Transcript 6.cvičení: Osvětlení a osvětlovací technika - Katedra TZB

ČVUT v Praze
Fakulta stavební
Katedra Technických zařízení budov
ENERGETICKÉ A EKOLOGICKÉ SYSTÉMY
BUDOV 2
6.Cvičení
Osvětlení a osvětlovací technika
letní semestr 2011
Ing. arch. Martin Kny
6.cvičení: Osvětlení a osvětlovací technika
Obsah:
• Úvod do osvětlení
• Zadání 6. úlohy – Návrh osvětlení v kancelářích
2
Základní pojmy
Světelný zdroj – předmět ve kterém světlo vzniká (převod energie
jiného typu např. slunce, oheň, louče, olejové kahany, plynové lampy,
zářivky, žárovky, výbojky a LED).
Svítidlo – slouží k distribuci a úpravě zdroje světla (min. jeden zdroj)
Světelný tok – neboli světelný výkon se udává v jednotkách cm (lumen).
Udává kolik světla vyzáří (emituje) světelný zdroj do všech směrů.
Intenzita osvětlení (osvětlenost) E – vyjadřuje podíl světelného toku,
který dopadá na plochu. Je to hodnota, která nás zajímá z pohledu
normových požadavků. Jednotka – lx (lux)
E
svítivost cd 
I

l 2 vzdálenost2 m 2
 
lx
E
dop.svěv.tok lm


A osvěsv. plocha m 2
 
lx
3
Svítivost – vyjadřuje kolik světelného toku je vyzářeno (emitováno) pouze
nějakým směrem (světelný tok vztažený na prostorový úhel - steradián)
I



svěv..tok lm
prostor.úhel sr 
cd 
plocha [m 2 ]
A
sr 
 2 
r
polom er m
Křivka svítivosti – vyjadřuje směrovou
charakteristiku svítidla.
Rozložení svítivosti v řezu osou svítidla
(obvykle se uvádí pouze polovina řezu symetrie).
Z charakteristiky poznáme o jaké svítidlo se
jedná (přímé, převážně přímé, smíšené,
převážně nepřímé a nepřímé) a rovněž jak je
rozložen světelný tok.
4
Rozdělení svítidel dle
charakteristiky světelného toku:
• přímé
• převážně přímé smíšené
• převážně nepřímé
• nepřímé
U osově nesymetrických svítidel bývá odlišná
charakteristika v jednotlivých směrech.
5
Teplota chromatičnosti – je pomocným pojmem k vyjádření spektrálního
složení světla a zdrojů se stejnými nebo podobnými vlastnostmi.
Charakterizuje barvu světla. Teplotou chromatičnosti světelného zdroje je
označována ekvivalentní teplota černého zářiče, při které je spektrální složení
záření těchto dvou zdrojů blízké. Udává se v kelvinech (K).
1200 K: svíčka
2800 K: žárovka, slunce při východu a západu
3000 K: studiové osvětlení
5000 K: obvyklé denní světlo, zářivky
5500 K: fotografické blesky, výbojky
6000 K: jasné polední světlo
7000 K: lehce zamračená obloha
8000 K: oblačno, mlhavo
10 000 K: silně zamračená obloha nebo
modré nebe bez slunce
6
Návrh osvětlení
Toková metoda
Základní vztah pro výpočet celkového světelného toku Fc zdrojů:
c 
Em  A
lm
z  R
kde
Em … udržovaná osvětlenost (viz norma ČSN 12 464-1) [lx]
A … osvětlovaná plocha srovnávací roviny [m2]
z … udržovací činitel [-]
R … činitel využití prostoru [-]
7
Stanovení činitele využití prostoru ηR
Tento činitel je závislý na tvaru fotometrické plochy svítivosti použitých svítidel, na
rozměrech osvětlovaného prostoru a odraznosti jednotlivých světelně činných ploch.
Činitel využití se získává z tabulek na základě výpočtu prostorového indexu k:
a b

k
hv  a  b 
kde
a … šířka místnosti [m]
b … délka místnosti [m]
hv … výška svítidla nad srovnávací rovinou
Z tabulky se podle vypočteného
prostorového indexu k a činitely
odrazu ρ odečte hledaný
součinitel ηR
Druh povrchu
Činitel
odrazu
světla
Povrch konstrukce bílý
0,75 až 0,80
černí
0,01 až 0,05
cihly
0,25
Tmavě žlutý
0,50 až 0,60
8
Udržovací součinitel z
Zahrnuje pouze údržbou ovlivnitelné činitele změn osvětlení.
Bývá obvykle v rozmezí hodnot 0,5 - 0,7.
Hodnota z ≥ 0,5 je předepsána normou.
z = zz . zs . zpo . Zfz
kde
zz
zs
zpo
zfz
stárnutí zdrojů
stárnutí a znečištění svítidel
znečištění povrchu osvětlovaného prostoru
funkční spolehlivost zdrojů
Činitel stárnutí zdroje zz
Určuje míru poklesu světelného toku
zdroje během jeho života, za celkovou
provozní dobu.
(životnost žárovek ~800-1000h, zářivek ~8000h).
9
Činitel znečištění a stárnutí svítidel zs
Vyjadřuje vliv znečiětění a stárnutí svítidel na pokles světelného toku
svítidelo je zapotřebí správně zatřídit do jedné z šesti kategorií (I až VI), které
popisují zakrytování svítidla.
Podle kategorie a úrovně znečištění prostředí se odečte hledaný součinitel Zs
Ukázka grafů pro odečtení činitele zs (pro kategorie I a II)
10
Činitel znečištění povrchu osvětlovaného prostoru zpo:
Započítává vliv míry znečištění prostoru
Tímto činitelem se hodnotí změna osvětlení v důsledku snížení odrazů světla od
znečištěných povrchů místnosti.
Činitel snížení odraznosti povrchů v různých prostředích vč, č, p, š, vš.
11
Činitel funkční spolehlivost zdrojů zfz
V praxi nastávají tyto případy:
Vadné zdroje se ihned vyměňují – individuální výměna
Vadné zdroje se nevyměňují ihned, ale uceleně po skupinách
zfz = 1,0
zfz ≤ 1,0
Průběh činitele funkční spolehlivosti pro hromadnou výměnu:
tz … doba života zdroje
12
Návrh počtu svítidel a zdrojů
Při návrhu počtu svítidel je nutné zohlednit účinnosti vlastního svítidla. Pokud budeme
mít svítidla i zdroje stejné, tak počet svítidel navrhneme podle následujícího vztahu:
nSV
Z

 SV
SV  SV  nZ  zdroje
kde
nSV … počet svítidel [ks]
Z … požadovaný světelný tok podle výpočtu tokovou metodou [lm]
SV … světelný tok svítidla [lm]
ηSV … účinnost svítidla [-]
nz … počet zdrojů v jednom svítidle [ks]
zdroje … světelný tok jednoho zdroje [lm]
13
Zadání 6. úlohy
Vypočtěte světelný tok a navrhněte druh a rozmístění svítidel do zadaného
prostoru. Výpočet proveďte tokovou metodou.
TEXTOVÁ ČÁST
• výpočet potřebného světelného toku jednotlivých zón
• návrh počtu zdrojů a svítidel podle katalogu výrobce
• katalogový list zdroje světla a svítidla s potřebnými údaji (typ zdroje světla a
počet zdrojů ve svítidle musí odpovídat katalogovému listu)
VÝKRESY
• výřez zadaného půdorysu se schematickým zakreslením rozmístění svítidel
(M 1:50, 1:100 + základní kóty)
• Popis a označení použitých svítidel
14
Ukázka rozmístění svítidel
15
Pokračování za 14 dní…
16