Co znamená pojem „oslnění“?
Jedním z faktorů, které zvyšují výkonnost pracovníků, je zraková pohoda, kterou by měl zajistit správný návrh osvětlení. Zanedbání těchto zásad při návrhu osvětlení může negativně ovlivnit bezpečnost práce i celkovou produktivitu. A nejen to – nízké oslnění vyžaduje i evropská norma EN 12464-1. Co ale pojem „oslnění“ přesně znamená?
Je rozdíl, jestli svítidlo vyzařuje světelný tok X pod úhlem α na určité pracoviště, nebo jestli totéž svítidlo se stejným úhlem vyzařování vyzařuje stejný světelný tok X na jiné pracoviště. Pozorovatel může v určitém prostředí vnímat světlo jako oslňující, ale nemůžeme s jistotou předpokládat, že tomu tak bude i v jakémkoli jiném prostředí. Oslnění je subjektivní pocit, a proto lze pravděpodobnost, zda bude určité svítidlo za výše uvedených podmínek oslňovat, předpovědět pouze pomocí kvantitativních hodnot.
Oslnění je stav, při kterém dochází k narušení zrakové pohody, případně ke zhoršení až znemožnění vidění. Mírné oslnění si ani neuvědomujeme, často však bývá příčinou zbytečné únavy zraku.
UGR – jednotný systém hodnocení oslnění
Člověk pociťuje oslnění tehdy, když v jeho zorném poli dojde k velké změně intenzity osvětlení. Jednoduchým příkladem může být kapesní svítilna. Když se do ní podíváte přímo ze vzdálenosti 3 m v tmavé místnosti, oslní vás. Kdybyste se do ní ze stejné vzdálenosti podívali za slunečného dne, její světlo vás s největší pravděpodobností neoslní.
Proč se naše oko takto chová? Lidské oko funguje podobně jako fotoaparát. Když je jas okolí vysoký, clona se zmenší, aby na snímač dopadlo méně světla. Snímač v našem případě představuje sítnice a clonu zornice. Regulaci zajišťují dva svaly duhovky, které zornici při zvýšení jasu zúží a při jeho snížení rozšíří. Když je okolní jas nízký, například v tmavé místnosti, malé svítidlo působí více oslňujícím dojmem, protože zornice jsou dokořán.
Zjednodušeně řečeno: rozhodující je poměr mezi přímým a nepřímým osvětlením. Svítidlo s nepřímou složkou vyzařování, například závěsné svítidlo, které svítí nahoru i dolů, proto působí méně oslňujícím dojmem než svítidlo bez nepřímé složky.
K hodnocení rušivého oslnění, které přímo způsobují svítidla vnitřní osvětlovací soustavy, se musí použít tabulková metoda jednotného systému hodnocení oslnění UGR (z angl. Unified Glare Rating). Hodnota UGR vyjadřuje pravděpodobnost, že svítidlo bude v určitém prostředí vnímáno jako oslňující.
| Druh prostoru | UGR |
| Technické kreslení | 16 |
| Čtení, psaní, počítačové učebny | 19 |
| Recepce | 22 |
| Archivy | 25 |
| Komunikační prostory a chodby | 28 |
Nejčastěji se hodnoty UGR používají pro psaní a práci s počítačem. Pro tuto oblast je stanovena maximální hodnota UGR ≤ 19. Vraťme se ale k původnímu významu oslnění: jde o pravděpodobnost, že bude svítidlo v daném prostředí vnímáno jako oslňující. UGR ≤ 19 znamená, že v 65 % prostředí svítidlo nepůsobilo oslňujícím dojmem. Ve 35 % případů však může nastat situace, že vám vaše pracoviště bude připadat oslňující. Při nižší hodnotě UGR je tato pravděpodobnost ještě menší.
Na co si dát pozor při výběru svítidla?
Výpočet UGR používá křivku svítivosti svítidla k hodnocení jednotlivých složek vyzařování za různých podmínek. Někdo by si mohl myslet, že podle křivky svítivosti pozná, jestli bude svítidlo oslňovat, nebo ne. Není to však vždy jednoznačné.
Na jedné straně svítidlo s vysokým světelným tokem bude samozřejmě oslňovat více než svítidlo s nízkým. Je tedy pravděpodobnější, že svítidlo se světelným tokem 3 000 lm bude oslňovat více než srovnatelné svítidlo s 1 000 lm. Na druhé straně rozhoduje i úhel vyzařování.
Vraťme se ke zmíněné kapesní svítilně. Místo ní si ale můžeme jako příklad představit klasické podhledové bodové svítidlo s úzkým úhlem vyzařování. Kdybyste ho namířili přímo do obličeje, bude vás oslňovat. Svítíte si ale v praxi svítidlem přímo do obličeje? Nejčastěji je svítidlo umístěné ve stropě a svítí dolů do požadovaného prostoru. Svítidlo s úzkým úhlem vyzařování vám tedy při běžném úhlu pohledu nesvítí přímo do obličeje. Obecně tak lze říct, že svítidlo s úzkým úhlem vyzařování působí méně oslňujícím dojmem.
Tato okolnost dnes způsobuje problémy na trhu LED panelů. Trh vyžaduje, aby LED panely měly extrémně homogenní vyzařování. Výrobci tento požadavek obvykle splní difuzorem z polykarbonátu (PC) nebo polymethylmethakrylátu (PMMA). Difuzor rozptyluje světlo z LED čipů tak, že výsledná plocha působí homogenně a jednotlivé LED čipy nejsou vidět. Rozptylem se ale úhel vyzařování LED panelu zvětší, a proto je složitější vyvinout homogenní LED panel s UGR ≤ 19. Někteří výrobci proto při výpočtu UGR využívají trik, který souvisí s důležitým faktorem: velikostí vyzařovací plochy svítidla.
Čím větší je vyzařovací plocha svítidla při stejném světelném toku, tím méně oslňuje. Porovnejme podhledové bodové svítidlo s LED panelem. Kdyby obě svítidla měla stejný úhel vyzařování a světelný tok 2 000 lm, LED panel by působil méně oslňujícím dojmem.
Podívejme se na dva příklady. Homogenní LED panel má rozměry 620 × 620 mm a 40mm obvodový rámeček. Efektivní vyzařovací plocha má tak už jen 580 × 580 mm, což znamená, že je o 25 % menší než samotné svítidlo. Když v souboru Eulumdat porovnáme rozměry vyzařovací plochy a samotného svítidla, u některých výrobců si všimneme, že místo skutečné vyzařovací plochy uvádějí vnější rozměr svítidla. Protože tyto hodnoty uvedl sám výrobce a nebyly změřeny automatizovaným systémem, je pravděpodobné, že oslnění i hodnota UGR budou vyšší.
Dalším příkladem nesprávně podané informace může být LED panel, který nemá homogenní vyzařovací plochu, ale 32 samostatných LED čipů a uprostřed plochu bez čipů. Výrobce tohoto svítidla uvádí, že vyzařovací plocha svítidla je 325 × 325 mm, což jsou zároveň obvodové rozměry svítidla.
Svítidlo má však uprostřed plochu, na které nejsou žádné LED čipy. Vyzařovací plocha je proto o 6 % menší a riziko oslnění i hodnota UGR jsou vyšší, než uvádí výrobce. Projektant nebo nákupčí svítidel by si proto měl vždy podrobně prostudovat dostupná data Eulumdat a porovnat vyzařovací plochu s obvodovými rozměry.
Na obrázku je schéma LED panelu s jednotlivými světelnými body a „volnou“ vnitřní plochou.
Různé standardizované místnosti – která je ta pravá?
To, jestli bude svítidlo vnímáno jako oslňující, nezávisí jen na svítidle samotném. Záleží hlavně na okolí a rozmístění svítidel. Rozhodující bude v konečném důsledku poměr mezi přímým a nepřímým osvětlením. Ve velmi nízké místnosti, kde se svítidla nacházejí v horizontální rovině pozorovatele, ho budou oslňovat více, než když budou umístěna výše a světlo bude dopadat do oka pozorovatele svisle.
Velmi důležitým faktorem jsou i povrchy místnosti. Když mají strop, stěny a podlaha vysokou odrazivost, sníží se poměr mezi jasem okolí a svítivostí svítidel a svítidla tak oslňují méně. V tmavé matné místnosti je naopak pravděpodobnost oslnění velmi vysoká. Kvůli těmto rozdílům bylo pro UGR definováno 95 standardizovaných místností, které se liší geometrií a stupněm odrazivosti. Pro každou z nich lze vypočítat hodnotu UGR.
Při podrobném výpočtu osvětlení se zohledňuje i velikost a množství nábytku a dalších velkých objektů.
Výrobci svítidel obecně uvádějí v katalogových listech jednu hodnotu UGR. Za jakousi „standardizovanou“ místnost byla zvolena místnost o rozměrech 4H × 8H s odrazivostí stropu 70 %, stěn 50 % a podlahy 20 %. Mnoho výrobců uvádí hodnotu UGR právě pro takovou místnost. Kvůli chybějícím údajům pak už svítidla z hlediska oslnění porovnat nelze. Výrobce si totiž může zvolit hodnotu, která je pro použití svítidla nejvýhodnější.
Ukažme si to na příkladu:
Výrobce uvádí, že svítidlo je „vhodné pro osvětlení pracovišť pro technické kreslení“, kde se vyžaduje hodnota UGR ≤ 16. Ve „standardní“ místnosti 4H × 8H však UGR dosahuje hodnoty 18,9, což je výrazně víc, než je maximální povolená hodnota. Pro místnost o rozměrech 2H × 2H je hodnota UGR lepší, než se požaduje – konkrétně 15,5. Výrobce tedy dodržel, co slíbil, ale jen pro tuto konkrétní místnost. Tvrzení, že je svítidlo vhodné pro technické kreslení, je proto velmi zavádějící – pro světelné techniky i pro nákupčí osvětlení.
Tabulky UGR uvádějí 19 vzorových místností pro různé poměry stran X a Y. Šířka (X) a délka (Y) místnosti jsou násobky H, tedy vzdálenosti světelného středu zvoleného typu svítidla od horizontální roviny ve výšce očí.
Jak už bylo zmíněno, UGR závisí i na výsledném světelném toku. Tyto hodnoty je proto nutné přepočítat pro konkrétní svítidlo, které má v našem případě světelný tok 3 397 lm. Po přepočtu vychází hodnota UGR 23,1. U tohoto svítidla je tedy pravděpodobnost oslnění mnohem vyšší, než výrobce uvedl. V některých místnostech tak může být vnímáno jako oslňující.
Správný návrh osvětlení je důležitý
Pokud je pro vás oslnění vysokou prioritou a chcete při návrhu osvětlení zohlednit všechny uvedené okolnosti, je třeba při návrhu použít světelnětechnické programy, jako je DIALux, RELUX a podobné, které umějí pracovat s křivkami svítivosti svítidel v podrobně namodelované místnosti. To znamená, že musíme zohlednit odrazivost ploch, nábytek i všechny větší objekty.
Kromě toho hodnota UGR závisí i na pravděpodobné pozici a směru pohledu pozorovatele. Do výpočtu nestačí zahrnout jen pracovní plochu. Profesionální návrháři osvětlení s tím při návrhu počítají. Pro jednoduchý odhad pravděpodobnosti oslnění stačí sledovat tyto parametry:
- vysoký podíl nepřímého světla,
- velká a správně uvedená vyzařovací plocha,
- úzký úhel vyzařování.
Pokud je nutné dodržet normu nebo je snížení oslnění součástí projektu, musí být vypracován podrobný světelnětechnický návrh se správným výpočtem UGR.
Potřebujete pomoci se světelnětechnickým výpočtem? Neváhejte nás kontaktovat.
