Měření umělého osvětlení vnitřních prostor

Osvětlenost E (Ix) a jas L (cd/m2); přitom musí být definovány podmínky, za kterých se měří.

Při měření umělého osvětlení musí být jednoznačně stanoveny druhy osvětlení, které se měří, podle jejich účelu:

1. normální osvětlení;
   - hlavní osvětlení (celkové, odstupňované, místní, kombinované);
   - pomocné osvětlení;
   - bezpečnostní osvětlení;
2. nouzové osvětlení;
   - nouzové únikové (únikových cest, protipanické, prostoru s velkým rizikem) a náhradní osvětlení;
3. doplňující umělé osvětlení (součást sdruženého osvětlení);
4. technologické osvětlení (měří se podle této normy jen tehdy, neplatí-li pro ně jiný předpis, např. norma).

Jednotlivé druhy umělého osvětlení se měří a vyhodnocují samostatně tak, aby se vzájemně neovlivňovaly. U každého druhu osvětlení se musí při měření zachovat takové podmínky, za kterých se ve skutečnosti používá.

Měřené veličiny

Kromě veličin uvedených v článku 4.2.1 a 4.2.2 normy ČSN 36 0011-1:2006 se při měření umělého osvětlení ve vnitřních prostorech s náročnějšími zrakovými činnostmi používají ještě další veličiny, charakterizující blíže podmínky osvětlení a zrakové pohody, zejména:

1. střední kulová osvětlenost E_4π;
2. střední polokulová (hemisférická) osvětlenost E_2π;
3. střední válcová osvětlenost E_z (průměrná osvětlenost povrchu pláště elementárního válce s vertikální osou v kontrolním bodě);
4. střední poloválcová osvětlenost E_sz;
5. světelný vektor s (vektor co do velikosti rovný rozdílu normálových osvětleností obou stran plošky kolmé ke směru šíření světla v místě měření a orientovaný kolmo na tuto plošku);
6. veličiny charakterizující chromatičnost světla, teplotu chromatičnosti a index podání barev (viz. článek 4.6.1 a 4.6.2 ČSN EN 12464-1:2004);
7. napájecí napětí světelného obvodu.

Měřicí přístroje

Pro měření střední kulové (polokulové) osvětlenosti se používá luxmetr s kulovým (polokulovým) nástavcem nebo luxmetr s fotonkou umísťovanou na boky elementární krychle. Pro měření střední válcové osvětlenosti se používá luxmetr s válcovým nástavcem nebo luxmetr s fotonkou umísťenou na svislých bocích elementární krychle. Pro měření světelného vektoru se používá speciální měřicí přístroj podle návodu výrobce nebo luxmetr s fotonkou umísťovanou taktéž na bocích elementární krychle. Pro měření teploty chromatičnosti se používá speciální měřicí přístroj (spektrofotometr) podle návodu výrobce. Pro měření napájecího napětí se používají kalibrované digitální (analogové) nebo registračních voltmetry.

Výběr kontrolních bodu

Při výběru kontrolních bodů se postupuje podle článku 4.4 ČSN 36 0011-1:2006. Při volbě polohy kontrolních bodů v pravidelné síti na srovnávací vodorovné rovině pro měření osvětlenosti se bere v úvahu rozmístění svítidel se snahou vystihnout místa s největší a nejmenší osvětleností (místa pod svítidly a mezi nimi), případně se respektuje rozmístění pracovních míst (např. ve školní učebně).
Při měření osvětlenosti pracovní plochy nebo jiné plochy (místo zrakového úkolu), u které je nezbytné zjistit rozložení osvětlenosti, průměrnou osvětlenost a rovnoměrnost osvětlení, se měřicí body rozmístí v pravidelné síti podle článku 4.4.4 ČSN 36 0011-1:2006. Osvětlenost se měří co nejblíže povrchu plochy, nejvýše 0,05 m nad ním.
Měření osvětlenosti blízkého okolí místa zrakového úkolu se provádí v rovnoměrné síti kontrolních bodů podle 4.4.4 ČSN 36 0011-1:2006 umístěné kolem místa zrakového úkolu alespoň v pásu šíře 0,5 m, uvnitř zorného pole a ve stejné srovnávací rovině, kde se zrakový úkol nachází. Při úzkém pásu lze použít řadu rovnoměrně rozmístěných bodů. Pokud nelze jednoznačně určit zorné pole, provede se měření pro celé okolí.
Střední kulová (krychlová) osvětlenost, střední válcová osvětlenost, světelný vektor a jasy pro hodnocení oslnění, se měří v kontrolních bodech v polovině délky stěn vnitřního prostoru a to ve vzdálenosti 1 m od povrchu stěny, ve výšce 1,5 m nad podlahou.
Měření těchto veličin, měření střední polokulové i střední válcové osvětlenosti, se provádí i v dalších kontrolních bodech důležitých pro zrakové činnosti v daném vnitřním prostoru. Výška těchto bodů nad podlahou se volí 1,2 m nebo 1,5 m (průměrná výška oka sedící nebo stojící osoby).

Postup při měření

Při všech měřeních umělého osvětlení se zařízení pro regulaci denního osvětlení uvedou do stavu obvyklého pro daný druh umělého osvětlení (např. zatažené záclony, závěsy, rolety, žaluzie, zavřené okenice atd.).
Při měření umělého osvětlení se vyloučí vliv denního osvětlení jedním z těchto způsobů:

1. měří se v době bez denního světla (večer, v noci);
2. měří se během dne při zatemnění (při zakrytých osvětlovacích otvorech).

Pro měření umělého osvětlení musí být dodržena minimální doba předběžného stárnutí světelných zdrojů, žárovky musí svítit celkem nejméně 10 hodin, výbojové zdroje (včetně zářivek) nejméně 100 hodin.
Před začátkem měření se zapne umělé osvětlení s takovým předstihem, aby se světelný tok stabilizoval. Za stabilizovaný se považuje tehdy, kdy měřená hodnota osvětlení při měření s odstupem několika minut třikrát po sobě, nevykazuje systematické změny při stanovení doby stabilizace se berou v úvahu i údaje výrobce. U výbojových zdrojů se považuje za minimální dobu stabilizace světelného toku 20 minut, pň uzavřených svítidlech může být tato doba ještě delší (ustálení provozní teploty).
Při přesném a provozním měření umělého osvětlení se měří faktory ovlivňující osvětlení, zejména teplota vzduchu a napájecí napětí světelného obvodu (v některých zařízeních je možné získat spolehlivé údaje od provozovatele). Při provozním měření se může použít běžných teploměrů a voltmetrů. V tomto případě se doporučuje použít přesných registračních přístrojů nebo přístrojů umožňujících stanovení průměrné hodnoty v měřeném intervalu. Při měření napájecího napětí se doporučuje snímat jeho velikost na svorkách rozváděče, pro napájení měřené osvětlovací soustavy v běžném provozu. V případě, že je pokles napájecího napětí větší, než stanoví ČSN 33 0120, nelze přesná ani provozní měření osvětlení spolehlivě provádět.
Při posouzení kombinovaného umělého osvětlení se měří osvětlenost nejprve při kombinovaném osvětlení (celkovém i místním), pak pouze pň celkovém a zaznamenají se obě hodnoty.
Střední kulová (polokulová) osvětlenost se měří tak, aby nástavec nebyl ze žádné strany zastíněn (například měřící osobou). Není-li k dispozici kulový (polokulový) nástavec, může se měřit orientačně tak, že se změří luxmetrem osvětlenost v daném měřicím bodě na stěnách fiktivní krychle, a to zanedbatelných rozměrů v pravoúhlém systému souřadnic. Ze změřených šesti (pěti) hodnot osvětlenosti se vypočte průměrná hodnota. Strany krychle musí být rovnoběžné se stěnami měřeného prostoru. Analogicky se měří střední polokulová osvětlenost.
Střední válcová osvětlenost se měří tak, aby nástavec nebyl zastíněn zejména z bočních směrů. Není-li k dispozici válcový nástavec, stanoví se válcová osvětlenost přibližně na základě měření vertikální osvětlenosti v měřicím bodě ve čtyřech svislých rovinách (v pravoúhlém vnitřním prostoru rovnoběžných se stěnami) vzájemně kolmých, proložených kontrolním bodem. Hodnota válcové osvětlenosti se stanoví jako aritmetický průměr změřených čtyř osvětleností. Strany krychle musí být rovnoběžné se stěnami měřeného prostoru. Přesnějších výsledků se touto metodou docílí při větším počtu svislých rovin (8 nebo 12). Analogicky se měří střední poloválcová osvětlenost.
Světelný vektor ε se měří speciálním přístrojem podle údajů výrobce. Není-li takový přístroj k dispozici, změří se luxmetrem osvětlenost v daném kontrolním bodě na stěnách fiktivní krychle zanedbatelných rozměrů, v pravoúhlém systému souřadnic, ze změřených osvětleností protilehlých stran krychle se vypočtou složky světelného vektoru v pravoúhlém souřadnicovém systému.

Měření nouzového únikového osvětlení

Měřením se kontroluje, zda nouzové únikové osvětlení dosahuje požadované úrovně na konci přípustného časového intervalu, do kterého musí být uvedeno v činnost po selhání hlavního osvětlení (viz. ČSN EN 1838). Při tomto měření se tedy neuplatňuje požadavek o stabilizaci světelného toku.
Při napájeni z baterií se měří nouzové únikové osvětlení na konci minimální provozní doby (viz. článek 4 normy ČSN EN 1838:2000).
Kontrolní body pro měření světelných parametrů nouzového únikového osvětlení jsou definovány v ČSN EN 1838.

Měření jasu ploch

Jasy ploch ve vnitřních prostorech se měří podle článku 4.6.6 a 4.6.7 ČSN 360011-1:2006. Pokud není možné stanovit jasy svítidel na základě údajů výrobce (jasy svítidla a jeho jednotlivých částí z různých směrů, nebo výpočtem průměrného jasu z údajů o svítivosti v daném směru), měří se jasy svítidel v kontrolních bodech dle 4.4.13 ČSN 360011-1:2006. Při rozdílných jasech jednotlivých částí světelné aktivních ploch svítidla se stanoví průměrný jas svítidla jako průměrná hodnota z jasů jednotlivých částí svítidla s ohledem na velikost těchto částí. U otevřených svítidel se zahrnuje do měření jasů i měření jasu světelného zdroje, pokud je z daného kontrolního bodu viditelný.
Ve vnitřních prostorech se zrakovými činnostmi, které mohou být nepříznivě ovlivněny odrazem světla od lesklých nebo pololesklých povrchů v zorném poli (např. pracoviště s obrazovkami, pracoviště s lesklými nebo pololesklými povrchy pracovní plochy nebo předmětu pozorování) se zjišťují jasy svítidel i v úhlech, které jsou pro vytváření odrazů kritické (z míst na odrážející ploše).

Vyhodnocení měření

Korigování výsledků podle napětí na svítidlech při malých odchylkách se nemusí provádět. Chyba vzniklá rozdílem napětí se zahrne do odhadu nejistoty.
Při upravování výsledků měření umělého osvětlení korekčními činiteli podle podmínek a postupu měření podle článku 4.6 normy ČSN 36 0011-1:2006 se korekce na odchylku skutečného napětí napájecí sítě svítidel při měření od běžného provozního napětí v této síti (pokud je lze spolehlivě zjistit) provede bud podle údajů výrobce zdrojů, nebo, chybí-li tyto údaje, použije se korekce podle níže uvedeného vzorce. Naměřené hodnoty osvětlení se násobí korekčním faktorem ku, závislým na poměru skutečného napětí při měření Um a běžného provozního napětí Un i na exponentu c podle vzorce:

Exponent c je závislý na druhu světelného zdroje. Jeho hodnoty pro jednotlivé druhy zdrojů jsou jako průměrné uvedeny v tabulce 1. Tyto hodnoty mohou být ještě upraveny podle údajů výrobce nebo podle konkrétních podmínek (konstrukce svítidel, druh předřadníku atd.). Hodnota exponentu c nemusí být pro určitý zdroj stejná v celém průběhu odchylek napětí; může být však při vyšším skutečném napětí jiná, než při nižším napětí oproti jmenovitému.

Při zapojení svítidel na více fází, se při zjištění korekčního faktoru ku bere v úvahu napětí Um ve fázi, kde je zapojené nejvíce svítidel, majících rozhodující význam pro osvětlení, případně napětí nejvíce odlišné od provozního. V tomto případě je nutné kontrolu napětí provádět ve všech užívaných fázích současně.
Osvětlenost a popř. jasy se posuzují v celém vnitřním prostoru tam, kde lze definovat pobyt lidí jako trvalý (podle Národní přílohy ČSN EN 12464-1 /Z1:2005), pokud je nutné znát rozložení osvětlenosti anebo když je v celém prostoru pracoviště.
Intenzita umělého osvětlení a příp. jasy se posuzují na pracovištích a na pracovním místě (na místě zrakového úkolu), v příslušných srovnávacích rovinách. Zároveň se kontroluje ve stejné srovnávací rovině intenzita osvětlení v bezprostředním okolí úkolu, pokud to požaduje ČSN EN 12464-1.
Rovnoměrnost osvětlení na srovnávací rovině se posuzuje podle ČSN EN 12464-1. Osvětlení vnitřních sportovišť se posuzuje podle ČSN EN 12193.
U kombinovaného umělého osvětlení se doporučuje posuzovat v souladu s Národní přílohou ČSN EN 12464-1/Z1, poměr osvětlenosti celkovým osvětlením k osvětlenosti kombinovaným osvětlením (celkovým i místním).
Podle národní přílohy ČSN EN 12464-1/Z1 se posuzuje i poměr průměrné osvětlenosti dvou sousedních prostorů, pokud mezi nimi lidé častěji přecházejí.
U nouzového osvětlení se při vyhodnocení posuzuje také dodržení minimálního časového intervalu zapojení osvětlení po selhání normálního osvětlení podle ČSN EN 1838.
Přiměřenost teploty chromatičnosti umělého světla a úrovně podání barev, se posuzují na základě údajů výrobce světelných zdrojů o jejich vlastnostech. Při nedostatku těchto údajů se posuzuje chromatičnost světla a podáni barev vizuálně. Ve zvláštních případech, kdy je chromatičnost světla pro dané činnosti důležitá, se doporučuje měření speciálním přístrojem.
Rozložení jasů ploch ve vnitřním prostoru se při umělém osvětlení posuzuje podle Národní přílohy ČSN EN 12464-1/Z1. Pro orientační posouzení lze použít i digitálních fotografií.
Podmínky oslnění se při umělém osvětlení hodnotí podle ČSN EN 12464-1 a její Národní přílohy. Poměry jasů místa úkolu a jeho okolí pro posouzení oslnění kontrastem (10 :1 až 100 :1 u rušivého oslnění a vyšší, jak 100:1 u omezujícího) lze zjistit změřením jasů pomocí digitálních fotografií.