Měření denního osvětlení
Měření denního osvětlení se má provádět při tmavém okolním terénu. Při světlém terénu (krajina pokrytá sněhem) pouze k doplnění. S ohledem na jas oblohy, jeho stálost a barevnost oblohy, pak v čase kolem poledne. Při měření vadí déšť nebo mlha. Nevýhody měření denního osvětlení však spočívají v požadavku rovnoměrně zatažené oblohy.
Úvod
Měření denního osvětlení má výhodu, že postihuje reálnou situaci vč. stínění (např. stromy a jinými těžko definovatelnými překážkami) a i reálné odraznosti ploch (vnitřních i venkovních). Nevýhody měření denního osvětlení však spočívají v požadavku rovnoměrně zatažené oblohy. Podle její definice v normě ČSN 73 0580 – 1 se požaduje při měření kontrola rozložení jasů na obloze. Tato situace však existuje pouze pár dní v roce a tak pro účely získání podkladů pro rozhodnutí státní správy je měření z časových důvodů dosti nepraktické. Přitom na dostatečné rovnoměrnosti jasů zatažené oblohy velice závisí přesnost měření denního osvětlení.
Validace výsledků měření je, vzhledem k výše uvedeným podmínkám, velice technicky obtížná. Porovnávací měření je pro reálné podmínky téměř nemožné.
Postup měření i požadavky na přístroje jsou v normách:
- ČSN 36 0011 – 1 : 2005 „Měření osvětlení vnitřních prostorů – Část 1: Základní ustanovení"
- ČSN 36 0011 – 2 : 2005 „Měření osvětlení vnitřních prostorů – Část 2: Měření denního osvětlení"
Podmínky posuzování denního osvětlení a požadavky na umístění kontrolních bodů jsou v normách:
- ČSN 73 0580 – 1 : 2007 „Denní osvětlení budov – Část 1: Základní požadavky"
- ČSN 73 0580 – 2 : 2007 „Denní osvětlení budov – Část 2: Denní osvětlení obytných budov"
Přístroje pro měření denního osvětlení
Luxmetry
Jsou stanovená měřidla a tak je nutné po dvou létech je nechat ověřit u ČMI (dle Dle metrologického zákona a prováděcí vyhlášky MPO ČR č. 65/2006 Sb., pol. 5.1.2.). Dále je nutné zajistit jejich pravidelnou kalibraci. Kalibrace musí pokrývat rozsah intenzit osvětleností vyskytujících se v reálu.
Jedná se o přístroje terénní s externě umístěnou fotonkou (výhodné je, aby propojovací kabel nebyl kroucený). Fotonky mají konstrukci přizpůsobenou eliminaci cosínové chyby a filtrem citlivost přizpůsobenou Vλ křivce citlivosti lidského oka. Vlastní detekční přístroje je nyní již většinou digitální. Výrobců je velké množství a ze známých lze jmenovat např. firmy Minolta, Hagner, Gossen, Metra, Krochmann, Lichtmesstechnik.
Jasoměry
Stanovená měřidla nejsou. Pouze se pravidelně kalibrují. Kalibrace zase musí pokrývat rozsah jasů vyskytujících se v reálu.
Jedná se o přístroje terénní, kde je fotonka umístěna uvnitř přístroje za optikou vymezující prostorový úhel. Fotonky mají filtrem přizpůsobenou citlivost křivce Vλ k citlivosti lidského oka. Přístroje je nyní již většinou digitální. Výrobcem jsou např. firmy Minolta, Hagner, Lichtmesstechnik. Přístroje se liší zorným prostorovým úhlem, který mohou sledovat (např. 1°, 1/3°).
Kromě jasoměrů se používají k měření jasů i jasové nástavce na luxmetry, které však mají větší zorné prostorové úhly (5°, 10°, 20°).
Doporučené intervaly kalibrací uvádí norma ČSN 36 0011 – 1. Kalibraci je nutné také opakovat, pokud je přístroj po opravě nebo pokud výsledky měření vzbuzují podezření na nějaké chyby. Je vhodné, sledovat (i graficky) vývoj kalibračních parametrů (křivek) za období používání přístroje. To umožní zachytit nárůst chyb vlivem degradace přístroje.
Měřené veličiny
Aby bylo možné zjistit činitel denní osvětlenosti D
měří se následující veličiny:
- E
- – osvětlenost vnitřní
- EH
- – osvětlenost venkovní horizontální
Protože se EH mění s časem, je nutné obě veličiny odečíst současně!
Pro kontrolu se měří jas oblohy L:
kde
- Lz
- – jas oblohy v zenitu
- Lm
- – průměrný jas oblohy
- Lε
- – jas oblohy v úhlu ε nad horizontem
Jas i osvětlenost lze měřit i k dalším účelům např. činitel znečištění osvětlovacích otvorů, odraznost ploch, jas osvětlovacích otvorů atd. (viz ČSN 36 0011 – 1 a 2).
Měření denní vnitřní osvětlenosti
Měření denního osvětlení se má provádět při tmavém okolním terénu. Při světlém terénu (krajina pokrytá sněhem) pouze k doplnění. S ohledem na jas oblohy, jeho stálost a barevnost oblohy pak v čase kolem poledne (např. v 10:00 ÷ 14:00). Při měření vadí déšť nebo mlha. Teplota a vlhkost má být v rozmezí předepsaných podmínek pro měřicí přístroje.
Rozsah měření (kompletní, provozní, orientační) je doporučen v normě ČSN 36 0011 – 2.
Měření se provádí v místnosti (nebo v její části) a případně na pracovním místě.
Protože se někdy jedná o velký počet místností nebo o velké prostory, lze zjednodušit měření volbou typových místností nebo měřicích bodů v části místnosti místnosti. Použítí typových místností je možné pouze za předpokladu zhruba stejných místností (vzhledem k rozměrům, orientaci, uspořádání, odraznostem ploch, druhu, umístění a znečištění osvětlovacích otvorů).
Měření v typické části prostoru lze pouze za předpokladu opakující se situace vzhledem k orientaci, umístění, druhu a rozměrům osvětlovacích otvorů). Srovnávací rovina bývá většinou vodorovná, ale na pracovištích může být i šikmá nebo svislá.
Umístění kontrolních bodů v místnosti
Umístění kontrolních bodů ve srovnávací rovině na obecné ploše
V obou případech platí, že rozteč x se má blížit rozteči y. Dále je vhodné zvolit rozteče tak, aby jejich řady (či sloupce) byly střídavě v ose osvětlovacích otvorů a v ose pilířů (míst mezi osvětlovacími otvory).
Při měření denního osvětlení v obytných místnostech se volí kontrolní body podle ČSN 73 0580 – 2:
Zde body D1 a D2 jsou vnitřní a srovnávací rovina je horizontální. Kontrolní bod Dw je na vertikální rovině zasklení okna.
Měření venkovní srovnávací osvětlenosti
Místo měření se volí ve volném prostoru (fotonka nesmí být zacloněná) např. na střeše objektu.
Synchronizace měření se provádí současným odečtem ve stejném čase podle seřízených hodinek nebo pomocí radiostanice.
Provádí se kontrola a měření rozložení jasu oblohy (podle požadavků na rovnoměrnost jasu), a to před a po skončení měření. Při dlouhém měření i během něho.
Přístroj před měřením nechat temperovat na okolní teplotu. Musí se kontrolovat parametry mající vliv na měření (teplota). Měřené místo nesmí být stíněno pracovníkem provádějícím měření nebo předmětem, který nepatří k měřené situaci. Plocha fotonky luxmetru musí být ve vodorovné srovnávací rovině. V normě ČSN 36 0011 – 2 jsou popsány i jiné postupy zjištění venkovní osvětlenosti, které však snižují přesnost měření.
Kontrola rozložení jasu na obloze se provádí pro sklon optické osy jasoměru (normály fotonky) v elevačním úhlu 90°, 45°, 15°. Toto je ve čtyřech na vzájemně kolmých rovinách (1, 2, 3, 4) dle následujícího obrázku:
Jedna z rovin musí být kolmá na okenní fasádu objektu, kde se nachází měřený prostor. Na obrázku je tabulka pro záznam naměřených hodnot jasů, vypočtených poměrů a chyb. Vpravo jsou uvedeny limity.
Obecný postup měření vnitřního osvětlení
- Přístroj před měřením se musí temperovat na okolní teplotu.
- Musí se zajistit popis celé situace (umístění a typ osvětlovacích otvorů atd.).
- Provádět kontrolu parametrů majících vliv na měření (teplota).
- Kontrolní body si vyznačit na měřené ploše. Měřené místo nesmí být stíněno pracovníkem provádějícím měření nebo předmětem, který nepatří k měřené situaci.
- Plocha fotonky luxmetru musí být ve srovnávací rovině.
- Plocha vytyčená zorným úhlem jasoměru musí být na pouze měřené ploše.
- Zápis naměřených dat provádět přehledně.
Zpracování výsledků
- V protokolu musí být popsána situace, postup a použité přístroje.
- Naměřená data (vnitřní i venkovní osvětlenost, jasy oblohy) musí být uvedena přehledně nejlépe v tabulkách.
- Z naměřených dat zjistit a spočítat parametry požadované normami.
- Udělat odhad nejistoty měření.
- Provést zhodnocení výsledků a porovnat s požadavky norem.
Rozsah protokolu má odpovídat druhu provedeného měření (viz doporučení v ČSN 73 0580 – 2).
Literatura
- [1] ČSN 36 0011 – 1 : 2005„Měření osvětlení vnitřních prostorů – Část 1: Základní ustanovení "
- [2] ČSN 36 0011 – 2 : 2005„Měření osvětlení vnitřních prostorů – Část 2: Měření denního osvětlení "
- [3] ČSN 73 0580 – 1 : 2007 "Denní osvětlení budov – Část 1: Základní požadavky."
- [4] ČSN 73 0580 – 2 : 2007 „Denní osvětlení budov – Část 2: Denní osvětlení obytných budov"
- [5] R.Kittler, L.Kittlerová "Návrh a hodnotenie denného osvetlenia." SVTL Bratislava 1975
- [6] R.Kittler, J.Pulpitlová "Základy používání přírodního světla." VEDA Bratislava 1988.
- [7] A.Krtilová, J.Matoušek, L.Monzer "Světlo a osvětlování." Avicenum Praha 1981
- [8] Kolektiv autorů „Denní osvětlení a oslunění budov. " ERA Brno 2003
Measurement of natural lighting should be performed in a dark surrounding terrain. In light terrain (landscape covered with snow) only for completion. With regard to the brightness of the sky, its stability and colour of sky, it should be performed at the time around noon. It shouldn't rain or be fog. Disadvantage is requirement of uniformly overcast sky, because it happens only few times a year.