56 SVĚTLO 2013/2 názory a zkušenosti 1. Úvod Obloha s rozptýleným slunečním svět-lem je plošným zdrojem světla pro interi-ér budov. Stav tohoto zdroje se během dne i roku dynamicky mění v závislosti na polo-ze Slunce na obloze a na stavu oblačnosti. Stejně tak se mění i osvětlenost E (lx) v in-teriéru. Činitel denní osvětlenosti (daylight factor) D (%) je kritériem pro hodnocení množství denního světla. Určuje se jako po-měr osvětlenosti E (lx) dané roviny v interi-éru (v posuzovaném místě) k současné ho-rizontální exteriérové osvětlenosti EH (lx). Tento poměr se vyjadřuje v procentech. 100 E D E H (%) (1) 3 3 7 4 3 6 1 T T m ()sin ρL L ρε (cd · m–2, –, rad) (2) ρ3 ρεL q εL εT 3 T m ) 7 4 3 6 (1 sin (– ,cd · m–2, –, rad) (3) m π2 H 2 πd L S εL E 0 (lx, cd · m–2, m–2) (4) 1 2 sinε7 3 (5) 1 sinε5 3 (6) 0;π2 (7) (%) (1) 2. Modely zatažených obloh Protože je stanoven jako poměr dvou současných osvětleností, činitel denní osvětlenosti D (%) již tolik nepodléhá uvedeným dynamickým změnám. Pře-sto jeho hodnota může být jednoznač-ná jen při určitých, předem stanovených vlastnostech oblohy. Existují modely jas-né, polojasné a zatažené oblohy. Při svě-telnětechnickém hodnocení zaměřeném na množství (kvantitu) světla se vychází z nejméně příznivého stavu oblohy: zata-žené oblohy v zimě, kdy úroveň jasu ob-lohy ovlivňují jen odrazné vlastnosti teré-nu v důsledku mnohonásobného odrazu oblohového světla mezi zemským povr-chem a spodní vrstvou oblaků. K poloze Slunce na obloze se při tomto hodnoce-ní nepřihlíží a jas oblohy je závislý pou-ze na elevačním úhlu ε (rad) (výšce nad horizontem) podle vztahu (2) [1] 100 E D E H (%) (1) 3 3 7 4 3 6 1 T T m ()sin ρL L ρε (cd · m–2, –, rad) (2) ρ3 ρεL q εL εT 3 T m ) 7 4 3 6 (1 sin (– ,cd · m–2, –, rad) (3) m π2 H 2 πd L S εL E 0 (lx, cd · m–2, m–2) (4) 1 2 sinε7 3 (5) 1 sinε5 3 (6) 0;π2 (7) (2) kde L(ε) (cd · m–2) je jas oblohy v místě urče-ném elevačním úhlem ε (rad),Lm (cd · m–2) průměrný jas oblohy,ρT (–) činitel odrazu světla terénu. Činitel gradovaného jasu q(ε) (–) je po-měr jasů 100 E D E H (%) (1) 3 3 7 4 3 6 1 T T m ()sin ρL L ρε (cd · m–2, –, rad) (2) ρ3 ρεL q εL εT 3 T m ) 7 4 3 6 (1 sin (– ,cd · m–2, –, rad) (3) m π2 H 2 πd L S εL E 0 (lx, cd · m–2, m–2) (4) 1 2 sinε7 3 (5) 1 sinε3 (6) (cd · m–2, –, rad) (3)Tab. 1. Přehled používaných modelů zatažených obloh (–)q(ε) (–)εm (rad)EH (lx)LH/LZ Název oblohy 0,0 100 E D E H (%) (1) 3 3 7 4 3 6 1 T T m ()sin ρL L ρε (cd · m–2, –, rad) (2) ρ3 ρεL q εL εT 3 T m )7 4 3 6 (1 sin (– ,cd · m–2, –, rad) (3) m π2 H 2 πd L S εL E 0 (lx, cd · m–2, m–2) (4) 1 2 sinε7 3 (5) 1 sinε5 3 (6) 0;π2 (7) 0,73 πLm 1 : 3 Zatažená obloha v zimě s tmavým teré-nem podle ČSN 73 0580-1 0,5 100 E D E H (%) (1) 3 3 7 4 3 6 1 T T m ()sin ρL L ρε (cd · m–2, –, rad) (2) ρ3 ρεL q εL εT 3 T m ) 7 4 3 6 (1 sin (– ,cd · m–2, –, rad) (3) m π2 H 2 πd L S εL E 0 (lx, cd · m–2, m–2) (4) 1 2 sinε7 3 (5) 1 sinε5 3 (6) 0;π2 (7) 0,73 πLm 1 : 2 Zatažená obloha v zimě se zasněženým terénem podle ČSN 73 0580-1 1,0 1 100 E D E H (%) (1) 3 3 7 4 3 6 1 T T m ()sin ρL L ρε (cd · m–2, –, rad) (2) ρ3 ρεL q εL εT 3 T m ) 7 4 3 6 (1 sin (– ,cd · m–2, –, rad) (3) m π2 H 2 πd L S εL E 0 (lx, cd · m–2, m–2) (4) 1 2 sinε7 3 (5) 1 sinε5 3 (6) 0;π2 πLm 1 : 1 Obloha s konstantním jasem (7) Poznámka k tab.: LH (cd · m–2) je jas na horizontu, LZ (cd · m–2) je jas v zenitu.V závislosti na hodnotě ρT (–) lze podle vztahu (3) stanovovat libovolné množství typů zatažených obloh. Používané typy jsou uvedeny v tab. 1. Hodnoty činite-le gradovaného jasu v závislosti na úhlu ε (°) a činiteli odrazu světla terénu ρT (–) jsou v diagramu na obr. 1.Průměrný jas oblohy Lm (cd · m–2) lze nalézt v místě s elevačním úhlem εm (rad), jehož hodnota vyplývá z řešení rovni-ce q(εm) = 1, kde vychází sin εm = 2/3 a εm ≈ 0,73 ≈ 41,8° pro všechny typy zata-žených obloh. Horizontální exteriérová osvětlenost EH (lx) je osvětlenost nestíněné vodorov-né roviny v exteriéru, kde zdrojem světla je celá obloha. Podle obr. 2 vyplývá hodno-ta této osvětlenosti z řešení integrálu (4), kde dS2 = 2π sinε cosε dε a za L(ε) se dosa-dí ze vztahu (2). 100 E D E H (%) (1) 3 3 7 4 3 6 1 T T m ()sin ρL L ρε (cd · m–2, –, rad) (2) ρ3 ρεL q εL εT 3 T m ) 7 4 3 6 (1 sin (– ,cd · m–2, –, rad) (3) m π2 H 2 πd L S εL E 0 (lx, cd · m–2, m–2) (4) 1 2 sinε7 3 (5) 1 sinε5 3 (6) 0;π2 (7) 2, m2) (4)To, že horizontální exteriérová osvětle-nost všech typů zatažených obloh je rov-na πnásobku průměrného jasu oblohy, je informace podstatná. Naznačuje, že ve všech těchto modelech jde o přerozdě-lení jasů v závislosti na ε (rad), přičemž celkový účinek oblohy v osvětlenosti EH (lx) horizontální roviny zůstává stejný. Jen za tohoto předpokladu je totiž mož-né uvažovat o relativních veličinách, jako je činitel gradovaného jasu q(ε) (–) a či-nitel denní osvětlenosti D (%). Modely obloh, které tuto vlastnost ne-mají, lze použít jen k hodno-cení v absolutních veličinách, jako je jas (cd · m–2) a osvětle-nost E (lx). 3. Použití zatažené oblohy k hodnocení denního osvětlení Samozřejmým důvodem pro hodnocení denního osvět-lení je starost o zdraví uživa-telů budov. Vždyť vlastním smyslem jakéhokoliv osvět-lování je zajištění zdravých podmínek pro dobré vidění a zrakové pohody potřebné pro účinnou práci a odpoči-nek. Ze zdravotního hlediska je ale tře-ba hodnotit nejen množství světla, ale i jeho kvalitu: rovnoměrnost osvětle-ní, směr a složení světelného toku, kte-rý osvětluje pracoviště, rozložení jasu v zorném poli a vyloučení jevů zhoršu-jících zrakovou pohodu, tj. zejména osl-nění a siluetového efektu. Pro hodnocení množství denního svět-la je zatažená obloha ideálním modelem, který sotva kdy může být překonán. Stejně jako u jiných faktorů ovlivňujících životní prostředí v budovách a zdraví lidí (a hod-nocených orgány preventivního zdravotní-ho dozoru) se tu uplatňuje princip minima. Význam zatažené oblohy pro hodnocení denního osvětlení doc. Ing. Jan Kaňka, Ph.D., Stavební fakulta ČVUT v Praze Obr. 1. Hodnoty činitele gradovaného jasu q (–)