materiálu z objektu mohu srovnat namodelovaný objekt s realitou a porovnat jak moc se liší model od reality. Z obrázků umístěných níže je vidět, že při modelování došlo k určitým nedokonalostem. Ty jsou nejvíce patrné na baru (obr. 3.4-3.5) a v zadní místnosti při pohledu na svítidlo (obr. 3.10-3.11), kde se mi nepodařilo najít v programu svítidlo se stejnými parametry. Celý objekt je znázorněn na obrázku 3.1. Obrázek 3.1: Výstup z reluxu celý objekt 30

3.1.1 kuchyně Obrázek 3.2: Výstup z reluxu kuchyňě Obrázek 3.3: Fotografie kuchyně 31

3.1.2 Bar Obrázek 3.4: Výstup z reluxu bar Obrázek 3.5: Fotografie baru 32

3.1.3 Průchozí místnost Obrázek 3.6: Výstup z reluxu průchozí místnost Obrázek 3.7: Fotografie průchozí místnosti 33

3.1.4 Zadní místnost Obrázek 3.8: Výstup z reluxu zadní místnost Obrázek 3.9: Fotografie zadní místnosti 34

Obrázek 3.10: Výstup z reluxu zadní místnost (svítidlo) Obrázek 3.11: Fotografie zadní místnosti (svítidlo) 35

3.2 Měření osvětleností v objektu Měření osvětlenosti jsem prováděl pomocí luxmetru. Měřil jsem v kuchyni na pracovním stole, kde už od pohledu bylo zřejmé, že je zde osvětlenost nízká a nevhodně umístěné svítidlo, díky kterému si pracující osoba dělá stíny při práci. Dále jsem provedl orientační měření osvětleností, pro lepší namodelovaní objektu, na stolech v zadní místnosti a na baru. Měření nebylo možné provést klasicky, protože by byl omezen provoz pizzerie a měření po zavírací době bylo nepřípustné. Na baru jsem určil udržovanou osvětlenost podle naměřených hodnot osvětlenosti a počtu měřených bodů. Em 58 85 97 93 Eu 83, 25lx n 4 Dále jsem pak určil udržované osvětlenosti podle stejného postupu pro jednotlivé stoly v zadní místnosti. Stůl č.1: E u1 =53,3 lx; Stůl č.2: E u2 =76,6 lx; Stůl č.3: E u3 =28 lx; Stůl č.4: E u4 =34 lx 3.2.1 Měření v kuchyni V kuchyni jsem prováděl měření osvětleností pro pracovní stůl. Maximální hodnota osvětlení je 946 lx, ta se nachází přímo pod stolní lampou. Od této hodnoty osvětlenost velmi rychle klesá a po celém pracovišti se pohybuje v rozmezí 40 150 lx s výjimkou několika bodů, kde je osvětlenost vyšší. Tyto body se nachází v prostorách, ve kterých jsou přímo pod zdroji světla. Pro celou pracovní plochu jsem stanovil z naměřených hodnot průměrnou osvětlenost a rovnoměrnost osvětlení. Průměrná osvětlenost: Em 18718,9 Eu 108, 2lx n 173 Rovnoměrnost osvětlení Emin 42 r 0,39 108,2 E u Z naměřených hodnot jsem vytvořil průběh intenzity osvětlení po celé ploše stolu (obr.3.12). Je znát, že v místě 240-255 cm směrem od okna je postavený kráječ, který stíní na stůl a způsobuje nízké hodnoty osvětlení. Proto jsem tyto hodnoty do výpočtů neuvažoval. Dále je vidět, že intenzita osvětlení je velká jen v blízkosti zdrojů, ale dál od nich se pohybuje v rozmezí 40-150 lx. Poté jsem zpracoval graf izoluxů na pracovním stole (obr.3.13). 36

Obrázek 3.12: Grafické znázornění intenzity osvětlení na pracovním stole Obrázek 3.13: Izoluxy osvětlenosti na pracovním stole 37

3.3 Výsledky zpracované programem Relux Pomocí tohoto výpočtového programu je možné stanovit rozložení jasů, osvětlenosti a oslnění osvětlovací soustavy. Jestliže je model zpracován stejnými svítidly, jako jsou osazeny v daném objektu, je výpočet téměř realistický. Jelikož se mi nepodařilo namodelovat objekt a svítidla v něm úplně přesně stejně jako v realitě, nejsou výsledky zcela přesné. Snažil jsem se, aby model byl co nejbližší realitě, tak si troufám tvrdit, že výsledky jsou realitě velmi blízké. 3.3.1 Zhodnocení osvětleností Osvětlenost celého objektu je znázorněna na obr. 3.14 a 3.15 Obrázek 3.14: Osvětlenost celého objektu 1 Průměrné osvětlenosti: Pracovního stolu v kuchyni: E u =125,9 lx. Barového stolu: E u =73 lx. Stolů v zadní místnosti: 1 - E u =101 lx 2 - E u =119 lx 3 - E u =45,1 lx 4 - E u =84 lx 38

Obrázek 3.15: Osvětelnost celého objektu 2 Z obrázků 3.14 a 3.15 lze vyčíst, že v prostřední místnosti je osvětlenost velmi malá, dalo by se říct, postačující pro občasný průchod místností. V ostatních místnostech je osvětlenost přijatelná, mimo kuchyně, kde je zapotřebí splnění minimální hodnoty osvětlenosti 500 lx. 3.3.2 Rozložení jasů a indexy oslnění Pro zhodnocení jasů je použito výsledků vypočítaných z modelu v programu Relux. Pomocí programu LumiDISP a fotek z objektu je vytvořeno reálné rozložení jasů. Rozložení jasu v kuchyni je znázorněno na obr. 3.16. Pro místo se stejným pozorovacím úhlem, ale přibližnou výškou očí člověka, jsem stanovil index oslnění, který je: UGR=17,5. Obrázek 3.16: Rozložení jasu v kuchyni 39

Obrázek 3.17: reálné rozložení jasů v kuchyni Jak je vidět na obrázku 3.17 jsou velmi velké jasy při pohledu směrem ke svítidlu a v oblasti dlaždicového obložení za stolem. Hodnoty jasů jsou téměř stejné jako u hodnot z modelu, proto si troufám tvrdit, že model kuchyně je poměrně přesný. Rozložení jasu při pohledu na bar (obr. 3.18) jsem stanovil pro pozorovací místo z lavice u stolu, kde když jsem si sedl, tak mě světla velice oslňovala, což se mi nepodařilo moc dobře namodelovat, protože světla umístěná nad barem, se do rozložení jasu neprojevila. Jak je vidět v porovnání obrázků 3.18 a 3.19. Index oslnění jsem stanovil pro stejné pozorovací místo a to: UGR=19. Na obrázku 3.19 je velmi dobře vidět, jak velký má vliv nevhodná volba světelných zdrojů do podhledových bodových svítidel. Svítidla jsou umístěna tak, že je má pozorovatel sedící u stolu přímo v zorném poli. Dochází zde k velkému narušení zrakové pohody. 40

Obrázek 3.18: Rozložení jasu na baru Obrázek 3.19: Reálné rozložení jasů na baru Jasové rozložení v průchozí místnosti je znázorněno na obr. 3.20. Pozorovací místo je dáno na místě posezení, kde, podle mého názoru, docházelo k největšímu oslnění od svítidla. Index oslnění je stanoven pro stejné pozorovací místo a je roven: UGR=30 41

Obrázek 3.20: Rozložení jasu v průchozí místnosti Obrázek 3.21: Reálné rozložení jasů v průchozí místnosti Na obrázku 3.21 lze pozorovat, že nedochází k žádným velkým jasům, ale to jen proto, že nebylo možné najít vhodné místo pro zachycení svítidla fotoaparátem. Jak je již uvedeno výše a na obr. 3.20 dochází k velkému oslněni a velkému jasu v oblasti svítidla, protože svítidlo je přímo nasměrováno na místo posezení a má velmi velký vliv na zrakovou pohodu. Jasové rozložení v zadní místnosti je znázorněno na obrázku 3.22, 3.23, 3.24, 3.25. Pozorovací místo jsem umístil do vstupního prostoru do místnosti (obr. 3.22) a v místě sezení (3.23), kde svítidla oslňovala pozorovatele nejvíce. Index oslnění z obrázku 3.23: UGR =19. Tato hodnota je nepřesná, protože podle obrázku 3.25 je patrné, že musí docházet k mnohem 42

většímu oslnění, jelikož svítidlo je přímo namířené na posezení a má velmi velké jasy. Proto v této části hodnotím model jako nepřesný, a to hlavně díky nemožnému vložení stejných svítidel jako jsou umístěna v objektu, i když hodnoty jasů jsou velmi blízké. Obrázek 3.22: Rozložení jasu v zadní místnosti při pohledu na obrazy Obrázek 3.23: Reálné rozložení jasů v zadní místnosti při pohledu na obrazy 43

Obrázek 3.24: Rozložení jasu v zadní místnosti při pohledu směrem ke svítidlu Obrázek 3.25: Reálné rozložení jasu v zadní místnosti při pohledu směrem ke svítdilu 44

4 Návrh nové osvětlovací soustavy Jako podkladů pro návrh nové osvětlovací soustavy bude užito početních operací z kapitoly 2 a kapitoly 3. Pro výpočet osvětlovací soustavy bude uvažován udržovací činitel roven 0,8. Výpočetní operace budou sloužit pouze k orientačnímu návrhu, pomocí kterého budou později voleny svítidla a světelné zdroje v modelu v programu RELUX. Orientační návrh bude zhotoven hlavně pro kuchyni a pro osvětlení jídelních stolů. Pro ostatní prostory bude osvětlovací soustava směřována spíše na splnění zrakové pohody a na designové řešení prostoru. 4.1 Návrh výpočtem Jako podklad pro výpočet je použito požadavků a výpočetních vztahů podle starší normy. Jelikož ve starší normě je vysvětlen výpočet a hodnoty jsou totožné jako v nové normě. Navíc je pomocí starší normy možné charakterizovat i jiné prostory (např. jídelní stůl v restauraci), které nejsou v nové normě uvedeny. Výpočet by mohl být proveden pomocí programu Relux. Jelikož Relux počítá celý prostor mezi zdmi jako jednu plochu, nastaly by velké chyby při výpočtu. Bude použit ruční výpočet, protože můžeme jednotlivou místnost rozdělit na jednotlivé části, pro které zrovna počítáme osvětlení. Pro výpočet je nutné si nejdříve charakterizovat jednotlivé prostory. Kuchyně je tedy charakterizována jako prostor B3 (tab. 2.10) s použitím malého kontrastu osvětlení a minimální osvětleností 500 lx. Prostory společenské, tedy všechny ostatní prostory, jsou charakterizované jako prostor D1 (tab. 2.11) s použitím malého kontrastu osvětlení a minimální osvětleností 200 lx. 4.1.1 Pracovní prostor v kuchyni Pro výpočet potřebného světelného toku užijeme tokové metody, tedy vzorce (3.1). Plocha místa zrakového úkolu je uvažována jako povrch celého pracovního stolu, tedy 3,6 m 2 a plocha místnosti je 3,5 x 4,7 m. Dále podle normy ČSN 12464-1 musí být dodržena průměrná osvětlenost E=500 lx na pracovní ploše a v bezprostředním okolí 0,5 m, kolem pracovního stolu musí být dodržena osvětlenost E=300 lx. Pro osvětlení byla vybrána zavěšená zářivková svítidla, která využívají přímého i nepřímého osvětlení, tedy jejich využitelnost zjistíme pomocí činitele místnosti (vzorec 3.3) a odečtením z tabulky (2.3). Výšku svítidel budeme uvažovat 0,6 m od stropu místnosti. 5 hv ( a b) 5 1,45 (3,5 4,7) k 3,61 4. a b 3,5 4,7 Z tabulky následně odečteme hodnotu využitelnosti pro středně jasný strop, jasné stěny a pro smíšené osvětlení. Činitel využitelnosti osvětlení v kuchyni je Ƞ E = 0,35. Plocha místa zrakového úkolu je uvažována jako povrch celého pracovního stolu, tedy 3,6 m 2. Podle vzorce (3.1) vypočteme potřebný světelný tok všech zdrojů EU A 500 3,6 z1 6428, 57lm. z 0,8 0,35 E 45

Následně vypočteme hodnotu světelného toku pro osvětlení bezprostředního okolí zrakového úkolu, jehož plocha je přibližně 2,5 m 2 EU A 300 2,5 z2 2732lm z 0,8 0,35 E Pro výpočet světelného toku jednoho svítidla je nutno sečíst obě hodnoty světelných toků a následně je podělit počtem svítidel. Svítidla byla zvolena čtyři, vzhledem k náročnosti zrakového úkonu v pracovním prostoru. Z1 Z 2 6428,57 2732 n 2290lm n 4 Z výpočtu plyne, že pro řádné osvětlení kuchyně je vhodné použít čtyř svítidel s minimálním světelným tokem vyzařovaným přímo na pracovní plochu 2290 lm. 4.1.2 Jídelní stoly v zadní místnosti Pro výpočet požadovaných svítidel na osvětlení jídelních stolů použijeme stejný výpočet jako v předchozím případě. Potřebujeme znát jen velikosti stolů, které jsou pro menší stůl (1,6 x 0,9 m) a pro větší stůl (2,5 x 0,9 m). Průměrná osvětlenost je zvolena podle tab. 2.11. Tedy 200 lx. Svítidla budou v místnosti zavěšena nad stoly ve výšce 1,65 m od podlahy. Rozměry místnosti jsou 5,8 x 6,4 m. Činitel místnosti pak je dán jako 5 hv ( a b) 5 0,85 (5,8 6,4) k 1,39 1,5 a b 5,8 6,4 Z tabulky (2.3) následně odečteme hodnotu využitelnosti pro středně jasný strop, jasné stěny a pro převážně přímé osvětlení. Činitel využitelnosti osvětlení v zadní místnosti je Ƞ E = 0,33. Světelný tok potřebný pro osvětlení plochy menšího stolu tedy bude EU A 200 1,6 0,9 z 1090, 9lm z 0,8 0,33 a pro osvětlení většího stolu E EU A 200 2,5 0,9 1704, z 0,8 0,33 z 5 E Pro osvětlení jídelních stolů v zadní místnosti je tedy dobré použití svítidel se světelným tokem 1000 lm u menších stolů a u větších stolů se s použitím dvou stejných svítidel (800 900 lm) přiblížíme vypočtené hodnotě. 4.1.3 Jídelní stoly před barem a barový stůl Požadovaný světelný tok svítidel nad těmito stoly vypočteme podle předešlých výpočtů. Požadovanou osvětlenost budeme uvažovat stejnou jako na stolech v zadní místnosti 200 lx. Svítidla budou zavěšena nad stoly ve výšce 1,6 m od podlahy, což je 0,85 m nad stolem. Rozměry místnosti jsou 4,7 x 7 m. 5 hv ( a b) 5 0,85 (4,7 7) k 1,51 1,5 a b 4,7 7 lm 46

Plocha jídelního stolu je 0,7 x 1,2 m. Budeme uvažovat převážně přímé osvětlení. Hodnotu využitelnosti následně určíme z tabulky (2.3) pro jasné stěny a středně jasný strop jako Ƞ E = 0,3. Světelný tok potřebný pro osvětlení jednoho stolu pak je EU A 200 1,2 0,7 z 636lm z 0,8 0,33 E Plocha barového stolu je 3,9 x 0,4 m. Osvětlenost bude uvažována jako pro jídelní stůl, tedy 200 lx. Světelný tok pak bude. EU A 200 3,9 0,4 z 1182lm z 0,8 0,33 E Pro osvětlení barového stolu je zapotřebí svítidel, která dají dohromady 1182 lm. Proto bych volil nejméně tři svítidla se světelným tokem 400 lm. Pro osvětlení jídelních stolů by mělo stačit jedno svítidlo se světelným tokem 600 lm. 4.2 Návrh nové osvětlovací soustavy Pro návrh nové osvětlovací soustavy bude využito poznatků z výše uvedených výpočtů v kapitole 4.1 a teoretických poznatků pro umísťování svítidel a volbu svítidel z kapitol 2.4 a 2.5. Pro návrh bude použito svítidel, která mají index podání barev v rozmezí 80 až 90 s barevným tónem světla teplý bílý a bílý, aby bylo dodrženo správné rozpoznání barev v místě zrakového úkonu. Proto budou taková svítidla umístěna jenom tam, kde je potřeba toto kritérium dodržet. Jedná se o prostor kuchyně a jídelních stolů. Ostatní svítidla bude možno barevně sladit tak, aby vytvořily příjemnou světelnou scénu a zároveň byla dodržena zraková pohoda. Jelikož při výpočtu mohly vzniknout určité nepřesnosti při volbě činitele využitelnosti osvětlení, budeme uvažovat světelný tok pro daná svítidla v rozsahu ± 10%, aby bylo možné dosáhnout požadované osvětlenosti a byl dodržen zrakový výkon a zraková pohoda v dané místnosti. 4.2.1 Pracovní prostor v kuchyni, sklad Pro osvětlení kuchyně bylo výpočtem určeno čtyř svítidel s minimálním světelným tokem rovným 2250 lm. Pro model budou tedy volena svítidla se světelným tokem nepatrně větším, protože ve výpočtu bylo uvažováno převážně přímého osvětlení, ale budou zvolena svítidla s větší podílem nepřímého osvětlení. Svítidla budou umístěna tak, aby nepřímé osvětlení bylo směřováno na strop místnosti a přímé osvětlení směřovalo přímo na pracovní stoly. Byla zvolena svítidla Luceo H UXP-H 135/49/80 03 (35 W) od výrobce TriLuX, které jsou osazeny zářivkovým světelným zdrojem s výkonem 35 W a světelným tokem 3300 lm. Tato svítidla by měla stačit i pro osvětlení bezprostředního okolí úkolu. Pro osvětlení skladového prostoru nebude provedena žádná změna osvětlení, protože pro občasný pobyt v této místnosti je stávající osvětlení vyhovující. Přesné umístění svítidel je znázorněno v příloze č. 1. 47

4.2.2 Zadní společenská místnost Nová osvětlovací soustava pro zadní místnost bude rozšiřovat světelnou rampu pod stropem, ve které jsou umístěna zářivková svítidla s výkonem 18 W. Toto rozšíření bude obsahovat prodloužení světelné rampy po celém obvodu místnosti a umístění většího počtu svítidel tak, aby osvětlení stropu bylo rovnoměrné. V rampě bude umístěno 15 svítidel E Line T5N M 1x28W od výrobce TRILUX osazené zářivkovými světelnými zdroji s příkonem 28 W a celkovým světelným tokem 2600 lm. Pro návrh osvětlení se vycházelo z předchozího výpočtu, ve kterém jsou uvedeny potřebné světelné toky pro osvětlení menších stolů a většího stolu. Na osvětlení menšího stolu je zapotřebí svítidel se světelným tokem 1200 lm a pro osvětlení většího stolu 1700 lm. Bude tedy uvažována světelná rampy u stropu místnosti, která přispívá k osvětlení stolů, proto budou volena svítidla se světelným tokem menším, než je vypočítaný světelný tok. Osvětlení menších stolů bude provedeno zavěšenými svítidly XILO CL 250 Hi od výrobce Delta Light ve výšce 1,65 m nad zemí uprostřed stolu s celkovým světelným tokem 460 lm a příkonem 70 W. Na osvětlení většího stolu bude použito dvou svítidel XILO CL 150 Hi se světelným tokem 230 lm a příkonem 35 W Dále budou ponechána podsvícení obrazů, které přispívají i k osvětlení stolů a jsou provedena LED páskem LF05A-W3F-854 od výrobce OSRAM s výkonem 0,73 W a se světelným tokem 43 lm na 10 cm. Dále bude umístěno svítidlo RF190 od výrobce Franklite se světelným tokem 525 lm a výkonem 50 W ve výklenku zdi, pro osvětlení designového prvku. Přesné umístění svítidel je znázorněno v příloze č. 2. 4.2.3 Průchozí místnost, vstup Průchozí místnost je charakterizována jako prostor D2 s malým kontrastem a minimální osvětleností 75 lx. Tento prostor je určen především ke krátkodobému posezení s konzumací nápojů (káva, čaj). Osvětlovací soustava zde bude provedena pomocí nepřímého osvětlení a to především provedením a umístěním svítidel na stěně. Ty jsou provedena tak, že jako jejich podklad na stěně je použito barevného mléčného skla, které je uprostřed rozděleno pro umístění konzole pro usazení zářivkového svítidla. Konzole je provedena tak, aby umístěné svítidlo svítilo jak směrem k zemi, tak směrem do stropu a směrem do místnosti bylo svítidlo kryto. Bude zde umístěno svítidlo E-Line T5N M 1x28W od výrobce TRILUX osazené zářivkovými světelnými zdroji s výkonem 28 W a celkovým světelným tokem 2600 lm. Tato soustava bude umístěna třikrát vedle sebe na stěně. Dalším osvětlovacím prvkem v tomto prostoru je svítidlo ONE BY ONE -01 od výrobce Belux, které má světelný tok 3350 lm a výkon 36 W. Toto svítidlo je umístěno na podlaze a jeho účel je pouze dekorativní. Pro osvětlení vstupu do objektu bude použito svítidla RF190 od výrobce Franklite se světelným tokem 525 lm a výkon 50 W umístěného na stropě uprostřed místnosti. Toto svítidlo postačí pro prvotní zorientování. Přesné umístění svítidel je znázorněno v příloze č. 3. 48

4.2.4 Místnost před barem a bar V této místnosti musí být osvětleny stoly, u kterých je určena minimální osvětlenost 200 lx. To je provedeno pomocí zavěšených svítidel XILO CL 150 Hi nad stoly ve výšce 1,6 m nad zemí. Svítidlo má sice menší světelný tok, než který byl vypočten, ale při výpočtu nebyla uvažována svítidla, která přispívají k osvětlení stolů nepřímým světlem. Dále bude vytvořena osvětlovací rampa nad barem, ve které budou umístěna zářivková svítidla 108A-V od výrobce TULUX se světelným tokem 410 lm a příkonem 15 W. Svítidla budou směřována do stropu a bude tak využíváno nepřímého osvětlení. V barovém stole bude provedena drážka pro umístění RGB LED pásku LF05A-W3F-854, který bude mít pouze dekorační význam v místnosti. Stejný pásek bude umístěn i za lavicemi, a to v drážce nebo v krycím profilu. Dále budou nad barem zavěšena tři svítidla XILO CL 150 Hi. Svítidla budou umístěna ve výšce 1 m nad barovým stolem. Svítidla mají menší tok, než který byl vypočten výše. To proto, že k osvětlení barového stolu, přispívají svítidla v baru. V baru bude provedeno osvětlení pomocí čtyř svítidel RF190 umístěných na stropě a LED pásky LF05A-W3F-854 umístěnými za skleněnými policemi, do kterých budou LED pásky svítit. Přesné umístění svítidel je znázorněno v příloze č. 4. 49

4.3 Výsledné parametry nové osvětlovací soustavy Pro zhodnocení nové osvětlovací soustavy bude vytvořen model objektu v programu RELUX. Pomocí tohoto programu bude změřeno, jaké jsou osvětlenosti na pracovních plochách a jaké jsou indexy oslnění v jednotlivých místnostech. 4.3.1 Pracovní prostor v kuchyni Názorná ukázka osvětlovací soustavy v kuchyni je vidět na obrázku 4.1. Obrázek 4.1: Osvětlovací soustava v kuchyni Pro tento prostor byl vypočten index oslnění v místě, kde se očekává největší pohyb pracujících osob, ten je nulový. Z obrázku 4.2 je patrné, že osvětlenost klesá se vzdáleností od zrakového úkolu, což byl i účel osvětlení. V místě zrakového úkolu je průměrná osvětlenost 507 lx s rovnoměrností 0,76 (obr. 4.3), v bezprostředním okolí zrakového úkolu je průměrná osvětlenost 480 lx s rovnoměrností 0,8. Tyto hodnoty odpovídají požadavkům na osvětlení pracovní plochy v prostoru kuchyně. 50

Obrázek 4.2: Rozložení intenzity osvětlení na pracovní ploše a bezprostředním okolí úkolu v kuchyni Obrázek 4.3: Graf izoluxů osvětlení na pracovní ploše v kuchyni 51

4.3.2 Jídelní stoly v zadní místnosti Pro jídelní stoly v zadní místnosti byly naměřeny hodnoty osvětlenosti větší než 200 lx, což odpovídá stanoveným požadavkům. Na obrázku 4.4 je znázorněn graf izoluxů osvětlenosti na větším stole (stůl č. 1), který má rovnoměrnost rovnu 0,39 a průměrnou osvětlenost 238 lx. Pro stůl č. 2 je graf izoluxů znázorněn na obrázku 4.5, jeho průměrná osvětlenost je rovna 320 lx a rovnoměrnost 0,39. Obrázek 4.4: Rozložení intenzity osvětlení na stole č. 1 Obrázek 4.5: Rozložení intenzity osvětlení na stole č. 2 Pro další dva stoly jsou hodnoty totožné. Tedy průměrná osvětlenost 260 lx a rovnoměrnost 0,21. 52

Index oslnění v těchto prostorách byl vypočítán pro přibližné místo pohledu sedící osoby a jeho hodnota je maximálně 12. Celá osvětlovací soustava v zadní místnosti je zobrazena na obrázku 4.6. Obrázek 4.6: Osvětlovací soustava v zadní místnosti 4.3.3 Parametry osvětlení v průchozí místnosti a v baru V průchozí místnosti je umístěno posezení, které bylo charakterizováno jako prostor D2 z čeho plyne, že minimální požadovaná průměrná osvětlenost je 75 lx. Výpočtem byla zjištěna osvětlenost na stole 97 lx a index oslnění v daném prostoru maximálně 15. Osvětlovací soustava je znázorněna na obrázku 4.7. Obrázek 4.7: Osvětlovací soustava v průchozí místnosti 53

Pro osvětlení v baru je požadována minimální průměrná osvětlenost 300 lx, protože jde o pracovní prostor. Výpočtem v programu Relux byla stanovena osvětlenost 265 lx a rovnoměrnost této osvětlenosti je 0,68. V baru byl také vypočítán index oslnění při pohledu z baru na posezení a jeho hodnota je maximálně 15. 4.3.4 Parametry osvětlení na barovém stole a v místnosti před barem Na barovém stole byla naměřena hodnota minimální průměrné osvětlenosti 250 lx, a rovnoměrnost osvětlení 0,17. Tyto parametry stačí, protože na barovém stole se očekává jen občasný pobyt. Další sledovanou plochou jsou jídelní stoly před barem. U těchto stolů je požadovaná osvětlenost 200 lx. Pomocí výpočtového programu byla zjištěna hodnota průměrné osvětlenosti 180 lx a její rovnoměrnost 0,39. V místnosti před barem byl vypočítán index oslnění, pro místo pohledu sedící osoby směrem do místnosti. Tato hodnota nepřesahuje hodnotu 15 a proto je toto osvětlení vyhovující. Osvětlovací soustava v místnosti před barem je znázorněna na obrázku 4.8 a 4.9. Obrázek 4.8: Osvětlovací soustava v místnosti před barem 54

4.3.5 Náklady na energii Obrázek 4.9: Osvětlovací soustava v baru a před barem Po instalaci nové osvětlovací soustavy budou roční náklady na energii celé soustavy podle tabulky 4.2. Při výpočtu byla uvažována cena jedné KWh 4,5 Kč. V této ceně je započítán pouze poplatek za distribuci a výrobu energie. Další poplatky, jako je například sazba za jištění, nejsou uvažovány. Dále se předpokládá, že podnik bude v provozu 14 hodin denně, tedy od 10:00 do 24:00, po dobu cca 300 dní. Což činní 4200 hodin. Výpočet byl proveden pomocí programu Relux. Náklady na provoz stávající soustavy jsou spočteny taktéž programem Relux. Celková suma na provoz stávající osvětlovací soustavy činí 33 925,3,- Kč. Tabulka 4.1: Náklady na energii soustavy aktivní svítidlo příkon počet cena energie doba náklady [W] [ks],[m] [Kč/KWh] [h] [Kč] XILO CL 150 Hi 35 8 5292,0 XILO CL 250 Hi 70 3 1984,5 ONE BY ONE-01 36 1 680,4 108A-V 15 14 3969,0 4,5 4200 LED pásek - LF05A 0,73 150 2069,6 RF190 50 10 9450,0 E-Line T5N 28 18 9525,6 Luceo H UXP-H 35 4 2646,0 celkem 35617,1 55