přeskočit na hlavní obsah

Rušivé světlo Část 5. - Cesty ekologie aneb patero jak na to

/up/images/featured/images/rs5_0.jpg

Po roční přestávce nastala vhodná chvíle k sepsání dalšího dílu seriálu o rušivém světle. Důvod je nasnadě. Tým pod vedením profesora Sokanského dokončil rok a půl trvající výzkum [1]. Jeho výsledky jsou zajímavé a dosti poučné. V tomto pátém dílu se chci věnovat závěrům zmíněné práce užitečným pro praxi. Dále i nástinu možností vedoucích ke snížení nepříznivých účinků světla.

V rámci řešení grantu byla sepsána příručka, či spíše stručný návod, jak lze minimalizovat nepříznivé působení osvětlení. Vzniklo desatero, či přesněji dvě patera. Patero jak ano a patero jak ne ...

Jak ano ?

Pravidlo první - použití plochých krycích skel

Tam, kde jsou svítidla použita jednotlivě nebo v několika kusech, kde je jednoznačně dána jejich pozice, je možné nepříznivé vlivy osvětlení omezit použitím vodorovně nainstalovaných svítidel uzavřených plochým sklem. To je tedy třeba ve vjezdech do objektů, na přechodech pro chodce, na zastávkách autobusů nebo tramvají, v případě malých osvětlovaných ploch apod.

Například přechod pro chodce obvykle osvětlují (při běžných šířkách komunikací) dvě svítidla. Každé z jednoho směru. Více cloněné svítidlo zvládne úlohu nasvětlit svislou rovinu (chodce) v podstatě stejně dobře jako necloněné svítidlo. Ba co víc, osamocené cloněné svítidlo bude méně oslňovat řidiče (viz [2]), takže ve výsledku budou zrakové podmínky lepší. Podobné to je i v jiných případech. Proč toto pravidlo neplatí obecně pro libovolnou osvětlovací soustavu, bylo zdůvodněno ve druhém dílu seriálu [3] (popř. [4]): souvisí to s tím, že s rostoucím cloněním, a svítidla uzavřená plochým sklem k více cloněným svítidlům patří, klesá účinnost svítidla a jeho vyzařovací úhel.

Pravidlo druhé - použití regulace osvětlení

Tím je míněna stupňovitá nebo plynulá regulace. V žádném případě nelze regulovat příkon osvětlovací soustavy tak, že se bude vypínat „ob stožár". Při takovém osvětlení se podstatně zhorší vizuální podmínky - zrak se musí neustále adaptovat na výrazné změny jasu (v podstatě světlo-tma) - a důsledkem může být dopravní nehoda.
P
okud bude soustava provozována polovinu noci s polovičním světelným výkonem, sníží se zatížení nočního prostředí o čtvrtinu. To je významně víc než třeba záměnou „klasických" svítidel za svítidla s plochým sklem (to dokonce může mít i opačný efekt).

Pravidlo třetí - omezit vyzařování svítidel do nežádoucích směrů

To znamená taková svítidla buď nahradit vhodnějšími, nebo je dodatečně zaclonit. Zde nejsou míněna běžná svítidla pro osvětlování komunikací (s vypouklým difuzorem), protože ta, alespoň ta kvalitní, do horního poloprostoru emitují relativně malé množství světla. Typickým představitelem uvažovaných svítidel jsou svítidla s kulovým difuzorem. Jestliže se však taková svítidla nenacházejí v citlivé lokalitě (přírodní rezervace nebo astronomická observatoř), je žádoucí posoudit i jejich estetické působení a nepodcenit jejich význam pro prosvětlení okolí, např. zjasnění a zviditelnění fasád historických domů. Dokonce i v materiálech zastánců temné oblohy se lze dočíst, že jsou přípustná svítidla, která vyzáří do horního poloprostoru světelný tok až 2 250 lm ... podmínkou je, aby byla umístěna tak, že v prostoru o poloměru 2 m je pouze jedno svítidlo.

Příklad odclonění světla vycházejícího ze svítidel nežádoucím směrem je na obr. 1. Svítidla (obr. 2) lze opatřit vnitřními clonami, které směrují světlo k zemi. Ovšem i tak část světla proniká okny do interiérů. Na obr. 1 je zachycen stav, kdy je jedno svítidlo (pravé) opatřeno clonou, která „chrání" průčelí obytné budovy (obr. 3).

Jen malá připomínka - svítidla lze clonit pouze homologovanými clonami. Svépomoc je vyloučena; aby bylo možné svítidlo používat, podle zákona [5] na ně musí být vystaveno prohlášení o shodě. Jestliže se však svépomocně upraví (plechovou clonou, polepením nebo zabarvením difuzoru, nebo dokonce jeho odstraněním), stává se jiným svítidlem, na které se ono prohlášení o shodě již nevztahuje. Takové svítidlo se nesmí provozovat.

Pravidlo čtvrté - rekonstrukce osvětlení

Je třeba porovnat míru rušivých účinků jednotlivých typů svítidel, protože mohou nastat případy, kdy množství světla vyzářeného k obloze je větší u cloněných svítidel než u svítidel s obvyklými vypouklými difuzory (viz [4]). Porovnávané soustavy musí splňovat všechny kvalitativní i kvantitativní ukazatele pro daný účel (osvětlení komunikace, pěší zóny, pracovní plochy atd.). Obě soustavy musí být tvořeny svítidly stejné kvalitativní (cenové) třídy; nejlépe od téhož výrobce a téže typové řady.

Porovnání soustav ukáže, které řešení je nejšetrnější. Nejšetrnější ekologicky. Ekologicky šetrná soustava však nemusí být šetrná ke kapse investora ani provozovatele. Jestliže je ekologická soustava s více cloněnými svítidly, v drtivém počtu případů to znamená, že svítidel je více než u klasické soustavy. Bude tedy investičně i provozně náročnější. Pak je zapotřebí rozhodnout, zda ekologický přínos vyváží tyto vyšší náklady. Jsou však místa, kde nelze nadřazovat ekonomická hlediska ekologickým hlediskům. Patrně tomu tak bude v blízkosti přírodních rezervací nebo významných astronomických observatoří (v ČR je to Ondřejov a Kleť).

Svítidlo s plochým sklem není zárukou minimalizace rušivého světla. Přesto se lze s požadavkem na jeho použití velmi často setkat. Ekonomické důsledky takového kroku jsou zlehčovány a argumentuje se tím, že svítidla lze měnit postupně. Tedy v okamžiku, kdy doslouží „klasické" svítidlo. Jsou případy, kdy se takovýto postup obejde bez následků. Ovšem byla-li původní soustava navržena správně, tato záměna téměř jistě přinese zhoršení podmínek pro vidění. Nejlépe zřejmé je z následujícího příkladu.

Původní soustava se svítidly s vypouklým difuzorem, osazenými vysokotlakými sodíkovými výbojkami 70 W (6 500 lm), zajišťovala jas komunikace 0,5 cd-m-2. Účinnost svítidla je 78,9 %; podíl světla do horního poloprostoru činí 0,5 %. Světelný tok je stanoven jako součet přímého světelného toku a toku, který se dostane k obloze po odrazu od terénu. Při průměrném činiteli odrazu terénu 20 % se k obloze od jednoho svítidla dostane [0,005+(0,789 - 0,005) x 0,2] x 6 500 = = 1 052 lm. Totéž svítidlo, avšak s plochým sklem, nevyzáří na oblohu přímo nic, směrem k terénu 64,2 %. Odražený světelný tok k obloze od jednoho takového svítidla je 0,642 x 0,2 x 6 500 = 834 lm. Příklad je zidealizován - předpokládá se, že se veškeré světlo odrazí od terénu k obloze, tedy prostor bez překážek, nerovností, okolní zástavby či vzrostlé zeleně.

Na obr. 4 je zobrazena část komunikace. Horní úsek (A) ukazuje původní stav. Jas komunikace je 0,5 cd-m-2, např. pro čtyři svítidla je světelný tok na oblohu 4 x 1 052 = 4 208 lm.

Na středním obrázku (4B) je situace, kdy se jedno ze svítidel zamění za svítidlo s plochým sklem osazené stejným zdrojem. Světelný tok na oblohu bude 3 x 1 052 + 834 = 3 990 lm. Účinnost tohoto svítidla je však nižší. Důsledkem je pokles průměrného jasu na 0,43 cd-m-2. To je nepřípustné.

Aby se jas komunikace zvýšil, je nutné osadit svítidlo výbojkou o příkonu 100 W a světelném toku 10 000 lm (4C). Z takového svítidla je na oblohu vyzářeno 0,642 x x 0,2 x 10 000 = 1 284 lm. Z celé soustavy 3 x 1 052 + 1 284 = 4 440 lm. Jas komunikace vzroste na přijatelnou hodnotu 0,56 cd-m-2. Příkon soustavy z 4 x 85 = 340 W na 3 x 85 + 120 = 375 W.

Pokud bude soustava A považována za základ, 100 %, soustava B vyzáří na oblohu o 5,2 % světelného toku méně, ovšem nezajistí bezpečnost dopravy. Soustava C již požadavky normy splňuje, avšak má vyšší příkon o asi 10 % a - což je ovšem podstatnější - na oblohu vyzařuje světelný tok vyšší o 5,5 %. Snaha o zlepšení nočního prostředí tedy vede k jeho zhoršení, a to dokonce se zvýšením nákladů na energie! To platí pouze pro tento případ. Jindy nemusí takové navýšení nastat, soustava B může zajistit podmínky pro vidění. Ovšem jindy může být výsledek mnohem horší (po náhradě všech čtyř svítidel by příkon vzrostl o 40 % a světelný tok na oblohu o 22 %!). Opět nezbývá než zopakovat: Jakékoliv úpravy je možné dělat pouze za spolupráce s kvalifikovaným světelným technikem.

Pravidlo páté - při osvětlování památek, architektury, při reklamním či informativním osvětlení preferovat směrování světlometů k zemi

To vždy není možné. A ani to není tolik rozhodující kritérium, nejde-li o plochy se zrcadlovým odrazem světla. Většina osvětlovaných ploch (např. omítky budov) odráží světlo převážně rozptylně bez ohledu na směr přicházejícího světla. To znamená, že množství světla emitovaného nežádoucími směry je téměř stejné při „horní" i „dolní" poloze světlometu. Při svícení směrem vzhůru však vzrůstá riziko, že světlo bude vyzářeno přímo na oblohu. Tento stav lze omezit pečlivou volbou svítidla, jeho přesným směrováním a případně doplněním vhodnými clonami.

Patero pravidel Jak ne bude obsahem příštího dílu.

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

Recenze: prof. Ing. Karel Sokanský, CSc.
Literatura:[1] SOKANSKÝ, K. a kol.: Výzkum emisí světelného rušení vyvolaného veřejným osvětlením za účelem jeho omezení v dopravě měst a obcí. MMR ČR, WB-23-05, 2005-2006.
[2] MAIXNER, T.: Rušivé světlo, Část 3 - Oslnění. Světlo, 1/2006.
[3] MAIXNER, T.: Rušivé světlo, Část 2 - „Ekologická" svítidla. Světlo, 6/2005.
[4] MAIXNER, T.: Svítidla s plochým sklem? Dostupné na http://www.dql.cz/texty/ skla.htm
[5] Zákon č. 22/1997Sb., o technických požadavcích na výrobky. Sbírka zákonů, 6/1997, s. 0128.

převzato z časopisu Světlo

Líbil se vám článek?

ano: 219     ne: 219

Doporuč


 

Poslat známému


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