(poslední aktualizace 2016-04-20)

Výpočet spotřeby elektrické energie na umělé osvětlení probíhá dle normy ČSN EN 15 193 dle čl. 4.1.1:

Qel  = ((Pn * Fc ) * [( tD * Fo * FD ) + ( tN * Fo)]) * 0,001                               [1]

Qel [kWh/rok] = spotřeba elektrické energie na umělé osvětlení za rok
Pn [W] - instalovaný příkon svítidel umělého osvětlení
Fc [-] - činitel řízení závislosti na konstantní úrovni osvětlenosti
Fo [-] - činitel závislosti provozní doby na obsazenosti a systémů detekce "obsazení"
FD [-] - činitel závislosti provozní doby na denním osvětlení (sdružené osvětlení)
tD [h/rok] - doba svícení umělého osvětlení při denním světle, tj. když je venku ještě světlo, které ale svou intenzitou nedostačuje pro zajištění požadavku v zóně na intenzitu osvětlení Em jen denním světlem
tN [h/rok] - doba svícení umělého osvětlení bez denního světla, tj. za tmy

Pozn: V tomto příspěvku se nebudeme zabývat ztrátovou energií a energií pro nouzové osvětlení. Pro účely záměru toho příspěvku se věnujeme jen podstatnému jádru výpočtu spotřeby umělého osvětlení.

Činitel Fo je závislý na činiteli obsazenosti FA [-] a na činiteli Foc [-] detekce osob v zóně - čili na typu spínání soustavy umělého osvětlení v závislosti na typu této detekce. Činitel FA je uveden v profilu užívání zóny. Činitel Foc volíme v zadání na formuláři "UMĚLÉ OSVĚTLENÍ". Činitel FD je závislý na intenzitě pronikání denního světla do interiéru. Pokud je sdružené osvětlení, vybírají se tyto informace také na formuláři "UMĚLÉ OSVĚTLENÍ".

Provozní doby umělého osvětlení tD a tN jsou u měsíčního výpočtu součástí profilů užívání. Čili jsou u měsíčního modulu výpočtu v jednotlivých předdefinovaných profilech natvrdo zadány tabulkové hodnoty průměrných dob svícení uvedených v informativní příloze F normy ČSN EN 15 193.  U hodinového modulu výpočtu jsou tyto provozní doby automaticky vypočítávány na základě provozních dob zóny, katalogu intenzity venkovní osvětlenosti a zadané hraniční hodnoty venkovní osvětlenosti EDL [lx] pro ještě dostačující osvětlení Em (lx) pouze denním světlem. K tomuto je více uvedeno v článku "Rozdíly mezi měsíčním a hodinovým výpočtem - 1. část: Provozní doba umělého osvětlení"

Jako referenční hodnoty pro umělé osvětlení stanovuje vyhláška 78/2013 Sb. pouze tyto:

1) měrný referenční příkon soustavy umělého osvětlení pL,lx,R = 0,05 W/m2lx pro typy užívání RD a BD
a pL,lx,R = 0,10 W/m2lx pro všechny ostatní typy budov. Tento referenční požadavek je uveden v profilu užívání na základě typu předdefinovaného profilu (RD,BD, ostatní)
2) činitel závislosti na denním osvětlení FD,R=1,00. V praxi to znamená, že pokud hodnocená budova má sdružené osvětlení, je jí to k dobru oproti referenční budově při hodnocení.

Z bodu 1) plyne, že referenční příkon je:

Pn,R = pL,lx,R * Em * Af,int                                                                       [2]

Pn,R [W] - instalovaný referenční příkon umělého osvětlení
Em [lx] - průměrný požadavek na intenzitu osvětlení v hodnocené zóně
Af,int [m2] - čistá podlahová plocha zóny

Em je hodnota uvedená v profilu užívání přiřazeného k zóně na formuláři "ZÁKLADNÍ POPIS ZÓNY". Af,int je hodnota, kterou zadává zpracovatel také na tomto formuláři "ZÁKLADNÍ POPIS ZÓNY".

A) Z výše uvedeného plynou tyto závěry pro rozdíly spotřeb mezi REFERENČNÍ a HODNOCENOU budovou:

1) Referenční spotřebu vůči spotřebě hodnocené budovy ovlivňuje rozdílnost činitelů FD a FD,R ve výpočtu

2) Referenční spotřebu vůči spotřebě hodnocené budovy ovlivňuje rozdílnost měrných instalovaných příkonů umělého osvětlení pro hodnocenou a referenční budovu pL,lx a pL,lx,R

B) Z výše uvedeného plynou tyto závěry pro výslednou absolutní výši spotřeby elektrické energie na umělé osvětlení:

1) Výsledná spotřeba je ovlivěna předpokládanou dobou provozu umělého osvětlení tD a tN
2) Výsledná spotřeba je ovlivněna činiteli Fo, FD, FA, Fc postihující obsazenost, konkrétní řešení ovládání soustavy umělého osvětlení v řešené zóně a schopnost využivat denní světlo
3) Výsledná spotřeba u hodnocené budovy je ovlivněna zadáním instalovaného příkonu Pn
(Pozn. pokud i u hodnocené budovy volíme, že instalovaný příkon je nejvýše referenční, tak i pro hodnocenou budovu platí bod 4)
4) Výsledná spotřeba u referenční budovy je ovlivněna průměrným požadavkem na intenzitu osvětlení Em za čistou podlahovou plochu řešené zóny Af,int a vybraným referenčním měrným příkonem pL,lx,R dle typu užívání zóny, resp. budovy (RD,BD x ostatní)

Tady bychom se důrazně zastavili u hodnoty průměrného požadavku na intenzitu osvětlení Em [lx] v řešené zóně. Tento požadavek je přednastaven v profilech užívání. V praxi to znamená, že pokud například zpracovatel zvolí profil s průměrným požadavkem na inzenzitu osvětlení Em=500 lx, tak v celé čisté podlahové ploše řešené zóny Af,int je požadavek 500 lx. Otázka zní: Je tomu skutečně u posuzované budovy tak? Viz příklady A,B níže:

Příklad A:
Hodnotíme zónu, ke které jsme přiřadili předdefinovaný profil např. č. 6 AD - velkoplošné kanceláře s průměrným předdefinovaným požadavkem intenzity osvětlenosti Em=500 lx. Řešená zóna má čistou podlahovou plochu Af,int např. 100 m2, čili jedná o kancelářský prostor typu "openspace", což jsme naznačili již volbou předdefinovaného profilu užívání. Pokud tento předdefinovaný prostor pro výpočet ponecháme, znamená to, že je požadavek v každé části podlahové plochy na intenzitu osvětlení 500 lx a to vstupuje samozřejmě do výpočtu referenčního příkonu Pn,R dle vztahu [2] a následně do výpočtu spotřeby energie dle vztahu [1].

Schéma půdorysu čisté podlahové plochy pro příklad A z hlediska požadavků na intenzitu osvětlení v zóně:


Příklad B:
Hodnotíme zónu, ke které jsme přiřadili předdefinovaný profil č. 6 AD - velkoplošné kanceláře s průměrným předdefinovaným požadavkem intenzity osvětlenosti Em=500 lx. Řešená zóna má čistou podlahovou plochu Af,int např. 100 m2, čili jedná o kancelářský prostor typu "openspace", což jsme naznačili již volbou předdefinovaného profilu. Víme ale, že v celé čisté podlahové ploše řešené zóny není požadavek Em=500 lx (viz schéma  obrázku níže). V takovém případě musíme volit profil užívání zóny č. 51 - definuji vlastní profil.  Jako výchozí zvolíme profil č. 6 AD-velkoplošné kanceláře a přepíšeme pouze hodnotu Em z 500 lx na hodnotu 352,4 lx.  Následně tato hodnota vstupuje samozřejmě do výpočtu referenčního příkonu Pn,R dle vztahu [2] a následně do výpočtu spotřeby energie dle vztahu [1]. Oproti příkladu A vychází referenční spotřeba v příkladu B podstatně nižší.  A toto snížení je úměrné tomu, co zadal zpracovatel na základě reálného předpokladu průměrného požadavku na intenzitu umělého osvětlení v posuzované zóně!

Schéma půdorysu čisté podlahové plochy pro příklad B z hlediska požadavků na intenzitu osvětlení v zóně:


Průměrný požadavek na intenzitu osvětlení v zóně pro příklad B: = [ 4* (500*4*4)+ 1* (90*2*10) + 2* (90*4*2)] / (4*4*4+1*2*10+2*4*2) = 352,4 lx.

C) porovnání naměřené spotřeby elektrické energie pro umělé osvětlení posuzované budovy se spotřebou uvedenou v PENB (samozřejmě u PENB zpracovaných na již provozované budovy)

Tady opět velmi důrazně upozorňujeme, že to lze pouze za těchto podmínek:
1) známe provozní doby umělého osvětlení tD a tN za celý rok, během kterých máme naměřené spotřeby
2) známe průměrnou intenzitu osvětlenosti Em v řešené zóně za celý rok během provozních hodin tD a tN
3) známe instalovaný příkon soustavy umělého osvětlení Pn v budově
4) známe činitel průměrné obsazenosti FA v řešené zóně za celou provozní dobu tD a tN
5) známe systém řízení a typ soustavy umělého osvětlení hodnocené zóny a dokážeme tyto informace převést na koeficienty Foc, Fc, FD apod.

Tyto všechny informace musíme pak zadat jako vstupní hodnoty do výpočtu PENB, čili určitě si nelze vystačit (využít) jen s čistě předdefinovanými profily. Proč? Jednoduchý případ:

Máme zónu s kancelářemi (oddělenými). Jedna se nachází v administrativní budově typu rodinného domku,  protože je v něm provoz vesnického Obecního úřadu každé pondělí a středu od 8 do 12h. Naproti tomu máme kancelářkou budovu v centru města využívanou zaměstnanci od 7 do 20 h. Sami asi "cítíme", že pro obě budovy (zóny), byť mají stejný název profilu užívání, nelze použít jeden předdefinovaný profil užívání! Nutno volit vlastní profil užívání vycházející z tohoto profilu, ale vstupy je nutno upravit  dle konkrétní provozu hodnocené budovy. A to samozřejmě v případě, když se chceme spotřebami uvedenými v průkazu přiblížit reálné spotřebě naměřené pro umělé osvětlení u hodnocené budovy.

Porovnání také nelze provést z důvodu, že v drtivé většině případů nemáme k dispozici roční spotřebu elektrické energie na umělé osvětlení posuzované budovy, protože málokdy se odděleně měří!

Viz také článek, který vysvětluje, proč nesouhlasí spotřeby z PENB se spotřebami na fakturách. Tuto skutečnost je bohužel třeba neustále vysvětlovat a připomínat, protože mnohými (i odborníky) je neustále vydávána sekundární funkce PENB za primární - viz níže.

VŽDY MÁME NA PAMĚTI, ŽE PRIMÁRNÍ FUNKCE PENB JE POROVNÁVACÍ! Hlavní informační přínos je pro zájemce o koupi, pronájem i u novostavby pro její povolení apod. ta, že objekt s lepší klasifikací bude mít vždy nižší spotřebu než objekt s horší klasifikací při stejném užívání objektu. Pokud od PENB požadujeme sekundární "nadstavbu" v podobě konfrontace, resp.  potvrzení spotřeb v něm uvedených s reálnými naměřenými spotřebami energií, musíme mít vždy na zřeteli, za jakých okrajových podmínek byly vypočty, resp. naměření spotřeb provedeno a jaký je mezi nimi rozdíl !

D) žádný program pro hodnocení ENB neřeší světelně-technický projekt!

Co to v praxi znamená? Znamená to tolik, že pokud například u hodnocené budovy zadáte známý instalovaný příkon Pn, program Vám nezkontroluje, že tento zadaný příkon dokáže zajistit požadovanou průměrnou osvětlenost v zóně Em uvedenou v profilu užívání. Tímto zadaným příkonem Pn použitým ve výpočtu se třeba dokážeme přiblížit reálné naměřené spotřebě, ale vůbec bohužel neřešíme, že osvětlovací soustava hodnocené budovy není s tímto příkonem a účinností schopna zajistit požadavek na osvětlenost! V takovém případě ve srovnání s referenční budovou porovnáváme "jablka s hruškami", protože jedna spotřeba (referenční budova) je uvedena pro dodržení požadavku na Em a druhá (hodnocená budova) nikoliv. Z tohoto hlediska se pak můžeme lehce dopustit chybného úsudku, že soustava umělého osvětlení hodnocené budovy je vlastně úsporná, resp. vyhovující. Při návrhu soustavy umělého osvětlení u novostaveb je nutno vždy toto separátně posoudit v samostatném světelně-technickém projektu.

Z tohoto důvodu je také zřejmě, že pokud u hodnocené budovy znáte a zadáte do programu instalovaný příkon Pn a současně měníte průměrný požadavek na osvětlenost Em, tak se Vám nemění výsledná spotřeba elektrické energie na umělé osvětlení u hodnocené buddovy. Mění se jen spotřeba elektrické energie na umělé osvětlení pro referenční budovu, protože tato hodnota vstupuje do vzorců pro výpočet [1] a [2].

Pokud používáme u novostaveb např. referenční hodnotu příkonu i pro hodnocenou budovu, tak zde je jistota, že instalovaný příkon tento požadavek na Em zajistí. Otázkou také zůstává, jak moc jsou referenční měrné požadavky na příkon umělého osvětlení pL,lx,R uvedené ve vyhlášce 78/2013 Sb. přísné nebo benevolentní. Zatím se zdá, že zejména pro ostatní typy budov je tento požadavek velmi předimenzován. Např. pro novostavby administrativních budov je v současné praxi instalovaný měrný příkon soustavy umělého osvětlení cca 0,03 až 0,05 W/m2lx. Referenční příkon je 0,10 W/m2lx. Takže i z tohoto důvodu mohou mnozí zpracovatelé průkazů považovat referenční spotřebu elektrické energie na umělé osvětlení i při dodržení všech zásad správného zadání uvedených výše za "zbytečně nebo nesmyslně vysokou". Řečeno slovy uživatelů programu ENERGETIKA dotazujících se na toto téma, které vedlo k sepsání tohoto příspěvku. 



ZÁVĚR:

• spotřebu elektrické energie na umělé osvětlení pro posuzovanou budovu vždy ovlivňuje zpracovatel na základě zadání! U referenční spotřeby jsou vyhláškou 78/2013 Sb.pouze předem předdefinované vstupy FD,R  a pL,lx,R!
• Porovnání reálně naměřených spotřeb s výsledky v PENB lze jen obtížně, protože bychom musely dodržet všechny zásady zadání uvedené v bodě C) a všechny tyto vstupy, resp. okrajové podmínky, za kterých byla spotřeba naměřena v 99,9% případů neznáme