XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa
Technika Świetlna 2021
oraz
1. Forum Technologii Oświetleniowych
17 – 18 czerwca 2021 r.
Organizatorzy:
Sponsorzy:
www.kko.ciepoland.pl
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
Warszawa, 17-18 czerwca 2021
Komitet naukowy
Prof. dr hab. inż. Wojciech Żagan, Politechnika Warszawska, przewodniczący
Prof. dr hab. inż. Dariusz Sawicki, Politechnika Warszawska
Dr hab. inż. Irena Fryc, prof. uczelni, Politechnika Białostocka
Dr hab. inż. Agnieszka Wolska, prof. instytutu, Centralny Instytut Ochrony Pracy PIB
Dr hab. inż. Piotr Pracki, prof. uczelni, Politechnika Warszawska
Dr hab. inż. Krzysztof Wandachowicz, Politechnika Poznańska
Dr hab. inż. Maciej Zajkowski, prof. uczelni, Politechnika Białostocka
Dr hab. inż. Sławomir Zalewski, Politechnika Warszawska
Komitet organizacyjny
Dr hab. inż. Piotr Pracki, prof. uczelni, Politechnika Warszawska, przewodniczący
Agnieszka Parzych, Akademia LED
Dr inż. Rafał Krupiński, Politechnika Warszawska
Dr inż. Przemysław Tabaka, Politechnika Łódzka
Organizatorzy
Sponsorzy
Warszawa, 17-18 czerwca 2021
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
Wystąpienia konferencyjne
17.06.2021
Sesja I. Oświetlenie wnętrz – widzenie, oddziaływanie światła, komfort widzenia, projektowanie
1.
Wolska
A.,
Najmiec
A.,
Sawicki
D.:
„Ocena
zmian
sprawności
psychofizjologicznej
w
okresie
wczesnopopołudniowej obniżonej zdolności do pracy po oddziaływaniu światłem o określonej barwie” ……………………
5
2.
Pracki P., Aslanoğlu R., Kazak J., Ulusoy B., Yekanialibeiglou S.: „Analiza oświetlenia mieszkań w Polsce: wyniki
badań ankietowych z okresu zimowego” …………………………………………………..……………………………………………………………..
6
3.
Ryńska E., Yanchuk M.: „Kształtowanie budynków światłem dziennym. Studium przypadku w Warszawie
na Woli” ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
7
4.
Wiśniewski A.: „Obliczenia zużycia energii elektrycznej w oświetleniu wnętrz wykorzystującym systemy
sterowania” ..…..……………….……………………………………………………………………………………………………………………………………….
8
5.
Kubiak K.: „Zastosowanie Design Thinking w projektowaniu oświetlenia” ………………………………….……………………………..
9
6.
Baranowski P.: „Alternatywny model widzenia” ………………………………............................................................................
10
Sesja II. Fotometria
1.
Wandachowicz K., Zalesińska M.: „Badanie właściwości systemu LLL dla różnych parametrów wzbudzenia” …………….
11
2.
Słomiński S.: „Sprzętowe aspekty cyfrowej fotometrii luminancyjnej w kontekście parametrów ludzkiego wzroku” …
12
3.
Świątek P., Michałek P., Legierski M.: „Badania fotometryczne świetlików dachowych” ……………………………………………
13
4.
Konica Minolta – Wystąpienie sponsora konferencji.: „Konica Minolta – z doskonałymi urządzeniami w świetlaną
przyszłość”
5.
Pawlak A.: „Praktyczna ocena bezpieczeństwa fotobiologicznego źródeł światła LED i opraw oświetleniowych
na podstawie wymagań zawartych w normie EN 62471” ………………………………………………………………………………………….
14
6.
Czyżewski D.: „Graniczna odległość fotometrowania w pomiarach luminancji na powierzchni LED” ………………………….
15
Sesja III. Oświetlenie zewnętrzne – widzenie, bezpieczeństwo, estetyka, zanieczyszczenie światłem
1.
Sawicki D., Wolska A.: „Olśnienie na zewnętrznych stanowiskach pracy – niedoceniany czynnik ryzyka
zawodowego” ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
16
2.
Krupiński R., Wachta H., Stabryła W.M., Büchner C.: „Iluminacja Bazyliki Zaśnięcia Najświętszej Maryi Panny
w Jerozolimie” ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
17
3
Szlachetko K.: „Prawne uwarunkowania ograniczania i kontroli zanieczyszczeń sztucznym światłem. Analiza
porównawcza regulacji polskich i wybranych państw Unii Europejskiej” …….…………………………………………….................
18
4.
Skarżyński K.: „Wybrane problemy oceny zanieczyszczenia światłem na poziomie projektowym” ……………………………..
19
Warszawa, 17-18 czerwca 2021
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
Wystąpienia konferencyjne
18.06.2021
Sesja IV. Oświetlenie dróg – oświetlenie dynamiczne, przejścia dla pieszych, ocena oświetlenia
1.
Tyniecki D.: „Dynamiczne strefowe oświetlenie przejść dla pieszych uwzględniające kontrast luminancji” ……………….
20
2.
Zalesińska M., Wandachowicz K.: „Badanie jakości oświetlenia wybranych przejść dla pieszych” ……………………………..
21
3.
GL Optic – Wystąpienie sponsora konferencji.: „Pomiary rozkładu luminancji drogi i strefy dostępu do tunelu”
4.
Zalewski S: „Zaawansowany system sterowalnego oświetlenia ulicznego współbieżnego z użytkownikami” ….…………
22
5.
Sielachowska M., Zajkowski M.: „Strumień świetlny oprawy drogowej w zależności od warunków atmosferycznych
oraz współczynnika odbicia gruntu” ………………………………………………………………………………………………………………………….
23
6.
Signify – Wystąpienie sponsora konferencji:. „Standaryzacja systemów sterowania w oświetleniu drogowym”
Sesja V. Pomiary promieniowania optycznego
1.
Wolska A., Wisełka M.: „Zmiany wartości maksymalnych dopuszczalnych ekspozycji (MDE) na promieniowanie
widzialne i podczerwone” ……………………………………………………………………………………………………………..…………………………..
24
2.
Pawlak A.: „Metoda oceny ekspozycji pracowników na promieniowanie UV” ……………………………………………………………
25
3.
Pelko M., Przybyła M.: „Rozsył przestrzenny natężenia promieniowania optycznego w zakresie nadfioletu.
Pomiar i wykorzystanie danych” ………………………………………………………………………………………………………………………………..
26
Sesja VI. Sprzęt oświetleniowy
1.
Gilewski M.: „Modelowanie sprzętowe uzupełniającego oświetlenia szklarniowego” ……………………………………..…………
27
2.
Manowiecki R.: „Efektywne oświetlenie LED dla rolnictwa i hodowli zwierząt” ……………………………………………….…………
28
3
Kurkowski M., Popławski T., Zajkowski M., Sołjan Z.: „Poprawa wartości wskaźnika SVM źródeł LED” ……………...……..
29
4.
Kurkowski M., Popławski T., Jąderko A.: „Wyznaczanie wartości strumienia świetlnego w „produktach
wyposażonych” w LED – aspekty temperaturowe” …………………………………………………………………………………….…….………..
30
5.
Fryc I., Czyżewski D.: „Historia i perspektywy rozwoju oświetlenia rowerowego – przepisy prawne” …………………………
31
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
OŚWIETLENIE WNĘTRZ
5
Ocena zmian sprawności psychofizjologicznej
w okresie wczesnopopołudniowej obniżonej
zdolności do pracy po oddziaływaniu światłem
o określonej barwie
Agnieszka Wolska
Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy
Andrzej Najmiec
Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy
Dariusz Sawicki
Politechnika Warszawska
Słowa kluczowe: widzenie, oddziaływanie światła, czujność
Celem
badań
było
określenie,
czy
po
oddziaływaniu światłem o określonej barwie
w okresie wczesnopopołudniowego obniżenia
zdolności do pracy nastąpią zmiany sprawności
psychofizycznej.
Badania
przeprowadzono
w grupie 50 osób (30 z grupy 55+ i 20 z grupy
22-34 lata). Do oceny sprawności psychofizycznej
zastosowano
kwestionariusz
oceny
nastroju
i zmęczenia (Skala Grandjeana), test uwagi
i spostrzegawczości (TUS), test psychomotoryczny
GONOGO.
Badania
przeprowadzono
przy
ekspozycji
na
światło
o
barwie:
białej
(referencyjnej), białej wzbogaconej światłem
niebieskim
i
białej
wzbogaconej
światłem
czerwonym.
Analiza
wyników
badań
sprawności
psychofizycznej
wskazuje
na
pozytywne
oddziaływanie
światła
o
określonej barwie
na różne wskaźniki sprawności psychofizycznej.
Ekspozycja na światło białe wzbogacone światłem
czerwonym
u
osób
22-34
lata
wpłynęła
na zwiększenie liczby poprawnych prób (test
GONOGO), wzrost szybkości pracy i spadek liczby
błędów (TUS), mniejsze znudzenie i większą
skuteczność w działaniu (Skala Grandjeana).
Natomiast
ekspozycja
na
światło
białe
wzbogacone światłem niebieskim u osób z grupy
55+ wpłynęła na zmniejszenie liczby błędów
i skrócenie czasu reakcji (test GONOGO). Wnioski
uzyskane z testów psychofizycznych są zgodne
z wnioskami wynikającymi z analizy sygnału EEG
(przeprowadzonej
na
podstawie
rejestracji
sygnału EEG w omawianych badaniach).
Warto także zwrócić uwagę na zróżnicowanie
„czułości” zastosowanych testów w odniesieniu
do różnych grup wiekowych. Skala Grandjeana
i TUS wyraźnie wskazały na stymulacje barwą
czerwoną u osób młodych (22-34 lata), w grupie
55+ nie dały istotnych statystycznie potwierdzeń
oddziaływania światłem niebieskim – potwierdził
to dopiero test psychomotoryczny GONOGO.
Test TUS, wydaje się być mniej „czuły” dla osób
z grupy wiekowej 55+.
W
artykule
stwierdzono
aplikacyjność
zastosowanych
testów
psychofizycznych
do
badań
oddziaływania
barwy
światła
na
sprawność
psychofizyczną,
a
pośrednio
również na poziom czujności. Odpowiednio
przeprowadzona analiza wyników tych testów
może również być podstawą do szacunkowej
oceny poziomu czujności w badaniach, w których
nie
jest
możliwa
rejestracja
sygnału
EEG
czy
okulograficzna.
Zastosowanie
Skali
Grandjeana i TUS jest nowością w tego rodzaju
badaniach
i
daje
uzupełniającą
wiedzę
o subiektywnych odczuciach badanych oraz
o uwadze i spostrzegawczości.
Publikacja
opracowana
na
podstawie
wyników
uzyskanych w ramach III etapu programu wieloletniego pn.
„Poprawa
bezpieczeństwa
i
warunków
pracy”,
dofinansowywanego w latach 2014-2016 w zakresie
w zakresie badań naukowych i prac rozwojowych
ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.
Główny koordynator: Centralny Instytut Ochrony Pracy –
Państwowy Instytut Badawczy.
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
OŚWIETLENIE WNĘTRZ
6
Analiza oświetlenia mieszkań w Polsce:
wyniki badań ankietowych z okresu zimowego
Piotr Pracki, Politechnika Warszawska
Rengin Aslanoğlu, Bilkent University
Jan Kazak, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Begüm Ulusoy, University of Lincoln
Sepideh Yekanialibeiglou, Bilkent University
Słowa kluczowe: oświetlenie mieszkań, oświetlenie dzienne, oświetlenie elektryczne, ankieta
Ważną zmianą wywołaną rozwojem pandemii
COVID19 była konieczność przeniesienia pracy
i nauki do mieszkań. Zagadnieniem naukowym
podjętym przez nasz zespół jest badanie otoczenia
świetlnego w mieszkaniach i jego oddziaływania
na mieszkańców. Główne cele badań to określenie
charakterystyki architektonicznej i fotometrycznej
mieszkań,
ocena
odbioru
oświetlenia
przez
mieszkańców i opracowanie zaleceń dotyczących
oświetlenia mieszkań. Jednym z etapów pracy było
przeprowadzenie badań ankietowych dotyczących
oświetlenia mieszkań w Polsce, Turcji, Szwecji
i Wielkiej Brytanii. Badania przeprowadzono
w okresie listopad 2020 – styczeń 2021 i wzięło
w
nich
udział
500
osób.
W
referacie
konferencyjnym zaprezentowano wyniki dla Polski.
W badaniach ankietowych w Polsce wzięło
udział 125 osób, przede wszystkim z miast,
w dużym stopniu z Dolnego Śląska i Mazowsza.
Respondenci zamieszkiwali bloki mieszkalne 63,2%,
domy w zabudowie szeregowej 25,6% i domy
wolnostojące
11,2%,
w
51,2%
wybudowane
po
roku
1990.
Ankietowani
odnieśli
się szczegółowo do pomieszczenia w mieszkaniu,
w którym spędzali większość czasu w ciągu dnia.
Respondenci spędzali w pomieszczeniach 3-8 h
w 56% przypadków i powyżej 8 h w 41% przypad-
ków. Głównymi aktywnościami ankietowanych były
praca komputerowa 60% i odpoczynek połączony
z oglądaniem programów telewizyjnych 29%.
Dostęp
do
światła
dziennego
zapewniały
respondentom
okna
skierowane
najczęściej
na północ 64% lub południe 24%. W 39%
przypadków powierzchnia okien nie przekraczała
20% powierzchni podłogi, a w 41% przypadków
stanowiła 20%-40% powierzchni podłogi. Widok
zewnętrzny z okien był pełny (29%), przesłonięty
w niewielkim stopniu (40%) lub przesłonięty
istotnie (31%). Prawie 3/4 ankietowanych uznało
poziom oświetlenia dziennego za wystarczający
(17% uznało go za niewystarczający) a 59%
ankietowanych uznało równomierność oświetlenia
dziennego za wysoką (30% uznało ją za niską).
Prawie 90% ankietowanych było zadowolonych
z oświetlenia dziennego w okresie letnim (przy
blisko 50% zadowolonych w okresie zimowym).
Aż 26% ankietowanych było niezadowolonych
z oświetlenia dziennego pomieszczeń w okresie
zimowym.
Ankietowani w różnym stopniu, w okresie
letnim i zimowym, wykorzystywali do oświetlenia
pomieszczeń światło elektryczne. Prawie 80%
ankietowanych posiadało w ocenianym pomiesz-
czeniu co najmniej jedno źródło LED (w ok. 50%
przypadków był to jedyny typ źródła światła).
Do oświetlenia pomieszczeń w znacznym stopniu
wykorzystywane były oprawy sufitowe, przy czym
w 20,8% przypadków był to jedyny sposób
oświetlenia. Ankietowani w 82% przypadków uznali
poziom oświetlenia elektrycznego za wystarczający
(10% uznało go za niewystarczający) a 55%
ankietowanych uznało równomierność oświetlenia
elektrycznego za wysoką (38% uznało ją za niską).
W pomieszczeniach dominowała ciepła barwa
światła elektrycznego (71%), o dobrym oddawaniu
barw
(70%).
Nie
odnotowano
dyskomfortu
wynikającego z nadmiernej jaskrawości opraw,
choć 28% ankietowanych dostrzegło ich wysoką
jaskrawość.
Ponad
3/4
ankietowanych
było
zadowolonych
z
oświetlenia
elektrycznego
(4% było niezadowolonych).
Poziom oświetlenia i jego równomierność były
czynnikami skorelowanymi istotnie statystycznie
z preferencjami ankietowanych, tak w zakresie
oświetlenia
dziennego
jak
i
elektrycznego
w ocenianych pomieszczeniach.
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
OŚWIETLENIE WNĘTRZ
7
Kształtowanie budynków światłem dziennym.
Studium przypadku w Warszawie na Woli
Elżbieta Ryńska
Politechnika Warszawska
Maryia Yanchuk
Politechnika Warszawska
Słowa kluczowe: zwarta zabudowa miejska, optymalizacja obliczeniowa światła dziennego, zintegrowane atria
Światło dzienne ma ogromne znaczenie
w pomieszczeniach, w których współcześnie
spędzamy
coraz
więcej
czasu.
Brak
wystarczającego oświetlenia lub niewłaściwe
zaprojektowanie
oświetlenia
dziennego
i sztucznego może spowodować zaburzenia cyklu
okołodobowego.
Współcześnie, minimalne warunki oświetlenia
dziennego ze względu na rodzaj użytkowania
pomieszczenia
są
określone
głównie
przez
'Warunki Techniczne', obowiązują §§ 4, 13 i 57
oraz odpowiednie rozporządzenia wykonawcze.
Jednocześnie, do 2030 mieszkańcy miast będą
stanowić 65% całej populacji Ziemi. Taki typ
migracji wiąże się z intensyfikacją istniejącej
tkanki miejskiej. Taka strategia może powodować
brak spełniania prawnych wytycznych. Celem
analiz było sprawdzenie alternatywnych metod
pozyskania światła dziennego na powierzchniach
pracy.
Prezentowana, niekonwencjonalna dla Polski
metoda znalazła swój wzorzec w standardach
BREAAM i WELL, a także w normie PN-EN
17037:2019-02 Światło dzienne w budynkach
i została zastosowana w budynku projektowanym
w
Warszawie.
Analizy
wykonano
stosując
oprogramowanie
Rhinoceros
i
Grasshopper.
W celu optymalizacji zastosowano analizy światła
dziennego uwzględniające warunki oświetlenia
i przejrzystości nieba. Przyjęto rozwiązanie
ze zintegrowanymi atriami łączącymi otwarcia
na zewnętrznych fasadach z wewnętrznym
atrium. Kubatura obiektu została podzielona na 5
ustawionych w pionie bloków z których każdy
podlegał odrębnym procesom optymalizacyjnym.
Z
uwagi
na znaczny
wpływ
parametru
oświetlenia, ostateczne rozwiązanie zostało także
zoptymalizowane ze względu na możliwość
powstania efektu olśnienia.
Rys. 1.
Ostateczne
wyniki
analiz
a)
optymalizacja
przestrzennej autonomii światła dziennego – kierunki
promieni b) optymalizacja przestrzenna bloku A
Ostateczne rozwiązanie zostało zoptymalizo-
wane ze względu na możliwość powstania efektu
olśnienia. W tym celu wykonano szereg analiz
Annual Sunlight exposure dla każdego z bloków
szacując procentowy udział powierzchni gdzie
następowało przekroczenie założonego limitu
oświetlenia.
Proces analiz wykazał konieczność spiralnego,
podejścia do procesu projektowania. Było to m.in.
spowodowane stosunkowo niewielką bazą wiedzy
dotyczącej założeń odbicia światła w przestrze-
niach wewnętrznych.
Ponadto, zintegrowanie rozwiązań optyma-
lizujących dostęp do światła dziennego na
poziomie koncepcji architektonicznej wykazało
brak wystarczająco sprawnego współdziałania,
aby mógł być on zastosowany jako bezpośrednie
narzędzie decyzyjne. Prawidłowe natomiast było
założenie
optymalizacji
formy
przestrzennej
obiektu już na wstępnym etapie koncepcji
projektowej.
W
efekcie,
uzyskano
spójny
kompleksowy zestaw rozwiązań spełniających
wstępne założenia.
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
OŚWIETLENIE WNĘTRZ
8
Obliczenia zużycia energii elektrycznej
w oświetleniu wnętrz wykorzystującym
systemy sterowania
Andrzej Wiśniewski
Politechnika Warszawska
Słowa kluczowe: oświetlenie wnętrz, sterowanie oświetleniem, sprzęt oświetleniowy, oprawy LED
Artykuł
dotyczy
obliczeń
zużycia
energii
elektrycznej przez urządzenie oświetleniowe przy
zastosowaniu systemów sterowania oświetleniem.
Do analizy przyjęto działanie systemu sterowania
oświetleniem elektrycznym jako dopełniającym
do oświetlenia dziennego. Celem pracy jest
opracowanie procedury obliczania zużycia energii
elektrycznej
przy
zastosowaniu
systemu
sterowania oświetleniem jako dopełniającym
do oświetlenia dziennego. W celu realizacji
zadania badawczego wykonywana jest symulacja
działania
systemu
sterowania
oświetleniem
w programie DIALux. Głównym osiągnieciem pracy
jest ocena możliwości zastosowania programu
DIALux do symulacji działania systemu sterowania
oświetleniem jako dopełniającego do oświetlenia
dziennego i analiza możliwość obliczania zużycia
energii przy zastosowaniu opracowanej procedury
symulacyjnej. W pracy przedstawione są wybrane
podstawowe
etapy
opracowanej
procedury
obliczania mocy zainstalowanej i zużycia energii
elektrycznej
urządzenia
oświetleniowego
wykorzystującego system sterowania oświetle-
niem. Jednym z etapów obliczania mocy systemu
oświetleniowego przy wykorzystaniu systemu
sterowania jest określenie tak zwanej charakte-
rystyki regulacji mocy. Przykład charakterystyki
regulacji mocy oprawy oświetleniowej przedsta-
wiony
jest
na
rysunku
1.
Określenie
charakterystyki regulacji mocy oprawy oświe-
tleniowej jest jednym z etapów opracowanej
procedury obliczania mocy systemu oświetlenio-
wego przy wykorzystaniu systemu sterowania.
W artykule przedstawione są wyniki obliczeń
symulacyjnych zużycia energii elektrycznej przy
zastosowaniu systemu sterowania oświetleniem
dopełniającym
do
oświetlenia
dziennego.
Przykład obliczeń symulacyjnych zużycia energii
elektrycznej przedstawiony jest na rysunku 2.
Rys. 1. Przykładowa charakterystyka regulacji mocy oprawy
Rys. 2. Przykładowe wyniki obliczeń zużycia energii
elektrycznej w ciągu jednego roku
Podsumowanie Obliczenia mocy zainstalo-
wanej i zużycia energii elektrycznej były wykonane
przy symulacji działania systemu sterowania
oświetleniem w programie DIALux.
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
OŚWIETLENIE WNĘTRZ
9
Zastosowanie Design Thinking
w projektowaniu oświetlenia
Kamil Kubiak
Politechnika Warszawska
Słowa kluczowe: oświetlenie wnętrz, technika oświetlania, projektowanie oświetlenia
Obecnie mamy do czynienia z coraz bardziej
szeroką
i
zróżnicowaną
ofertą
rozwiązań
oświetleniowych,
które
bardzo
często
są
wybierane
poprzez
arbitralne
decyzje
projektantów czy też inwestorów. Użytkownik
często jest pomijany w procesie podejmowania
decyzji projektowych, a zrealizowane rozwiązania
w związku z tym często są niezrozumiałe
i nieefektywnie przez niego wykorzystywane.
Celem
wystąpienia
jest
przedstawienie
potencjału tkwiącego w zastosowaniu metody
Design Thinking w projektowaniu oświetlenia.
Zastosowanie Design Thinking daje przestrzeń
do dogłębnego poznania potrzeb odbiorców
oświetlenia,
zaproponowania
nieoczywistego
rozwiązania i sprawdzenia przed jego realizacją
czy w pełni odpowiada ono potrzebom przyszłych
jego użytkowników.
Design
Thinking
stanowią
narzędzia
projektowe charakterystyczne dla designerów
stosowane
w
obszarach
niezwiązanych
z designem. Design Thinking cechuje twórcze
rozwiazywanie problemów, co prowadzi do two-
rzenia nowych produktów i wypracowywania
innowacyjnych rozwiązań.
Poszczególne etapy Design Thinking zostały
zaprezentowane na rysunku 1.
Rys. 1. Etapy procesu Design Thinking wg Stanford
University
Etap
empatyzacji
polega
na
poznaniu
użytkownika
projektowanego
rozwiązania
oświetleniowego,
w
tym
jego
potrzeb
i problemów. W kolejnym etapie następuje
zdefiniowanie
problemu,
który
rzeczywiście
występuje. Za sprawą etapu empatyzacji mamy
gwarancję, że dobrze określiliśmy problem i nie
kierujemy się naszymi przypuszczeniami czy też
z góry określonymi ramami. Znając problem
przechodzimy do etapu generowania pomysłów.
Tutaj istotne jest, aby powstało wiele różnych
rozwiązań problemu pochodzących od osób
o różnym spojrzeniu na oświetlenie, nie tylko
projektantów
oświetlenia.
Po
wyborze
rozwiązania
mającego
największe
szanse
na sukces zarówno w aspekcie spełnienia
wymagań użytkownika, wykonalności technicznej,
opłacalności oraz pracochłonności, przechodzimy
do
realizacji.
Jednakże
końcową
realizację
(wdrożenie)
poprzedza
etap
budowania
prototypów. Za sprawą prototypów w sposób
szybki i tani weryfikujemy przyjęte założenia
i proponowane rozwiązania na etapie testowania
z użytkownikiem. Jeżeli jest potrzeba zmian
w rozwiązaniu, to bardzo szybko wprowadzamy
je w prototypie i poddajemy je ponownej
weryfikacji. W momencie akceptacji propono-
wanego rozwiązania (prototypu) można przejść
do jego wdrożenia. Może mieć jednak miejsce
sytuacja
potrzeby
powrotu
do
jednego
z poprzednich etapów i przejście procesu raz
jeszcze w momencie np. niezrozumienia istoty
problemu użytkownika.
Podsumowanie Dzięki zastosowaniu Design
Thinking,
praca
włożona
w
projektowanie
rozwiązań oświetleniowych prowadzi do sukcesu
rozumianego jako zadowolenie klienta, którego
rzeczywiste
potrzeby
zostały
zaspokojone
za
pomocą
zaprojektowanego
rozwiązania
oświetleniowego.
Ponadto
jest
gwarancją,
że rozwiązanie (zasoby oświetleniowe) będą
w pełni wykorzystywane, a zakładane na przykład
oszczędności osiągnięte.
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
OŚWIETLENIE WNĘTRZ
10
Alternatywny model widzenia
Paweł Baranowski
Edu Plus Poland
Słowa kluczowe: percepcja wzrokowa, widzenie, wzrok
1. O co chodzi? – Wtedy, kiedy czegoś
nie rozumiemy, bo jest to niedostępne percepcji
lub zbyt złożone, staramy się to uprościć.
Budujemy
wtedy
modele
uproszczonych
składników, badamy je i usiłujemy zrozumieć
a następnie łączymy efekty w sensowną całość.
Proces widzenia ma właśnie charakter bardzo
złożony. Tłumaczymy sobie, że światło dociera do
oka, ulega transdukcji i w postaci sygnałów
elektrycznych jest wysyłane do kory wzrokowej,
gdzie działa kolorowy telewizor zwany jaźnią. Taki
model
widzenia
został
sformułowany przez
Johannesa Műllera w 1834 roku i na takim
uproszczonym
rozumieniu
zbudowaliśmy
dyscyplinę „technika świetlna”.
2. Czy Ziemia jest płaska? – Pytanie jest
oczywiście przewrotne, ale przecież do tego, żeby
jechać rowerem nad jezioro wystarczy nam
najprostszy model i nie musimy zastanawiać się
nad kulistością Ziemi. Płaskoziemcy też dojadą nad
jezioro, ale ich skuteczność nie stanowi dowodu,
że Ziemia jest płaska! Podobnie, do tego aby
projektować oświetlenie nie musimy komplikować
modelu,
na
którym
opiera
się
technika
oświetlania. Otrzymamy wyniki z tyloma cyframi
po przecinku ilu zapragniemy a to, że mamy
do czynienia z dyscypliną opartą na niezbyt
solidnych podstawach, nikogo nie interesuje.
3. No to po co o tym mówię? – Bo od 1834 roku
wiele w nauce się zmieniło, ale nikt nie będzie się
uczyć od nowa, bo skoro wszystko działa, można
wprowadzić dane do komputera i uzyskać mądrze
wyglądające „kołderki”:, to po co na przykład
komplikować projektowanie?
4. A czego nie wyjaśnimy za pomocą modelu
Műllera?
–
Prawie
wszystkiego,
dlaczego
nie widzimy własnego nosa, skoro jego obraz
nieustannie trafia na siatkówkę oka, dlaczego
każdy widzi wszystko inaczej, skąd biorą się iluzje
wzrokowe, co to znaczy „zrozumieć sztukę” itp.
5. Czy model Műllera nie jest prawdziwy? – Jest
prawdziwy, ale jest to opis niewielkiego fragmentu
procesu widzenia. Przykład – jeśli chłopak pyta
mamy skąd się biorą dzieci a ona odpowie,
że do tego aby przyszło na świat dziecko, trzeba
zaprosić dziewczynę na kawę i kupić jej kwiaty,
to jest to prawda, ale zdajemy sobie sprawę, że nie
jest to informacja pełna. Podobnie wygląda
sprawa z dotychczasowym modelem widzenia.
6. No to na czym polega ten proponowany nowy
model? – Jesteś sam autorem swojego widzenia.
W mózgu (umyśle) działa generator bajki, która
jest korygowana sygnałami z kilkudziesięciu
zmysłów.
Widzenie
to
nie
fotografowanie
wzrokiem, a polisensoryczna eksploracja pola
widzenia. Nie ma „teatru kartezjańskiego”! Obraz
jest
efektem
ubocznym
procesu,
którego
nie rozumiemy. Na efekt końcowy, wpływ mają
emocje, kultura, filtr tożsamości, moduł uwagi
i
wiele
innych
składników.
Nawet
jeżeli
to wszystko zrozumiemy oddzielnie, to i tak nie
obejmiemy umysłem całego procesu. Każdy
człowiek widzi inaczej, bo ma inne doświadczenia,
wiedzę, pochodzenie kulturowe, przekonania itp.
Wyjaśnienie tego w kilku zdaniach streszczenia nie
jest możliwe, ale mam nadzieję, że przybliżyłem
istotę problemu.
Rys. 1. Model widzenia według Helmholtza
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
FOTOMETRIA
11
Badanie właściwości systemu LLL
dla różnych parametrów wzbudzenia
Krzysztof Wandachowicz
Politechnika Poznańska
Małgorzata Zalesińska
Politechnika Poznańska
Słowa kluczowe: oznakowanie dróg ewakuacyjnych, pasy fotoluminescencyjne, system LLL
Na statkach pasażerskich istnieje wymóg
znakowania dróg ewakuacyjnych za pomocą
pasów fotoluminescencyjnych. Pasy, jak i system
oświetlenia na drogach ewakuacyjnych tworzą
system LLL (Low location lighting). Zgodnie
z wymaganiami normy ISO 15370: 2010, pasy
fotoluminescencyjne
po
zaniku
oświetlenia
podstawowego powinny posiadać odpowiednie
wartości luminacji (Tab. 1). Mierzone wartości
są rzędu milikandeli na metr kwadratowy
a dodatkowe wymagania normy ISO powodują,
że pomiary należy wykonać za pomocą aparatury
o rozdzielczości co najmniej 0,1 [mcd/m2].
Tab. 1. Wymagane wartości luminancji pasów systemu LLL.
Czas od zaniku wzbudzenia
[min]
Minimalna luminancja
[mcd/m2]
10
15
60
2
Na
zapewnienie
wymaganych
poziomów
luminacji
mają
wpływ
zarówno
własności
materiału fotoluminescencyjnego, jak i warunki
wzbudzenia. Warunki wzbudzenia w normie ISO
zostały
określone
tylko
dla
pomiarów
laboratoryjnych. Źródłem wzbudzenia ma być
lampa fluorescencyjna o temperaturze barwowej
3000 K, zapewniająca 25 lx średniego natężenia
oświetlenia na powierzchni badanej próbki.
W
rzeczywistości
pasy
fotoluminescencyjne
montowane na statkach pracują w innych
warunkach oświetleniowych. Oświetlenie ciągów
komunikacyjnych jest realizowane z zastosowa-
niem źródeł światła o różnych rozkładach
widmowych, a coraz częściej do tego celu
wykorzystywane
są
także
lampy
LED.
Ze
względu
na
stosowany
rodzaj
opraw,
ich rozmieszczenie, sposób montowania oraz
aranżację wnętrz wartości natężenia oświetlenia
na powierzchniach pasów wynoszą: od stu
kilkudziesięciu luksów do kilku luksów. Na skutek
tego pasy fotoluminescencyjne posiadają różne
własności fotometryczne, i nie w każdych
warunkach możliwe jest spełnienie wymagań
normy ISO.
Po zaniku wzbudzenia luminancja pasów
wykonanych z materiału fotoluminescencyjnego
ulega zmniejszaniu. Luminancja zależy przy tym
od wielkości wzbudzenia, rozkładu widmowego
lamp oraz rodzaju materiału, z którego wykonano
pasy (Rys. 1).
Rys. 1. Krzywe zmiany luminancji dwóch rodzajów
materiałów oświetlonych za pomocą lamp o różnych
wartościach temperatury barwowej (840, 830)
Podsumowanie W artykule przedstawione
zostaną
wyniki
pomiarów
laboratoryjnych
luminacji
pasów
fotoluminescencyjnych
naświetlanych lampami LED o różnym rozkładach
widmowych i różnych poziomach natężenia
oświetlenia na pasach. Przeprowadzona zostanie
analiza uzyskanych wyników oraz porównanie
z wynikami wcześniejszych badań uzyskiwanymi
przy naświetlaniu tych pasów innymi typami
lamp.
0.000
0.015
0.030
0.045
0.060
0.075
0.090
00:00
10:00
20:00
30:00
40:00
50:00
00:0
t [min]
L [mcd/m2]
840 /25 lx - mat. nr 1
830 /25 lx - mat. nr 1
840 /25 lx - mat. nr 2
830 /25 lx - mat. nr 2
mat. nr 1
mat. nr 2
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
FOTOMETRIA
12
Sprzętowe aspekty cyfrowej fotometrii
luminancyjnej w kontekście parametrów
ludzkiego wzroku
Sebastian Słomiński
Politechnika Warszawska
Słowa kluczowe: technika świetlna, widzenie człowieka, cyfrowe pomiary luminancji, olśnienie
Rozwój źródeł światła, który jest obecnie
bezprecedensowy w historii techniki, powoduje
rewolucję w szeroko pojętej dziedzinie techniki
świetlnej. Szybkiej ewolucji podlegają zarówno
źródła światła, ale również układy kształtowania
brył fotometrycznych oraz rozkładów widmowych
wieloźródłowych
opraw
oświetleniowych.
Zasadniczo od kilku lat obserwujemy znaczny
przyrost
skuteczności
świetlnych
elektro-
luminescencyjnych źródeł światła. Każdego roku
pojawiają się kolejne generacje LED, które
przewyższają swoich poprzedników o około 10%
lm/W. Dziś powszechne są konstrukcje, które
zastosowane w oprawach oświetleniowych bez
trudu uzyskują skuteczność świetlną na poziomie
150 lm/W. Laboratoryjnie nawet do powyżej
200 lm/W. Niezmienny pozostaje jednak fakt
ograniczonych wartości strumienia świetlnego,
uzyskiwanego z pojedynczej diody. Z tego
powodu
w
większości
zastosowań,
wciąż
dominują
wieloźródłowe
konstrukcje
opraw
oświetleniowych LED.
Właśnie w kontekście wieloźródłowych opraw
oświetleniowych, których budowa oparta jest na
wykorzystaniu
wysokoluminancyjnych
źródeł
światła, pracujących w zakresie 106 – 108 cd/m2,
obserwowane
są
najpoważniejsze
problemy
pomiarowe
w
obecnej
cyfrowej
technice
świetlnej.
Można śmiało pokusić się o stwierdzenie,
że najważniejszym parametrem w całej szerokiej
dziedzinie fotometrii techniki świetlnej jest
fotometria luminancyjna. W przeciwieństwie
do natężenia oświetlenia, tylko luminancja
pozwala na ocenę światła docierającego do oka
obserwatora.
Również
luminancja
może
powodować
istotny
dyskomfort
na
skutek
wywołania olśnienia przykrego. Z tego powodu
autor publikacji koncentruje swoje wieloletnie
badania na tematyce związanej z pomiarami
rozkładów luminancji. Do niedawna pomiary
luminancji były zaniedbywane z powodu braku
dostępności odpowiedniego sprzętu pomiaro-
wego. Wraz z pojawieniem się na rynku
matrycowych mierników luminancji z matrycami
CCD oraz CMOS, sytuacja uległa diametralnej
zmianie. Pomiary rozkładów luminancji stały
się niemal banalnie proste. Jednak pozornie
prosty pomiar w przypadku wieloźródłowych LED
może prowadzić do uzyskania błędnych wyników.
W ramach przygotowania wystąpienia oraz
publikacji
przeprowadzono
eksperyment,
do którego wykorzystano autorską konstrukcję
badawczą
modeli,
naśladujących
budowę
typowych wieloźródłowych opraw oświetlenio-
wych LED (Rys. 1).
Rys. 1. Model badawczy oprawy oświetleniowej (c), rozkład
luminancji (a), rozkład widmowy (b), struktura otworów
symulujących źródła światła LED (d-f)
Podczas
wystąpienia
oraz
w
publikacji
przedstawione zostały wyniki eksperymentu,
wzbogacone wynikami pomiarów tradycyjnymi
urządzeniami
z
polem
pomiarowym
oraz
urządzeniami matrycowymi z polem pomiarowym
dopasowanym do specyfiki ludzkiego wzroku.
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
FOTOMETRIA
13
Badania fotometryczne świetlików dachowych
Patrycja Świątek
Instytut Badań i Rozwoju Motoryzacji BOSMAL Sp. z o.o.
Piotr Michałek
Instytut Badań i Rozwoju Motoryzacji BOSMAL Sp. z o.o
Marcin Legierski
Instytut Badań i Rozwoju Motoryzacji BOSMAL Sp. z o.o
Słowa kluczowe: pomiary fotometryczne, świetliki dachowe, charakterystyka przenoszenia światła
Rosnąca świadomość społeczeństwa na zmiany
klimatyczne oraz wzrost cen energii elektrycznej
skutkuje
zwiększonym
zainteresowaniem
urządzeniami
wykorzystującymi
odnawialne
źródła energii. Doprowadzanie większej ilości
promieniowania
słonecznego
do
wnętrza
budynku jest skutecznym i opłacalnym sposobem
oszczędzania
energii.
Jednak
ze
względu,
że nie zawsze bryła i konstrukcja budynku
umożliwia optymalne rozmieszczenie przeszkleń
poszukuje się rozwiązań alternatywnych. Prostym
i
opłacalnym
sposobem
doprowadzenia
promieniowania
słonecznego
do
wnętrza
budynku
jest
zastosowanie
świetlików
dachowych. Świetliki dachowe to urządzenia
oświetleniowe dostarczające światło słoneczne
do wnętrza budynku. Składają się z części
zbierającej światło z otoczenia (kolektora),
elementu liniowego transportującego światło
oraz
części
wewnętrznej
odpowiedzialnej
za kształtowane rozsyłu światłości (Rys. 1).
Rys. 1. Schemat świetlika dachowego
Parametry
fotometryczne
charakteryzujące
świetliki
dachowe
to
tzw.
charakterystyka
przenoszenia
światła,
a
także
sprawność
kompletnego urządzenia i elementów składowych
(kolektora, części prowadzącej, części końcowej).
Charakterystyka przenoszenia światła podawana
w m2 zdefiniowana jest wg CIE 173:2012 jako
równoważna powierzchnia przesłony o takiej
powierzchni
która
zapewni
przesył
światła
pochodzącego z nieboskłonu bez strat. Do badań
charakterystyk
fotometrycznych
świetlików
dachowych
wykorzystuje
się
stanowisko
składające się z symulatora nieboskłonu oraz kuli
fotometrycznej lub fotometru ramiennego w celu
pomiarów
strumienia
świetlnego
oraz
przestrzennego
rozsyłu
światłości.
Badania
charakterystyk
fotometrycznych
świetlików
dachowych często wymagane są dla ich różnych
konfiguracji
tj.
długości
i
ugięcia
części
prowadzącej światło, a ze względu na duże
gabaryty kompletnego urządzenia ich pomiary
są mocno utrudnione i wymagają specjalnej
konfiguracji stanowiska badawczego.
Podsumowanie W referacie zaprezentowano
metodę badań charakterystyk fotometrycznych
świetlików
dachowych
wg
CIE
173:2012
tj. przestrzennych rozsyłów światłości, sprawności
całkowitej, sprawności elementów składowych
oraz
charakterystyk
przenoszenia
światła
w funkcji długości świetlika dachowego. Badania
wykonano dla świetlików dachowych różniących
się kształtem kolektora oraz rodzajem części
prowadzącej światło.
Aby wykorzystane dane pomiarowe mogły być
z
powodzeniem
wykorzystane
do
celów
projektowych zaprezentowano sposób tworzenia
plików fotometrycznych ze względu na fakt,
że
ilość
dostarczonego
promieniowania
słonecznego
do
wnętrze
budynku
zależy
od szerokości geograficznej, czasu oraz warunków
pogodowych.
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
FOTOMETRIA
14
Praktyczna ocena bezpieczeństwa fotobiologicznego
źródeł światła LED i opraw oświetleniowych na
podstawie wymagań zawartych w normie EN 62471
Andrzej Pawlak
Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy
Słowa kluczowe: należy podać maksymalnie fotobiologia, grupy ryzyka, diody emitujące światło (LED)
Na
rynku
oświetleniowym
występuje
nieodwracalna tendencja zastępowania żarówek
oraz świetlówek źródłami światła nowej generacji
(LED). Charakterystyka promieniowania źródeł
LED, jest inna niż tradycyjnych źródeł żarowych
ze względu na odmienny sposób wytwarzania
światła. W związku z tym faktem powstaje
pytanie czy charakterystyka widmowa źródeł LED
umożliwia zastąpienie tradycyjnych żarówek.
Obawy te są podnoszone przede wszystkim przez
osoby o wysokiej wrażliwości oczu i skóry
na określony rodzaj promieniowania, w szcze-
gólności na promieniowanie w nadfioletowym
i niebieskim zakresie widma.
Metoda badawcza W związku z tym opracowano
metodę
oceny
zagrożenia
fotobiologicznego
źródeł światła i opraw oświetleniowych dla
potrzeb określania grup ryzyka tych źródeł.
Metodę opracowano na podstawie ogólnych
wymagań i schematów zawartych w normie EN
62471: 2008 oraz dostosowano ją do uwarun-
kowań wynikających z posiadanego w labora-
torium Promieniowania Optycznego CIOP-PIB
systemu spektroradiometrycznego firmy Bentham
typ
IDR300-PSL. Polega
ona na pomiarze
natężenia napromienienia, widmowego natężenia
napromienienia
i
widmowej
luminancji
energetycznej
odpowiednio
w
zakresie
promieniowania nadfioletowego, podczerwonego
i widzialnego.
Do badań wybrano w sumie 60 szt. źródeł:
- ogólnodostępnych (markety, sklepy detaliczne),
- produkty markowe – 34 szt. i dalekowschodnich
producentów – 26 szt.,
- bardzo tanich i o typowej cenie,
- znacznie różniących się konstrukcją: zamienniki
żarówek o mocy do 150 W i żarówek typu PAR,
zamienniki żarówek halogenowych typu kapsułka,
kierunkowych – z zimnych lustrem, liniowych;
typu
filament,
zamiennik
świetlówki
kompaktowej niezintegrowanej itp., oraz:
- 6 tub LED (zamienniki świetlówek 18 W),
- 8 opraw oświetleniowych – z tubami LED jako
zamiennikami świetlówek i dedykowanych z LED.
Opisano klasyfikację grup ryzyka źródeł światła
ze względu na zagrożenia fotobiologiczne oraz
granice
ekspozycji
przy
zagrożeniu
skóry
promieniowaniem widzialnym i podczerwonym.
Zaprezentowano
stanowisko
pomiarowe
do
pomiarów
parametrów
promieniowania
optycznego
z
wykorzystaniem
systemu
spektroradiometrycznego firmy Bentham.
Dla wybranych źródeł i opraw dokonano
pomiarów w zakresie następujących zagrożeń:
oka i skóry aktynicznym UV oraz oka bliskim UV
(UV-A); siatkówki oka światłem niebieskim
i termicznego siatkówki oraz oka podczerwienią.
Na podstawie uzyskanych wyników pomiarów
dokonano
oceny
ryzyka
fotobiologicznego
badanych źródeł i opraw poprzez przypisanie im
odpowiedniej grupy ryzyka.
Podsumowanie Stwierdzono, że wielkość
zagrożenia
zależy
w
największej
mierze
od wielkości emitowanego strumienia świetlnego
i temperatury barwowej, a także od rodzaju
zastosowanych źródeł LED. Największe wartości
z pomiarów uzyskano dla zagrożenia oka
światłem
niebieskim,
a
nieco
mniejsze
dla zagrożenia promieniowaniem aktynicznym.
Jednak we wszystkich przypadkach uzyskano
grupę wolną od ryzyka (RG 0). Na podstawie
analizy uzyskanych wyników pomiarowych można
stwierdzić, że badane źródła LED i oprawy z tymi
źródłami można z powodzeniem stosować jako
zamienniki tradycyjnych źródeł i opraw zarówno
w mieszkaniach jak i w biurach.
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
FOTOMETRIA
15
Graniczna odległość fotometrowania w pomiarach
luminancji na powierzchni LED
Dariusz Czyżewski
Politechnika Warszawska
Słowa kluczowe: źródła światła, LED, pomiary luminancji, matrycowy miernik luminancji, graniczna odległość fotometrowania
Diody
elektroluminescencyjne,
należą
do najdynamiczniej rozwijających się źródeł
światła. Często wykorzystywane są w różnych
konstrukcjach
opraw
oświetleniowych.
W procesie projektowania opraw oświetle-
niowych konieczna jest znajomość rozkładu
luminancji na powierzchni LED. W pracach
naukowych
bardzo
rzadko
prezentowane
są
praktyczne
pomiary
luminancji.
Brak
jednoznacznych
wytycznych,
jak
tego
typu
pomiary wykonywać prawidłowo. W badaniach
własnych, przeanalizowano wpływ odległości
fotometrowania na wyniki pomiarów luminancji.
W wielu z przeanalizowanych przykładów
stwierdzono wpływ odległości fotometrowania
na wyniki pomiarów luminancji na powierzchni
badanej LED. Do prezentacji wybrano LED
znanego
producenta
źródeł
światła.
LED
charakteryzował
się
małymi
wymiarami
powierzchni świecącej (2,05x1,55x0,75 mm),
znamionowym strumieniem świetlnym równym
30 lm oraz skutecznością świetlną wynoszącą
160 lm/W.
Na
kolejnych
3
rysunkach
przedstawiono rozkład luminancji zmierzony
z 3 różnych odległości. Na Rys. 1 odległość
fotometrowania była najmniejsza, a w matryco-
wym
mierniku
luminancji
zainstalowany
był obiektyw makro o stałej ogniskowej.
Rys. 1. Wyniki pomiaru rozkład luminancji na LED
– z wykorzystaniem obiektywu makro
Ten sam LED sfotometrowano z odległości
48,6 cm (Rys. 2). W pomiarach wykorzystano
obiektyw 50 mm o zmiennej ogniskowej.
Rys. 2. Wyniki pomiaru rozkładu luminancji na powierzchni
LED (obiektyw 50 mm – pomiary z odległości 48,6 cm)
Kolejny
pomiar
wykonano
tym
samym
obiektywem (50 mm) z odległości 81,8 cm. Wyniki
pomiarów przedstawiono na Rys. 3.
Rys. 3. Wyniki pomiaru rozkładu luminancji na powierzchni
LED (obiektyw 50 mm – pomiary z odległości 81,8 cm)
Analizując wyniki przedstawionych pomiarów
stwierdzono,
że
zwiększenie
odległości
fotometrowania,
z
najbliższej
(wykonanej
z
użyciem
obiektywu
makro)
do
48,6 cm
spowodowała spadek luminancji maksymalnej
o niespełna 5% oraz spadek luminancji średniej
o ponad 8%. Dalsze zwiększenie odległości
fotometrowania
do
81,8 cm
spowodowało
spadek luminancji maksymalnej o 9% oraz spadek
luminancji średniej o niespełna 20%.
Badania innych LED potwierdziły wpływ
odległości na wyniki pomiarów. Dzięki badaniom
opracowano definicję GOF dla pomiarów rozkładu
luminancji na powierzchni LED. Przeprowadzone
badania pozwoliły też na opracowanie zaleceń
praktycznych w tego typu pomiarach.
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
OŚWIETLENIE ZEWNĘTRZNE
16
Olśnienie na zewnętrznych stanowiskach pracy
– niedoceniany czynnik ryzyka zawodowego
Dariusz Sawicki
Politechnika Warszawska
Agnieszka Wolska
Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy
Słowa kluczowe: oświetlenie zewnętrzne, olśnienie na stanowisku pracy, wskaźnik GR
Celem artykułu jest analiza zjawiska olśnienia
na
zewnętrznych
stanowiskach
pracy
w
rzeczywistych
warunkach
przemysłowych
w
Polsce.
Autorzy
przeprowadzili
badanie
olśnienia
w
19
zakładach
przemysłowych
na
93
zewnętrznych
stanowiskach
pracy.
Analizę
przeprowadzono
zgodnie
z
normą
PN-EN12464-2.2014, określającą dopuszczalne
wartości wskaźnika GR dla różnych stanowisk oraz
obszarów
wykonywania
zadań
(czynności).
Jest to pierwsza w Polsce obiektywna ocena
olśnienia
na
zewnętrznych
stanowiskach
przeprowadzona w tak szerokim zakresie. Analiza
wyników wykazała, że w 21,5% badanych
obszarów
wykonywania
zadań
wyznaczony
stopień
olśnienia
(zmierzone
wartości
GR
lub
ocena
subiektywna)
przekroczył
limity
określone w normie. Dodatkowo w 11,8%
obszarów zadań stwierdzono wysoki stopień
ryzyka związanego z olśnieniem. Subiektywna
ocena
olśnienia
była
zgodna
z
wartością
wskaźnika GR w prawie wszystkich przypadkach
przekroczenia wartości granicznej GR. Oznacza
to, że zmierzona wartość wskaźnika GR dobrze
odzwierciedla
stopień
olśnienia
odczuwany
w rzeczywistych warunkach pracy.
Instalacje oświetleniowe na zewnętrznych
stanowiskach pracy realizowane są zgodnie
zaleceniami
normatywnymi,
ale
weryfikacja
projektu oświetlenia odbywa się wyłącznie
na
podstawie
symulacji
komputerowych.
Na żadnym z
rozpatrywanych
w artykule
stanowisk pracy, olśnienie nie było oceniane
w rzeczywistych warunkach pracy. Pokazuje
to
problem
niedoceniania
potrzeby
oceny
olśnienia w miejscach pracy na zewnątrz.
Jednocześnie publikowane są dane dotyczące
wypadków przy pracy i ofiar śmiertelnych
na skutek olśnienia, które potwierdzają potrzebę
przeprowadzenia rzeczywistej oceny olśnienia.
Można się zastanowić, dlaczego olśnienie
w miejscach pracy na zewnątrz nie jest tak samo
traktowane jak dla miejsc pracy we wnętrzach,
gdzie
realizowane
są
praktycznie
pomiary
wskaźnika UGR? Jednym z powodów jest brak
egzekwowania
wymagań
normatywnych.
Jednocześnie
rzeczywisty
stan
oświetlenia
w zakładzie przemysłowym może różnić się
znacznie od projektu, z powodu starzenia się
elementów
oraz
stosowania
rozwiązań
zastępczych i tymczasowych. Z drugiej strony
pojawia się problem z określeniem wartości
wskaźnika GR. Pomiar GR jest uważany przez
wielu specjalistów za bardzo trudne zadanie.
Znana jest obecnie tylko jedna publikacja,
w której autorzy proponują pomiar wskaźnika GR
i jest to omawiane w praktycznym kontekście.
Biorąc pod uwagę przedstawione wyniki,
uważamy,
że
badania
obejmujące
analizę
olśnienia na stanowiskach pracy na zewnątrz
powinny
być
kontynuowane.
Szczególnie
w przypadku stanowisk pracy w warunkach
niebezpiecznych, gdzie możliwość ograniczenia
olśnienia prowadzi do zmniejszenia jednego
z istotnych czynników ryzyka. Upowszechnianie
informacji o problemie może przyczynić się
do poprawy sytuacji. Jednocześnie rozpowszech-
nienie metody obiektywnej oceny olśnienia
na zewnętrznych stanowiskach pracy może
przyczynić się do jej praktycznego stosowania.
Publikacja opracowana na podstawie wyników III etapu
programu wieloletniego pn. „Poprawa bezpieczeństwa
i warunków pracy”, finansowanego w latach 2014-2016
w zakresie zadań służb państwowych przez Ministerstwo
Rodziny, Pracy i Polityki Społecznej.
Koordynator programu: Centralny Instytut Ochrony Pracy –
Państwowy Instytut Badawczy.
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
OŚWIETLENIE ZEWNĘTRZNE
17
Iluminacja Bazyliki Zaśnięcia Najświętszej
Maryi Panny w Jerozolimie
Rafał Krupiński
Politechnika Warszawska
Henryk Wachta
Politechnika Rzeszowska
Wojciech Maciej Stabryła
Salesian Pontifical University, Jerusalem
Cedric Büchner
Ludwig-Maximilians-Universität, Munich
Słowa kluczowe: iluminacja obiektów, analiza oświetlenia, symulacja komputerowa oświetlenia
Leżąca na Górze Syjon Bazylika Zaśnięcia
Najświętszej Maryi Panny jest ważnym miejscem
pielgrzymek wiernych, odwiedzających Ziemię
Świętą. Pomimo wpisania obiektu do mapy
oświetlenia miasta oraz chęci włodarzy i duchow-
nych, w porach wieczornych jest nieoświetlona
i narażona na liczne próby wandalizmu. Do tej
pory opracowano co najmniej dwie koncepcje
iluminacji obiektu, jednak żadna nie zyskała
uznania oraz zgody architekta, który reprezentuje
właściciela budynków, tj. Bractwo Ziemi Świętej
z Kolonii. Zwykle brak akceptacji projektu
iluminacji obiektu zabytkowego wynika z obawy
o jego strukturę oraz zafałszowanie nocnego
wizerunku w stosunku do znanego z obserwacji
w świetle dziennym. W przypadku bazyliki
powodem są również względy eksploatacyjne
związane z systemem oświetleniowym oraz
przewidywane
problemy
z
jego
późniejszą
konserwacją. Autorzy podjęli się więc wyzwania
opracowania projektu oświetlenia, który spełni
wszystkie
wymagania
i
przekona
stronę
architektoniczną do realizacji.
W
przeciwieństwie
do
dotychczasowych
opracowań, do etapu projektowania użyte
zostały
najnowsze
techniki
komputerowe
wierząc, że fotorealistyczne wizualizacje pomogą
w podjęciu tej trudnej decyzji. Opracowany
projekt z technicznego punktu widzenia jest
poprawny. Przedstawia nie tylko koncepcję
wizualną, jak to miało miejsce do tej pory.
Dokonano pełnej analizy rozkładów luminancji.
Uzyskane informacje pozwalają więc ocenić zgod-
ność projektu z zaleceniami dotyczącymi ilumina-
cji obiektów oraz normami. Sprawdzono również
sprawność iluminacji zaproponowanego rozwią-
zania. Znając ten parametr można ocenić zarówno
efektywność energetyczną projektu, jak również
wpływ realizacji na zanieczyszczenie światłem
środowiska naturalnego w przypadku realizacji.
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
OŚWIETLENIE ZEWNĘTRZNE
18
Prawne uwarunkowania ograniczania i kontroli
zanieczyszczeń sztucznym światłem.
Analiza porównawcza regulacji polskich i wybranych
państw Unii Europejskiej
Katarzyna Szlachetko
Uniwersytet Gdański, Instytut Metropolitalny
Słowa kluczowe: zanieczyszczenie światłem sztucznym; kontrola emisji sztucznego światła; prawne uwarunkowania przeciwdziałania
zanieczyszczeniom światłem sztucznym
Powszechnie przez „zanieczyszczenie sztucz-
nym światłem” (ang. light pollution) rozumie
się nadmierną i szkodliwą emisję sztucznego
światła spowodowaną nieprawidłowym oświetle-
niem (najczęściej zewnętrznym). Negatywne
skutki nieprawidłowego (uciążliwego) sztucznego
oświetlenia są wszechstronne i polegają w szcze-
gólności
na:
utracie
walorów
estetycznych
i krajobrazowych miejsca w związku z brakiem
naturalnego ciemnego nieba, utrudnieniu obser-
wacji astronomicznych, zaburzeniu cyklów rozwo-
jowych fauny i flory, negatywnym wpływie
na zdrowie psychiczne i fizyczne człowieka,
niebezpieczeństwie
w
ruchu
drogowym
czy marnotrawstwie energii.
Prawo unijne nie przewiduje odrębnej, dedy-
kowanej regulacji poświęconej kompleksowo
przeciwdziałaniu
zanieczyszczeniu
światłem.
Problem jest fragmentarycznie uwzględniony
w niektórych politykach unijnych. Dyrektywa Par-
lamentu Europejskiego i Rady 2011/92/UE z dnia
13 grudnia 2011 r. w sprawie skutków wywiera-
nych przez niektóre przedsięwzięcia publiczne
i prywatne na środowisko (Dz.U.UE.L.2012.26.1)
przewiduje, że ocena ta obejmuje oszacowanie
spodziewanych emisji światła przez przedsięwzię-
cie oraz opis prawdopodobnych znaczących skut-
ków wynikających z zanieczyszczenia światłem.
W ramach dobrowolnych kryteriów UE dotyczą-
cych ekologicznych zamówień publicznych (GPP)
w zakresie oświetlenia dróg i sygnalizacji świetlnej
wzmocniono kryteria w taki sposób, żeby pomóc
instytucjom zamawiającym w zakupie sprzętu
oświetleniowego o niskim poziomie zanieczysz-
czenia światłem. Niestety, to specyficzne zanie-
czyszczenie nie jest w ogóle wymieniane w Euro-
pejskim Zielonym Ładzie oraz w Europejskiej Stra-
tegii Bioróżnorodności do 2030 roku. Pomimo,
że brakuje wspólnych ram prawnych, to poszcze-
gólne
kraje
członkowskie
Unii
Europejskiej
we własnym zakresie realizują – na różne sposoby
– działania legislacyjne w celu przeciwdziałania
zanieczyszczeniom
światłem
sztucznym
(np.
Chorwacja, Słowenia, Węgry, Francja, Niemcy).
Prawo polskie nie reguluje bezpośrednio
problemu zanieczyszczeń sztucznym światłem.
Na razie określona kategoria jest wyłącznie
zjawiskiem faktycznym. Dopóki nie stanowi
pojęcia prawnego – nie ma możliwości skutecznej
prewencji, ograniczania i kontroli niepożądanej
emisji sztucznego światła. Niezbędne są regulacje
dotyczące wymagań środowiskowych dla emisji
sztucznego oświetlenia, ustalenie standardów
oświetleniowych (z uwzględnieniem zróżnicowa-
nia funkcji i przeznaczenia terenów) i maksymal-
nych norm emisyjnych oraz szczegółowych norm
technicznych
i
wytycznych
urbanistycznych
dotyczących
projektowania
oświetlenia
zewnętrznego. Inspiracją dla przyszłych regulacji
prawnych mogą być rozwiązania stosowane
w innych państwach Unii Europejskiej, stąd po-
trzeba badań komparatystycznych. Celem prezen-
tacji jest porównanie rozwiązań normatywnych
dotyczących przeciwdziałania zanieczyszczeniom
świetlnym w wybranych krajach i przedstawienie
dobrych praktyk legislacyjnych w tym zakresie.
Podstawową metodą badawczą zastosowaną
przy opracowaniu tematu jest dogmatyczna anali-
za materiału normatywnego. Analiza prawna ob-
jęła regulacje z zakresu prawa ochrony środowi-
ska i przyrody, prawa planowania i zagospodaro-
wania przestrzennego oraz prawa budowlanego.
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
OŚWIETLENIE ZEWNĘTRZNE
19
Wybrane problemy oceny zanieczyszczenia
światłem na poziomie projektowym
Krzysztof Skarżyński
Politechnika Warszawska
Słowa kluczowe: technika oświetlania, kryteria projektowe, oświetlenie zewnętrzne, zanieczyszczenie światłem
Wprowadzenie Zanieczyszczenie światłem
to problem zarówno naukowy, jak i techniczny.
Zjawisko to negatywnie wpływa na funkcjonowa-
nie całego ekosystemu. Jego główną przyczyną
jest działalność człowieka związana z niewłaści-
wym wykorzystaniem oświetlenia sztucznego –
głównie emisją strumienia świetlnego w górną
półprzestrzeń w sposób bezpośredni lub pośredni
(Rys. 1).
Rys. 1.
Analiza
przestrzennego
rozsyłu
strumienia
świetlnego w typowej sytuacji oświetlenia zewnętrznego
(kolor czerwony oznacza niepożądaną emisję strumienia
świetlnego w półprzestrzeń górną)
Cel pracy Głównym
celem
referatu
jest
omówienie obecnie stosowanych i zalecanych
parametrów oceny zanieczyszczenia światłem
na
poziomie
projektowym
pod
względem
użyteczności ich stosowania. Parametry te oraz
ich wartości kryterialne zostały opisane w normie
PN-EN 12464-2:2014 „Światło i oświetlenie
– Oświetlenie miejsc pracy – Część 2: Miejsca
pracy na zewnętrz”. Dodatkowo w 2017 roku
pojawiła się nowa wersja raportu technicznego
Międzynarodowej
Komisji
Oświetleniowej
CIE nr 150: „Guide on the Limitation of the Effects
of Obtrusice Light from Outdoor Lighting
Installations, 2nd
Edition”. Uzupełnia on normę
o
nowy
parametr
(RUF)
oraz
proponuje
zmodyfikowane wartości kryterialne pozostałych
parametrów oceny. Poszczególne parametry
oceny zostały po krótce opisane w tablicy 1.
Tab. 1. Zestawienie parametrów oceny zanieczyszczenia
światłem według raportu CIE nr 150:2017.
Parametr
Informacje podstawowe
Strefa
Strefa środowiskowa E0-E4; strefy różnią jasnością otoczenia
występującą w określanym obszarze, z tym że strefa
E0 określa obszary ochrony ciemnego nieba.
Ev [lx]
Maksymalna wartość wertykalnego natężenia oświetlenia
na elewacji, przyjmuje wartości od 0,1 do 25 lx w zależności
od strefy i czasu przyciemnienia („ciszy nocnej”).
I [cd]
Światłość oprawy oświetleniowej w potencjalnie niepożąda-
nym kierunku; jej wartość kryterialna jest określana
na podstawie strefy środowiskowej, czasu przyciemnienia
(„ciszy nocnej”), wielkości powierzchni emitującej światło
w oprawie oświetleniowej oraz odległości pomiędzy oprawą
a miejscem intruzji.
RUL [%]
Wskaźnik strumienia świetlnego bezpośrednio wypromie-
niowanego w górę z instalacji oświetleniowej*; przyjmuje
wartości od 0 do 15% w zależności od strefy środowiskowej.
RUF [-]
Wskaźnik
strumienia
świetlnego
wypromieniowanego
w górę z instalacji oświetleniowej uwzględniający składową
pośrednią*; przyjmuje wartości od 2 do 35 w zależności
od strefy środowiskowej i rodzaju oświetlenia.
L [cd/m2]
Maksymalna średnia luminancja fasady budynku; przyjmuje
wartości od 0,1 do 25 cd/m2 w zależności od strefy
środowiskowej.
L [cd/m2]
Maksymalna średnia luminancja znaku (reklamy świetlnej);
przyjmuje wartości od 0,1 do 1000 cd/m2 w zależności
od strefy środowiskowej.
*tłumaczenie własne
Problemy stosowalności parametrów
Fizyczne podstawy kryterialnych wartości
poszczególnych parametrów.
Skomplikowanie
parametrów
oceny
oraz
nieprecyzyjnie określone kwestie weryfikacji.
Brak ujednolicenia kwestii rozkładu widmowe-
go promieniowania.
Brak
uwzględnienia
kwestii
efektywności
energetycznej.
Brak stosownych regulacji prawnych.
Podsumowanie Wydaje
się,
że
należy
poszukać nowego, łatwego do zrozumienia
i stosowania podejścia do oceny zanieczyszczenia
światłem środowiska na poziomie projektowym.
Należy ulepszyć procedurę oceny, uwzględniając
efektywność energetyczną, rozkład widmowy
promieniowania
oraz
kwestie
weryfikacyjne
i prawne.
XXIX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i I Forum Technologii Oświetleniowych
OŚWIETLENIE DRÓG
20
Dynamiczne strefowe oświetlenie przejść
dla pieszych uwzględniające kontrast luminancji
Damian Tyniecki
Politechnika Białostocka
Słowa kluczowe: oświetlenie dróg, oświetlenie przejścia dla pieszych, kontrast luminancji
Oświetlenie
dróg
jest
obowiązkiem
wynikającym z norm i przepisów prawa. Obecne
wymagania
pozwalają
na
zastosowanie
dedykowanych
systemów
doświetlających
przejścia dla pieszych tak, aby możliwie jak
najwcześniej dostrzec pieszego. Należy spełnić
określone
w
normach
wartości
natężenia
oświetlenia w obrębie przejścia dla pieszych,
w zależności od klasy oświetleniowej drogi,
na której znajduje się przejście. Niestety,
w niektórych sytuacjach może zaistnieć problem
prawidłowego procesu widzenia na drodze.
W
obowiązujących
wymaganiach
nie
ma
poruszonego
aspektu
kontrastu
luminancji,
w odniesieniu do przejść dla pieszych. Wysoki
kontrast
luminancji
zapewnia
zdolność
prawidłowej obserwacji pola widzenia. W skrajnie
niekorzystnych warunkach oświetleniowych może
dojść do sytuacji, w której luminancja otoczenia
i
luminancja
pieszego
jest
zbliżona,
co w rezultacie może doprowadzić do nie-
umyślnego spowodowania wypadku.
W przypadku, gdy kontrast luminancji C jest
bliski zera, istnieje wysokie prawdopodobieństwo
niezauważenia obiektu na drodze. Problem nasila
się głównie w strefie oczekiwania przed wejściem
na przejście oraz na krawędziach przejścia.
Zgodnie
z
przepisami
jakie
mają
zostać
w prowadzone od czerwca 2021, pieszy będzie
miał pierwszeństwo gdy zbliży się do „zebry”,
więc istotne jest to aby technologia ułatwiła
dostrzeganie pieszego.
Na rysunku 1 zaproponowana jest koncepcja
strefowego oświetlenia przejścia dla pieszych.
Przejście dla pieszych oraz miejsce oczekiwania
dzielimy na sektory. Każdy sektor jest oświetlony
oddzielnym źródłem/źródłami LED wraz z optyką
zamontowane w gotowej oprawie oświetle-
niowej. Głównym zadaniem takiego systemu jest
osiągnięcie wymagań ilościowych i jakościowych
zawartych w normach i wytycznych technicznych.
Rys. 1.
Koncepcja
strefowego
oświetlenia
przejścia
dla pieszych
Warunki te będą spełnione gdy w określony
obszar
zostanie
skierowana
wystarczająca
wartość strumienia świetlnego.
Wyposażając oprawę oświetleniowa w czujniki
i kamery możliwe jest analizowanie obrazu
w obrębie przejścia dla pieszych. Oświetlenie
takie miałoby możliwość wykrywania ruchu.
Na podstawie analizy obrazu możliwe jest
określenie luminancji tła za przejściem oraz
luminancji pieszego. W dalszym kroku należy
dostosować strumienie świetlne z poszczególnych
źródeł
LED
tak
aby
pieszy
znajdujący
się
w
dowolnym
sektorze
był
widoczny
dla kierowcy – kontrast luminancji był większy
od zera.
Podsumowanie W
artykule
wyjaśniona
zostanie
koncepcja
strefowego
oświetlenia
przejścia dla pieszych ze wskazaniem konieczności
oceny kontrastu luminancji. Zaprezentowane
będą metody obliczeń „sektorowych” strumieni
świetlnych LEDów w zależności od geometrii
przejścia dla pieszych, różnej wartości luminancji
tła,
zmiennego
całkowitego
współczynnika
odbicia pieszego, a także dla różnych warunków
atmosferycznych.