Co je osvětlenost?

Osvětlenost je fotometrická veličina, která popisuje množství světla dopadajícího na určitou plochu. Označuje se písmenem E a její jednotkou je lux (lx).

Osvětlenost nám tedy neříká, kolik světla svítidlo celkově vytváří, ale kolik světla skutečně dopadne na místo, které nás zajímá – například na pracovní stůl, kuchyňskou linku, podlahu, jídelní stůl nebo svislou stěnu.

Co je osvětlenost?

Osvětlenost popisuje hustotu světelného toku dopadajícího na určitou plochu.

V přesné definici jde o veličinu vztahující se ke konkrétnímu bodu na reálné nebo pomyslné ploše. Proto nemusí mít například celý pracovní stůl stejnou hodnotu osvětlenosti.

Zjednodušeně odpovídá osvětlenost na otázku:

Osvětlenost můžeme určovat například:

• na pracovní desce stolu,
• na kuchyňské lince,
• na podlaze místnosti,
• na svislé tabuli nebo stěně,
• na jídelním stole,
• na komunikaci,
• nebo na jakékoliv jiné definované ploše.

V jakých jednotkách se osvětlenost udává?

Osvětlenost se označuje písmenem:

Jeden lux odpovídá situaci, kdy na plochu jednoho metru čtverečního rovnoměrně dopadá světelný tok jednoho lumenu.

Lux je tedy přímo odvozený od lumenu, ale lumen a lux nepopisují stejnou vlastnost světla.

Jak se osvětlenost vypočítá?

Pro dokonale rovnoměrné rozložení světelného toku na určité ploše můžeme použít jednoduchý vztah:

Pokud by například na plochu 10 m² skutečně rovnoměrně dopadal světelný tok 2 000 lm:

V reálné místnosti ale není světelný tok svítidla rozložen dokonale rovnoměrně. Část světla dopadá na stěny, část na podlahu, část na nábytek a část se od povrchů odráží.

Proto není správné vzít například svítidlo s 3 000 lm, vydělit tento údaj plochou místnosti a považovat výsledek automaticky za skutečnou osvětlenost.

Osvětlenost, lumen, kandela a jas nejsou totéž

Tyto veličiny spolu úzce souvisejí, ale každá popisuje jinou část světelného procesu.

Jednoduchá pomůcka:

Jak osvětlenost ovlivňuje vzdálenost?

Se zvětšující se vzdáleností od světelného zdroje se světlo rozprostírá na větší plochu a osvětlenost obvykle klesá.

U ideálního bodového zdroje platí pro plochu kolmou ke směru světla zákon převrácených čtverců:

Pokud tedy zvětšíme vzdálenost ideálního bodového zdroje na dvojnásobek, osvětlenost klesne přibližně na jednu čtvrtinu.

Skutečné svítidlo ale není ideální bodový zdroj. Má určitou velikost, difuzor, optiku a konkrétní prostorovou distribuci světla. Proto je tento vztah výborný pro pochopení principu, ale nemůže nahradit přesný světelně-technický výpočet.

Jak osvětlenost ovlivňuje úhel dopadu?

Důležitá není pouze vzdálenost, ale také úhel, pod kterým světlo na plochu dopadá.

Pokud světlo dopadá kolmo, soustředí se na menší plochu. Při šikmém dopadu se stejné světlo rozloží na větší plochu a osvětlenost klesne.

Pro bodový zdroj lze základní princip vyjádřit:

Proto může stejné svítidlo vytvořit například jinou osvětlenost na vodorovném stole a jinou na svislé stěně.

Co je pracovní a referenční rovina?

Údaj „v místnosti je 500 lx“ není technicky úplný, pokud nevíme, na jaké ploše byla hodnota určena.

Při návrhu osvětlení proto pracujeme s definovanými výpočtovými nebo referenčními plochami.

Například:

• u pracovního stolu nás zajímá osvětlenost na jeho desce,
• u kuchyňské linky na pracovní ploše,
• u chodby může být rozhodující horizontální rovina podlahy,
• u školní tabule nebo regálu může být důležitá svislá rovina,
• u celkového návrhu místnosti lze vytvořit výpočtovou rovinu v určité výšce nad podlahou.

Horizontální a vertikální osvětlenost

Nejčastěji se setkáváme s horizontální osvětleností, například na podlaze nebo pracovním stole. V řadě situací je ale stejně důležitá osvětlenost svislých ploch.

Prostor tak může mít vysokou horizontální osvětlenost na podlaze, ale současně působit tmavě, pokud jsou nedostatečně osvětlené stěny a další vertikální povrchy.

To je jeden z důvodů, proč nelze kvalitu osvětlení interiéru posuzovat pouze podle jednoho čísla naměřeného na podlaze.

Průměrná a minimální osvětlenost

Osvětlenost se po ploše téměř vždy mění. Při profesionálním výpočtu proto vzniká síť výpočtových bodů, ze kterých lze určit několik důležitých hodnot.

Samotný průměr může někdy klamat. Místnost může mít průměrných 500 lx, ale pokud jsou některé části velmi světlé a jiné výrazně tmavé, nemusí být osvětlení kvalitní.

Co je rovnoměrnost osvětlení?

Pro hodnocení rozdílů osvětlenosti na ploše se používá rovnoměrnost osvětlení.

Jedním z běžných způsobů vyjádření je:

Představme si dvě pracovní plochy:

Obě mají stejnou průměrnou osvětlenost, ale první plocha je osvětlena výrazně rovnoměrněji.

Co je udržovaná osvětlenost?

Světelná instalace nemá během celé své životnosti stejné parametry. Světelný tok se může postupně měnit a výslednou osvětlenost ovlivňuje také například znečištění svítidel nebo povrchů.

Proto se při profesionálním návrhu používá pojem udržovaná osvětlenost.

Jde o hodnotu, pod kterou by průměrná osvětlenost na stanovené ploše neměla během stanoveného období údržby klesnout.

U pracovišť norma EN 12464-1 proto pracuje právě s udržovanou osvětleností, nikoli pouze s okamžitou hodnotou naměřenou u nové instalace.

Kolik luxů potřebujeme?

Potřebná osvětlenost závisí na činnosti, typu prostoru a potřebách uživatele. Jinou úroveň potřebujeme při odpočinku v obývacím pokoji a jinou při detailní práci.

Pro domácnost lze jako orientační vodítko použít například:

Tyto hodnoty jsou orientační doporučení pro domácí prostředí, nikoli univerzální normové požadavky pro každý interiér.

U profesionálních pracovišť se požadavky stanovují podle konkrétní činnosti a příslušných technických předpisů. Pro vnitřní pracoviště je významná například norma ČSN EN 12464-1, která neřeší pouze osvětlenost, ale také rovnoměrnost, oslnění, podání barev a další vlastnosti světelného prostředí.

Jak se osvětlenost měří?

Osvětlenost se měří přístrojem nazývaným luxmetr.

Čidlo luxmetru se umístí do stejné roviny, ve které chceme osvětlenost hodnotit.

Například při měření pracovního stolu:

• položíme snímač na pracovní rovinu,
• orientujeme jej stejně jako hodnocenou plochu,
• dbáme na to, abychom čidlo sami nestínili,
• a provedeme měření na více místech, pokud chceme posoudit celou plochu.

Profesionální luxmetry se liší přesností, spektrální korekcí, kosinovou odezvou a dalšími vlastnostmi. Proto nelze každý jednoduchý světelný senzor považovat za stejně přesný měřicí přístroj.

Jak se osvětlenost počítá v projektu?

Při profesionálním návrhu se místnost rozdělí do sítě výpočtových bodů a software vypočítá osvětlenost v každém z nich.

K tomu potřebuje znát například:

• přesné rozměry prostoru,
• výšku a polohu svítidel,
• jejich orientaci,
• odrazivost stropu, stěn a podlahy,
• rozměry pracovních ploch,
• a především fotometrická data konkrétních svítidel.

Ta mohou být dodána například ve formátu EULUMDAT a obsahují informace o svítivosti svítidla v jednotlivých směrech.

Výstupem může být například:

• průměrná osvětlenost,
• minimální a maximální osvětlenost,
• rovnoměrnost,
• barevná mapa luxů,
• izolinie osvětlenosti,
• a hodnoty v jednotlivých výpočtových bodech.

Osvětlenost a svítidla lampax

Při návrhu svítidel lampax proto nesledujeme pouze světelný tok v lumenech. Důležité je také to, kam světlo ze svítidla skutečně směřuje a jakou osvětlenost vytvoří v prostoru.

Jednotlivá svítidla necháváme fotometricky měřit a získaná data používáme pro profesionální návrhy osvětlení.

Díky výpočtu lze předem ověřit například:

• zda bude na pracovním stole dostatek luxů,
• jak rovnoměrně bude osvětlena místnost,
• zda je vhodnější jedno nebo více svítidel,
• jaký světelný tok zvolit,
• a jak se výsledek změní při jiné výšce nebo poloze svítidla.

Pro zákazníky proto nabízíme také profesionální výpočet osvětlení se skutečnými fotometrickými daty našich svítidel.

Jednodušší orientační postup najdete také v článku Výpočet osvětlení místnosti, který zvládnete sami.