přeskočit na hlavní obsah

Rušivé světlo Část 3. - Oslnění

/up/images/featured/images/rs3_0.jpg

O světle se šíří mnoho subjektivních a neopodstatněných tvrzení. Od aktivistů se nám dostává poučení, která svítidla oslňují a která ne. Bez důkazů. Jestliže někdo neznalé osobě sdělí, že určité svítidlo oslňuje, následuje zcela podvědomá reakce osloveného. Na zmíněné se podívá. Podívá se upřeně, podívá se přímo. Obvykle spatří světelný zdroj, který téměř jistě oslňuje. Neznalý dá zapravdu manipulátorovi.

Které ze svítidel na obr. 1 až obr. 3 oslňuje? Na tuto otázku nelze odpovědět bez znalosti několika skutečností. Jistě je významná konstrukce svítidla, způsob zaclonění světelného zdroje. Svítidlo typu SI má větší předpoklady být oslňujícím, svítidlo typu S3 naproti tomu nejmenší. Ovšem...

Ne nepodstatnou okolností je vzájemná poloha svítidla a pozorovatele a směr, kterým pozorovatel hledí. Neodpustím pustím poznámku: např. aktivisty oblíbeným plochým čirým sklem). Svítidla typu SI i S2 naopak oslňovat nemusejí, bude-li difuzor dostatečně rozptylný a rozměrný, popř. světelný zdroj bude zacloněn vnitřní clonou nebo jeho povrchový jas bude malý či jeho světelný tok bude menší.

Na míru oslnění má podstatný vliv i velikost adaptačního jasu. Je-li nízký, je nebezpečí oslnění vysoké - a naopak. Příkladem může být obyčejná kapesní svítilna. Ve dne, kdy je oko adaptováno na vysoké jasy, si jí pozorovatel ani nemusí všimnout. V noci nebo třeba v hlubokém sklepení stejně slabá žárovka způsobí až oslepující oslnění, protože adaptační jas je minimální nebo žádný.

Na otázku, zda svítidlo oslňuje, či nikoliv, tedy není možné odpovídat obecně, ale až po rozboru konkrétní situace.

Porovnání svítidel z hlediska oslnění

Hodnocení oslnění v exteriéru (viz např. [1] a obr. 4) je založeno na znalosti velikosti osvětlení oka, tedy normálové osvětlenosti EV roviny kolmé na směr pozorování. Vliv na míru oslnění má také jas pozadí Lr (tj. adaptační jas nebo, podle [1], průměrný jas vozovky) a vzájemná poloha zdroje oslnění a oka pozorovatele. Ona poloha je určena délkou spojnice svítidlo - oko (r) a úhlem 9, který svírá směr pohledu s průvodičem oko -zdroj oslnění.

Velikost normálové osvětlenosti je závislá na geometrickém uspořádání a svítivosti I zdroje oslnění směrem k oku pozorovatele. Pro velikost normálové osvět-lenosti platí:
(1)

Míra oslnění G je závislá na velikosti výrazu:
(2)

Ze vztahu (2) vyplývá, že nebezpečí oslnění je přímo úměrné:
- hodnotě svítivosti ve směru k oku pozorovatele,
-    velikosti průmětu zdroje oslnění do směru pohledu (d)

a nepřímo úměrné:
-    velikosti adaptačního jasu (jasu pozadí, vozovky),
- úhlu, který svírá směr pohledu s průvodičem oko – zdroj oslnění,
- vzdálenosti zdroje oslnění od oka.

Zjednodušme úlohu tak, že svítidlo bude ve svislé rovině dané směrem pohledu, který bude vodorovný. Dalším zjednodušenímje předpoklad shodného jasu pozadí v obou případech. Tato zjednodušení nemají vliv na obecnou platnost závěrů následujících úvah. Pouze usnadní interpretaci vztahu (2).

Míra oslnění bude úměrná hodnotě funkce f(I, d, h):
(2)

Pokud budou obě svítidla ve stejné poloze ve vztahu k pozorovateli, míra oslnění je závislá pouze na svítivosti ve směru k oku.

Účelem osvětlování však není pouze zamezit oslnění. Prioritou je zajištění vidění, zajištění dostatečné osvětlenosti (jasu) pozorované scény, dostatečná rovnoměrnost osvětlení, popř. zajištění dalších kvalitativních požadavků. Tyto požadavky splní různá svítidla různě. A jen výjimečně je splní při shodném geometrickém uspořádání (obr. 5).
Aby míra oslnění od dvou svítidel v různých pozicích byla stejná, musí platit tato rovnost:
(4)

a tedy poměr svítivostí musí být
(5)

Protože cílem není stanovit absolutní hodnoty oslnění, lze počítat s poměrnými veličinami. Výška vztažného svítidla bude rovna jedné (hi = 1). Velikosti pI jsou pro různé poměrné vzdálenosti a výšky uvedeny v tab. 1.

Pro objasnění tabulky - bude-li první svítidlo ve výšce 10 m pozorováno ze vzdálenosti 20 m a druhé svítidlo bude stejně vzdáleno, avšak ve výšce 9 m, svítivost druhého svítidla nesmí být vyšší než 0,78násobek svítivosti prvního. Je-li svítivost prvního svítidla ve směru k pozorovateli např. 10 000 cd, svítivost druhého smí být nanejvýš 7 800 cd; bude-li vyšší, druhé svítidlo bude oslňovat více (opět jde o svítivost ve směru k pozorovateli,tedy pod jiným úhlem než u prvního svítidla).

Příklad porovnání svítidel

Porovnával jsem tři konkrétní svítidla, představitele typů SI, S2 i S3. Z grafu na obr. 6 vyplývá zřejmý vliv polohy svítidla na míru oslnění. Platí pro polohu pozorovatele ve vzdálenosti základní výšky svítidla (d = h = 1,00). Svítidlo S2 je vztažné, jeho výška se nemění. U ostatních svítidel byl stanoven nárůst míry oslnění v závislosti na jejich výšce.

Překvapivé je první zjištění. Svítidlo SI oslňuje v podstatě vždy méně než svítidlo S2; více oslňovat bude pro menší než přibližně poloviční výšky (mimo graf). Druhým zjištěním je, že svítidlo S3 je šetrnější k pozorovateli pouze v případě, že je v poměrné výšce nejméně 0,95. V menších výškách vždy oslňuje více.

Zde je nutné důrazně připomenout, že uvedený výsledek platí právě (a jen) pro konkrétní svítidla a danou pozici pozorovatele. Pro jiná svítidla, pro jinou pozici může být výsledek diametrálně odlišný!

Osvětlovací soustava

Vše, co doposud bylo uvedeno, platí pro osamocené svítidlo. Běžnější je ovšem případ, kdy je jich v zorném poli více. V tom případě je míra oslnění dána sumou příspěvků jednotlivých svítidel. Opět by bylo možné sestavit tabulky poměrných svítivostí - nestačila by jedna, protože různé osvětlovací soustavy se již liší nejen výškou svítidel, ale i jejich roztečí.

V minulém dílu tohoto seriálu [2] bylo zdůvodněno, proč musí být svítidla uzavřená plochým sklem osazena v menších výškách i rozestupech než svítidla s klasickým difuzorem (nebo ta první musí mít výkonnější světelný zdroj). Tento teoretický předpoklad je doložen např. v práci [3], kde jsou navrženy osvětlovací soustavy s reálnými svítidly obou typů pro různé požadavky na vidění a různý charakter povrchu vozovky. Soustavy byly optimalizovány - byla hledána maximální rozteč svítidel, při které jsou splněny požadavky na vidění (dané ČSN 36 0411).

V práci [3] bylo hodnoceno i oslnění. Výsledky jsou uvedeny v grafu 2 na obr. 7 (hodnoty „a" jsou pro výpočtový jas komunikace 0,2, „b" pro 0,4, „c" pro 0,8 a „d" pro 1,6 cd-m-2). Z něj je zřejmé, že není možné obecně stanovit, který typ svítidla více oslňuje. Ovšem z grafu je rovněž zřejmé i to, že soustava svítidel s plochým sklem není zárukou nižší míry oslnění - z osmi řešených případů je oslnění v polovině větší.

Opět důrazné připomenutí: výsledky platí pouze pro konkrétní svítidla, pro jiná svítidla budou výsledky jiné - to je ostatně v [3] ukázáno.

Závěr

Pro jednotlivá svítidla i soustavy platí tyto závěry:

1. Pro rozhodnutí, zda svítidlo oslňuje, není jeho clonění jednoznačným kritériem.

2. s plochým sklem (typ S3) nejsou zárukou minimalizace míry oslnění a je zcela neopodstatněné tvrzení, že taková svítidla nezpůsobují oslnění.

3.    Každou reálnou situaci je třeba posuzovat zvlášť. To je sice poslední, ale nejdůležitější závěr (to bylo již konstatováno v závěru [2]).

V souvislosti s oslněním je třeba uvést na pravou míru další tvrzení, jež s oblibou šíří aktivisté. Tvrdí, že v případě, že se sníží oslnění (výhradně pomocí svítidel s plochým sklem), je možné snížit hladiny osvětlenosti. Neoslňované oko totiž snadněji rozliší případné překážky. To je pravda. Ovšem případné snížení osvětlenosti, přesněji jasu komunikace, má za následek snížení rychlosti vnímání. Při jasu 1 cd-m-2 vzniká vjem přibližně za půl sekundy, při jasu 0,15 cd-m-2 ale za dvojnásobně dlouhou dobu. Při rychlosti 50 km/h to znamená rozdíl přibližně 7 m. Sedm metrů, které mohou rozhodnout o životě. Požadavky na osvětlenost komunikací jsou kompromisem mezi požadavky na vidění a technicko-ekonomickými možnostmi společnosti. Ani současné hodnoty předepsaných jasů nejsou ideální, zlepšení kteréhokoliv parametru není důvodem ke snížení nároků na jiný parametr. Zlepšení kteréhokoliv parametru je vítané a vede ke zvýšení bezpečnosti.

Ing. Tomáš Maixner, Siteco lighting s. r. o.

Literatura a odkazy:
[1] ČSN EN 13201-3 Osvětlení pozemních komunikací - Část 2: Výpočty. ČNI, 2005.
[2] MAIXNER, T.: Rušivé světlo Část 2. - „Ekologická" svítidla. Světlo, 6/2005.
[3] MAIXNER, T.: Svítidla s plochým sklem? http://www.dql.cz/texty/skla.htm

převzato z časopisu Světlo

Líbil se vám článek?

ano: 296     ne: 290

Doporuč


 

Poslat známému


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Ochrana údajů –  Podmínky při poskytování služeb