Proč se veřejné osvětlení neměří v luxech?

 

Světelná studie — jas vozovky, veřejné osvětlení M5 | LEDSVITI.cz

Světelná studie · veřejné osvětlení · orientačně Mnichovice

Proč se veřejné osvětlení neměří v luxech — a co znamená projít normou na doraz

Jasový výpočet podle ČSN EN 13201 pro tři obecní komunikace třídy M5. Jas vozovky, rovnoměrnost, oslnění řidiče a nulové svícení nad obzor.

Veřejné osvětlení se neměří v luxech. Zní to překvapivě, ale řidič nevidí světlo, které dopadá na asfalt — vidí to, které se od asfaltu odrazí. Proto se komunikace posuzuje jasem v kandelách na metr čtvereční. Všechny tři úseky téhle obce plní třídu M5. Jeden z nich ale prošel přesně na hranici, a to stojí za rozbor.

Třída osvětleníM5obecní komunikace
Jas vozovky0,52 cd/m²požadavek ≥ 0,50
Oslnění TI9 %limit ≤ 15 %
Světlo nad obzor0,00ULOR — nic nesvítí do nebe
Světelný tok3854 lmúčinnost optiky 94 %
Údržbový činitel0,89vysoký — uzavřená optika
Provoz4000 h/rok825 W/km

Jas versus osvětlenost: v čem je rozdíl

Osvětlenost (lux) je světlo dopadající na povrch. Jas (kandela na m²) je světlo, které se od povrchu odrazí směrem k pozorovateli. Pro řidiče je relevantní jedině to druhé.

Proč? Představte si dvě silnice se stejným počtem luxů. Jedna je z nového černého asfaltu, druhá ze světlého betonu. Beton odrazí podstatně víc světla, bude působit jasněji a překážka se na něm objeví jako tmavá silueta dřív. Stejné luxy, jiná viditelnost.

Proto výpočet zadává i odrazné vlastnosti povrchu. Tady se počítá s vozovkou třídy CIE R3 a součinitelem jasu q0 = 0,070. Kdyby se obec rozhodla položit jiný povrch, výpočet přestane platit — i když se nedotkne jediné lampy.

Schéma uspořádání komunikace se stožáry
Schéma prvního úseku: vozovka šířky 6 m se dvěma jízdními pruhy, stožáry jednostranně po 30 m. V ploše je uvedena třída M5, typ povrchu CIE R3 a součinitel jasu q0 = 0,070.

Tři úseky, tři výsledky

Obec má tři různé komunikace. Všechny spadají do třídy M5, ale liší se šířkou, výškou stožárů i jejich roztečí. Výsledky:

Úsek Lm [cd/m²] Uo Ul TI Rozteč / výška
Úsek 1 0,52 0,62 0,74 9 % 30 / 9 m
Úsek 2 0,52 0,50 0,46 12 % 50 / 10 m
Úsek 3 0,50 0,42 0,60 15 % 40 / 8 m
Požadavek M5 ≥ 0,50 ≥ 0,35 ≥ 0,40 ≤ 15 % —

Úsek 1 je učebnicový: stožáry po 30 m ve výšce 9 m dají jas 0,52 a velmi dobrou podélnou rovnoměrnost 0,74. Poměr rozteče k výšce je zhruba 3,3 — to je hodnota, kterou by měl mít každý dobře navržený úsek.

Úsek 2 má stožáry 50 m od sebe při výšce 10 m, tedy poměr 5. To je hodně a projeví se to: podélná rovnoměrnost klesne na 0,46, tedy jen kousek nad limitem 0,40. Jinými slovy: mezi lampami je znatelně tmavší místo.

Úsek 3 prošel na doraz

Tady se to sešlo. Jas 0,50 cd/m² při požadavku ≥ 0,50. Oslnění 15 % při limitu ≤ 15 %. Obojí přesně na hranici, ani setinu rezervy.

Formálně to vyhovuje. Prakticky to znamená, že jakákoli odchylka od projektu úsek shodí — o dva metry větší rozteč, o půl metru nižší stožár, tmavší povrch po rekonstrukci. U takového úseku se vyplatí buď stožáry o kousek přiblížit, nebo sáhnout po svítidle s vyšším světelným tokem. Rezerva stojí málo a kupuje klid.

Čtyři písmena, která rozhodují

Lm — střední jas vozovky

Průměrný jas povrchu, jak ho vidí řidič ze vzdálenosti asi 60 m. Pro třídu M5 stačí 0,50 cd/m². Pro srovnání, hlavní tah přes město (třída M3) potřebuje dvojnásobek.

Uo — celková rovnoměrnost

Poměr nejtmavšího místa vozovky k průměru. Hlídá, aby se v zorném poli neobjevila tmavá díra, ve které zmizí chodec. Limit 0,35.

Ul — podélná rovnoměrnost

Střídání světla a stínu ve směru jízdy, v ose jízdního pruhu. Tohle číslo popisuje nepříjemný „zebra efekt", kdy řidič projíždí pravidelnými pruhy světla a tmy. Limit 0,40 — a právě tenhle parametr trestá příliš velkou rozteč stožárů.

TI — prahový přírůstek

Míra oslnění řidiče samotnými lampami. Udává, o kolik procent musí být překážka kontrastnější, aby ji řidič oslněný lampou vůbec spatřil. Čím nižší, tím lépe; limit 15 %. Snižuje ho vyšší stožár a lepší clonění svítidla.

Nula, která potěší: ULOR 0,00

V tabulce svítidla je řádek ULR / ULOR: 0,00. Znamená to, že žádná část světelného toku nemíří nad vodorovnou rovinu. Ani procento.

Doplňují to hodnoty maximální svítivosti pod velkými úhly: pod 80° vydá svítidlo 131 cd na tisíc lumenů, a pod 90°, tedy přesně vodorovně, nulu. Prakticky to znamená, že když stojíte vedle lampy a díváte se na ni z úrovně očí, nevidíte zdroj — vidíte jen osvětlený chodník.

Tohle není kosmetický údaj. Světlo mířící vzhůru je energie, kterou obec zaplatí a nikomu neposlouží, a zároveň hlavní příčina zesvětlení noční oblohy. Nulové ULOR je dnes u kvalitních svítidel standard, ale u levných modelů s vypouklým krytem se stále setkáte s hodnotami kolem tří procent. Na obec s tisícem lamp to není zanedbatelné.

Kolik obec za světlo zaplatí

Report uvádí příkon na kilometr trasy: 825 W/km u prvního úseku, 900 W/km u druhého a 1200 W/km u třetího. Ten rozdíl nedělá lepší nebo horší svítidlo, ale geometrie: širší vozovka a větší rozteč stožárů si žádají výkonnější svítidla, takže řidší stožáry ještě neznamenají méně wattů na kilometr.

Při 4000 hodinách provozu ročně — což odpovídá svícení od soumraku do svítání po celý rok — spotřebuje kilometr prvního úseku zhruba 3,3 MWh. Třetí úsek při stejné délce téměř 4,8 MWh.

Za povšimnutí stojí údržbový činitel 0,89. Je velmi vysoký, a to proto, že jde o uzavřené svítidlo s hladkým krytem. Do optiky se nedostane prach ani hmyz, takže po letech zbude 89 % původního světla. Starší svítidla s otevřeným krytem a výbojkou mívala tenhle činitel kolem 0,6 — a přesně proto po deseti letech svítila jako svíčka, i když „ještě fungovala".

Polární křivka svítivosti pouličního svítidla
Polární křivka svítivosti použitého svítidla. Široké rozevření do stran umožňuje velkou rozteč stožárů, nad vodorovnou rovinu nejde nic.

Co znamenají jednotlivá čísla

Lm (jas vozovky)Střední jas povrchu v cd/m², jak ho vidí řidič. Základní veličina pro komunikace — nikoli lux.
Třída M5Nejnižší z tříd pro motorovou dopravu. Obecní silnice s malým provozem a nízkou rychlostí.
Uo / UlCelková a podélná rovnoměrnost jasu. Podélná trestá velkou rozteč stožárů.
TI (prahový přírůstek)Oslnění řidiče lampami, v procentech. Nižší je lepší.
q0 a třída povrchuJak vozovka odráží světlo. Změna povrchu zneplatní výpočet, i když se lampy nedotknete.
ULORPodíl světla mířícího nad vodorovnou rovinu. Nula znamená, že svítidlo nesvítí do nebe.
REIUkazatel osvětlení okolí komunikace — jak dobře je vidět mimo vozovku, na krajnici a chodník.

Co si z toho odnést

Obec vyměnila svítidla a všechny tři úseky splnily třídu M5. Nejlepší z nich má jas 0,52 cd/m², rovnoměrnost 0,62 a oslnění jen 9 %. Žádné svítidlo nesvítí nad obzor.

Kdybyste si měli odnést jedno pravidlo, ať je to poměr rozteče stožárů k jejich výšce. Kolem trojnásobku vychází výsledek pěkně. Nad čtyřnásobek začne padat podélná rovnoměrnost a ve výpočtu se to projeví dřív než na faktuře. Ušetřit jeden stožár je lákavé — a je to nejčastější důvod, proč úsek projde jen na doraz.

Použité svítidlo spadá do kategorie LED pouliční svítidlo. Jasový výpočet podle ČSN EN 13201 pro komunikace ve vaší obci zpracujeme zdarma.

Chcete světelnou studii pro váš prostor?

Připravíme ji zdarma — pošlete nám rozměry a účel prostoru.

+420 602 658 319 · info@ledsviti.cz