Jaroslav Vychytil

ÚVOD
Tento uþební text se zabývá jednou ze tĜí oblastí stavební fyziky, konkrétnČ stavební
svČtelnou technikou.
Skriptum je urþeno zejména pro cviþení v povinných bakaláĜských pĜedmČtech
124SFA1, 124SF01, 124SFL a 124SF1, povinných magisterských pĜedmČtech 124DEO1 a
124OSIB, v povinnČ volitelném pĜedmČtu 124YSFD a ve volitelném pĜedmČtu 124YSFO.
ýtenáĜi mČli doposud k dispozici pĜedevším literaturu, která se zabývala teoretickými
poznatky v oblasti svČtelné techniky. StudentĤm tak mnohdy i pĜes výklad na cviþeních dČlá
problém správnČ pochopit aplikaci takových poznatkĤ na konkrétní úlohy. Nejen z toho
dĤvodu je toto skriptum zamČĜeno na praktickou aplikaci teoretických poznatkĤ. Díky tomu
mĤže být využito v široké škále Ĝešených úloh, nejen pro úþely úspČšného absolvování
domácích úloh, seminárních, bakaláĜských a diplomových prací, ale i ve stavební praxi.
Struktura textu všech kapitol spoþívá v krátkém seznámení s problematikou vþetnČ
uvedení souhrnu potĜebných znalostí (krátká teorie, výpoþtové vztahy a podobnČ), Ĝešení
vybraných úloh (použití teoretických poznatkĤ) a v soupisu neĜešených pĜíkladĤ, které mají
sloužit pĜedevším k procviþení dané problematiky a dĤkladnČjší pĜípravČ ke zkoušce z daného
pĜedmČtu.
Autor uvítá jakékoliv podnČty, které mohou pĜispČt k vyšší kvalitČ tohoto textu pĜi
pĜípadném dalším vydání.
Za cenné podnČty a pĜipomínky dČkuji doc. Ing. Janu KaĖkovi, Ph.D. PodČkování
patĜí také Mgr. Martinovi Vychytilovi za spolupráci pĜi jazykové korektuĜe textu.
Jaroslav Vychytil
-3-
OBSAH
Úvod …
…
…
…
1. Stanovení polohy Slunce
…
…
…
…
…
…
…
3
…
…
…
…
…
…
…
4
1.1 Urþení azimutu a výšky Slunce ……………………………………………...
1.1.1 PĜíklad na urþení azimutu a výšky Slunce …………………………...
1.2 Grafické metody k urþení polohy Slunce …………………………………...
1.2.1 Diagram zastínČní ……………………………………………………
1.2.2 Pravoúhlý sluneþní diagram …………………………………………
1.2.2.1 PĜíklad na urþení azimutu a výšky slunce pravoúhlým
sluneþním diagramem …………………………………….
1.2.3 Stereografický sluneþní diagram …………………………………….
1.2.3.1 PĜíklad na urþení azimutu a výšky slunce stereografickým
sluneþním diagramem …………………………………….
1.3 PĜíklady na procviþení problematiky urþení polohy Slunce ………………..
1.3.1 PĜíklad 1a – výpoþet deklinace ………………………………………
1.3.2 PĜíklad 1b – výpoþet pravého sluneþního þasu ………………………
1.3.3 PĜíklad 1c – výpoþet výšky Slunce …………………………………..
1.3.4 PĜíklad 1d – výpoþet azimutu Slunce ………………………………..
2. ProslunČní a oslunČní
…
…
…
…
…
…
…
…
2.1 Orientace ke svČtovým stranám ……………………………………………..
2.2 ProslunČní …………………………………………………………………...
2.2.1 ěešené pĜíklady na urþení polohy kontrolního bodu ………………...
2.2.1.1 Rodinný dĤm není proslunČn ………………………………
2.2.1.2 Byt není proslunČn …………………………………………
2.2.1.3 Byt je proslunČn, jeden kontrolní bod ve více místnostech ..
2.2.1.4 Byt je proslunČn, více kontrolních bodĤ v jedné místnosti ..
2.2.1.5 Byt je proslunČn, více kontrolních bodĤ ve více místnostech
2.2.1.6 Byt je proslunČn, více možností kombinací kontrolních bodĤ
2.2.2 ěešený pĜíklad na orientaci objektu ke svČtovým stranám ………….
2.3 OslunČní ……………………………………………………………………..
2.4 ěešené pĜíklady na aplikaci sluneþních diagramĤ …………………………
2.4.1 Urþení doby proslunČní pomocí diagramu zastínČní ………………...
2.4.2 Urþení maximálního pĜevýšení pomocí diagramu zastínČní – var. I
2.4.3 Urþení maximálního pĜevýšení pomocí diagramu zastínČní – var. II
2.4.4 Urþení maximálního pĜevýšení pomocí diagramu zastínČní – var. III
2.4.5 Urþení vzdálenosti kontrolního bodu od vnitĜního nároží budovy …..
2.4.6 Urþení odstupu stínící pĜekážky ……………………………………..
2.4.7 Urþení doby proslunČní pomocí pravoúhlého sluneþního diagramu ...
2.4.8 Urþení doby proslunČní pomocí stereografického sluneþního diagramu
2.4.9 OslunČní, konstrukce stínĤ vržených na terén,
volba umístČní dČtského hĜištČ ………………………………………
2.5 PĜíklady na procviþení z proslunČní a oslunČní ……………………………
2.5.1 PĜíklad 2a – posouzení proslunČní, poloha kontrolních bodĤ I
……
2.5.2 PĜíklad 2b – posouzení proslunČní, poloha kontrolních bodĤ II ……
2.5.3 PĜíklad 2c – posouzení proslunČní, poloha kontrolních bodĤ III ……
2.5.4 PĜíklad 2d – posouzení proslunČní, poloha kontrolních bodĤ IV ……
- 154 -
4
5
5
5
7
9
10
12
13
13
13
13
13
14
14
15
17
17
18
19
20
21
21
23
24
24
24
29
31
32
33
35
36
45
50
53
53
53
54
54
2.5.5 PĜíklad 2e – orientace objektu ke svČtovým stranám ………………..
2.5.6 PĜíklad 2f – urþení pĜevýšení objektu ………………………………..
2.5.7 PĜíklad 2g – urþení minimálního odstupu objektu od stínící pĜekážky
3. Denní osvČtlení
…
…
…
…
…
…
…
…
…
3.1 Kritéria a limity ………………………………………………………………
3.1.1 ÚroveĖ denního osvČtlení – þinitel denní osvČtlenosti ………………
3.1.1.1 Poloha kontrolních bodĤ u obytné místnosti a u místnosti
s trvalým pobytem, požadavky na þinitel denní osvČtlenosti
3.1.1.2 ěešené pĜíklady na definici þinitele denní osvČtlenosti a
pomČrné pozorovací vzdálenosti …………………………..
3.1.2 RovnomČrnost osvČtlení ……………………………………………..
3.1.3 Rozložení svČtelného toku a pĜevládající smČr svČtla ……………….
3.1.4 Rozložení jasĤ ploch v zorném poli …………………………………
3.1.5 ZabránČní oslnČní ……………………………………………………
3.1.6 SvČtelnČ technické vlastnosti interiéru ………………………………
3.1.7 Barevnost prostĜedí …………………………………………………..
3.2 Stanovení oblohové, vnČjší odražené a vnitĜní odražené složky þinitele denní
osvČtlenosti …………………………………………………………………..
3.2.1 Graficko-poþetní metoda využívající Daniljukovy úhlové sítČ
(stanovení Ds a De) ……………………………………………………
3.2.1.1 Nulová hodnota oblohové þi vnČjší odražené složky
þinitele denní osvČtlenosti …………………………………
3.2.1.2 Úhly epsilon a psí ………………………………………….
3.2.1.3 ýinitel zneþištČní …………………………………………..
3.2.2 Práce s Daniljukovými úhlovými sítČmi – Ĝešené pĜíklady ………….
3.2.2.1 PrĤbČžná stínící pĜekážka ………………………………….
3.2.2.2 DélkovČ omezená stínící pĜekážka …………………………
3.2.2.3 Gradovaný versus konstantní jas oblohy u osvČtlovacího
otvoru konkrétní šíĜky ……………………………………..
3.2.2.4 Gradovaný versus konstantní jas oblohy u osvČtlovacího
otvoru nekoneþné šíĜky …………………………………….
3.2.2.5 Kombinace svislého a šikmého osvČtlovacího otvoru
nekoneþné šíĜky ……………………………………………
3.2.2.6 Kombinace svislého a šikmého osvČtlovacího otvoru
konkrétní šíĜky ……………………………………………..
3.2.2.7 SklonČná srovnávací rovina ………………………………..
3.2.3 Poþetní metoda vycházející z Daniljukových úhlových sítí
(stanovení Ds a De) …………………………………………………..
3.2.3.1 ěešený pĜíklad – prĤbČžná stínící pĜekážka ……………….
3.2.3.2 ěešený pĜíklad – délkovČ omezená stínící pĜekážka ………
3.2.4 WaldramĤv diagram upravený pro svislý osvČtlovací otvor a
kontrolní body na vodorovné srovnávací rovinČ (stanovení Ds a De) .
3.2.4.1 ěešený pĜíklad – Použití upraveného Waldramova diagramu
pĜi prĤbČžné stínící pĜekážce ………………………………
3.2.4.2 ěešený pĜíklad – Použití upraveného Waldramova diagramu
pĜi délkovČ omezené stínící pĜekážce ………………………
3.2.5 ýinitel denní osvČtlenosti ve venkovním prostoru …………………..
3.2.5.1 ěešené pĜíklady na urþení þinitele denní osvČtlenosti
ve venkovním prostoru ……………………………………
3.2.5.2 Kritérium pĜístupu denního svČtla k prĤþelí objektu ………
- 155 -
55
55
56
57
57
57
59
62
63
63
63
64
64
65
65
66
70
71
72
73
73
81
86
88
90
91
94
97
100
104
108
111
116
120
120
121
3.2.5.3 Urþení þinitele denní osvČtlenosti svislé roviny v exteriéru
pĜi stínČní prĤbČžnou stínící pĜekážkou – poþetní metoda
na základČ Daniljukových úhlových sítí …………………...
3.2.5.4 Urþení þinitele denní osvČtlenosti svislé roviny v exteriéru
– WaldramĤv diagram pro osvČtlení svislé roviny v exteriéru
3.2.6 Stanovení oblohové složky þinitele denní osvČtlenosti pomocí
rozšíĜené definice Lambertovy oblohy ………………………………
3.2.6.1 ěešený pĜíklad na aplikaci rozšíĜené definice Lambertovy
oblohy ……………………………………………………...
3.2.7 Stanovení vnitĜní odražené složky þinitele denní osvČtlenosti ………
3.2.7.1 ArndtĤv vztah – prĤmČrná hodnota Di v místnosti ………...
3.2.7.2 ArndtĤv vztah pro horní osvČtlení – prĤmČrná hodnota Di
na vodorovné rovinČ ……………………………………….
3.2.7.3 Metoda BRS – prĤmČrná hodnota Di v místnosti ………….
3.2.7.4 Využití BRS nomogramĤ – hodnota Di v posuzovaném bodu
na vodorovné rovinČ ……………………………………….
3.2.8 Stanovení þinitele denní osvČtlenosti pĜi horním difúzním zasklení …
3.2.8.1 ěešený pĜíklad na urþení oblohové složky þinitele denní
osvČtlenosti pĜi horním difúzním zasklení ………………….
3.3 PĜíklady na procviþení z denního osvČtlení …………………………………
3.3.1 PĜíklad 3a – pomČrná pozorovací vzdálenost ………………………..
3.3.2 PĜíklad 3b – þinitel odrazu svČtla …………………………………….
3.3.3 PĜíklad 3c – þinitel prostupu svČtla sklem (var. I) …………………...
3.3.4 PĜíklad 3d – þinitel prostupu svČtla sklem (var. II) ………………….
3.3.5 PĜíklad 3e – souhrnný þinitel prostupu svČtla ………………………..
3.3.6 PĜíklad 3f – þinitel denní osvČtlenosti (var. I) ……………………….
3.3.7 PĜíklad 3g – þinitel denní osvČtlenosti (var. II) ………………………
3.3.8 PĜíklad 3h – þinitel denní osvČtlenosti (var. III) ……………………..
3.3.9 PĜíklad 3i – þinitel denní osvČtlenosti (var. IV) ……………………..
3.3.10 PĜíklad 3j – þinitel denní osvČtlenosti (var. V) ……………………..
3.3.11 PĜíklad 3k – þinitel denní osvČtlenosti (var. VI) ……………………
3.3.12 PĜíklad 3l – þinitel denní osvČtlenosti (var. VII) ……………………
3.3.13 PĜíklad 3m – þinitel denní osvČtlenosti (var. VIII) …………………
3.3.14 PĜíklad 3n – þinitel denní osvČtlenosti (var. IX) ……………………
3.3.15 PĜíklad 3o – þinitel denní osvČtlenosti (var. X) …………………….
3.3.16 PĜíklad 3p – þinitel denní osvČtlenosti (var. XI) …………………....
3.3.17 PĜíklad 3q – þinitel denní osvČtlenosti ve venkovním prostoru (var. I)
3.3.18 PĜíklad 3r – þinitel denní osvČtlenosti ve venkovním prostoru (var. II)
3.3.19 PĜíklad 3s – jas oblohy ……………………………………………...
3.3.20 PĜíklad 3t – využití rozšíĜené definice Lambertovy oblohy (var. I) ..
3.3.21 PĜíklad 3u – využití rozšíĜené definice Lambertovy oblohy (var. II)
3.3.22 PĜíklad 3v – vnitĜní odražená složka þinitele denní osvČtlenosti (var. I)
3.3.23 PĜíklad 3w – vnitĜní odražená složka þinitele denní osvČtlenosti
(var. II) ………………………………………………..
3.3.24 PĜíklad 3x – vnitĜní odražená složka þinitele denní osvČtlenosti
(var. III) ………………………………………………
3.3.25 PĜíklad 3y – vnitĜní odražená složka þinitele denní osvČtlenosti
(var. IV) ………………………………………………
3.3.26 PĜíklad 3z – vnitĜní odražená složka þinitele denní osvČtlenosti (var. V)
Použitá literatura
…
…
…
…
…
- 156 -
…
…
…
…
122
124
130
132
133
133
134
135
136
141
143
146
146
146
146
146
146
146
147
147
147
148
148
148
149
149
150
150
150
151
151
151
151
152
152
152
152
152
153