Dokáže devět různých nástrojů simulace osvětlení denním světlem dosáhnout stejných výsledků?

23. března 2016

Partneři sekce:

V posledních letech se zvýšil zájem o kvalitu denního světla v budovách a o to, jakým způsobem jej mohou profesionálové specifikovat. Nejen, že denní světlo ovlivňuje pohledové a prostorové vlastnosti interiérů budov, ale hraje také důležitou roli při snižování spotřeby energie na umělé osvětlení.

Tento zájem vedl ke zvýšenému využívání simulačních programů k vyhodnocení podmínek denního světla v budovách. Ačkoliv je v současné době na trhu k dispozici celá řada programů simulace denního světla, zkušenosti ukazují, že výsledky získané z různých simulačních programů se mohou různit. Mohlo by to být způsobeno omezeními v samotném simulačním programu a/nebo nedostatečnými dovednostmi osoby, která nastavuje parametry modelů a simulace.
Protože se výsledky simulačních programů používají k dokumentaci požadavků a doporučení k hladinám denního světla ze strany stavebních úřadů, je nezbytně nutné zabezpečit dosažení spolehlivých a přesných předpovědí. Z tohoto důvodu byla zahájena spolupráce mezi odborníky ze stavebnictví a z výzkumných institucí za účelem provedení šetření přesnosti devíti programů simulace denního světla používaných v praxi. U programů byla testována jejich schopnost vypočítat hladiny faktoru denního světla na pracovní ploše a hloubku penetrace denního světla. U simulací bylo šetřeno pět různých typů místností, každá s odlišnými vlastnostmi, např. místnost s vnější překážkou. Přehled místností je možné vidět na obrázku 1.


Jednoduchá místnost		Hluboká místnost

Místnost s překážkou		Místnost se světelnou římsou

Nepřímo osvětlená mísnost

Výsledky simulace získané z devíti simulačních programů ukazují, že jsou všechny programy schopné simulovat nejméně členité místnosti s vysokou mírou přesnosti. U členitějších místností, jako například místností s nepravým světlem, výsledky ukazují, že některé programy nejsou schopny podmínky denního světla správně nasimulovat. Tabulka uvedená níže uvádí přehled simulačních programů, které byly použity během šetření, a to, jaká byla jejich simulační schopnost v různých typech místností.

Směrodatná odchylka průměrného faktoru denního světla pro různé simulační programy se pohybovala od ± 5,1 % do ± 13,6 %. Nejmenší směrodatná odchylka činila ± 5,1 %; u většiny jednoduchých místností byla dosažena odchylka ± 6,6 % a ± 7,4 %(Místnost 1, Místnost 2 a Místnost 4), zatímco v členitějších místnostech měly Místnost 3 a Místnost 5 standardní odchylku ± 10,3 %, resp. ± 13,6 %.

Hloubka penetrace denního světla byla definována jako vzdálenost od fasády, na které bylo dosaženo faktoru denního světla 2 %. Při pohledu na hloubku penetrace denního světla simulovanou různými simulačními programy byly zjištěny směrodatné odchylky v rozmezí od ± 4,9 % do ± 8,7 %(viz Tabulka 3). Nejvyšší odchylka byla pozorována v místnosti s překážkou, která může být způsobena různými způsoby, jakými se simulační programy s překážkami vyrovnávají. U místnosti s nepřímým světlem se hloubka penetrace denního světla neposuzovala, protože tato místnost je popisována jako místnost uvnitř budovy, jejíž stěny nesměřují do exteriéru.

Zpráva ze šetření popisuje řadu možných zdrojů těchto odchylek. Tyto zdroje mohou být způsobeny strukturou výpočetních programů, jejich schopností simulovat členité místnosti/prostředí, ale i odborností uživatele.