Světlo je neodmyslitelnou součástí životního prostředí, kde má nenahraditelnou funkci. Světlo patří spolu s vodou, půdou a vzduchem k důležitým činitelům životního prostředí. Jeho vliv se nevyužívá pouze na zprostředkování vidění, je výrazný i při další fyziologické činnosti většiny organismů. V současnosti, kdy je elektrické světlo neodmyslitelnou součástí našeho životního prostředí, si vůbec neuvědomujeme, že uspokojuje životní potřeby lidí pouze jedno století a že přechod od nejjednodušších světelných zdrojů k elektrickým zdrojům světla, které se umisťují ve svítidlech, trval několik tisíc let. V dnešní době, kdy jsou kladeny stále vyšší nároky na energetickou účinnost, bezpečnost a estetiku veřejných prostorů, hraje osvětlení budov a staveb klíčovou roli.
Hodnocení osvětlení a jeho parametry
Osvětlení v budovách se hodnotí pomocí kvantitativních parametrů, které určují jeho kvalitu. Mezi základní parametry patří: osvětlenost, rovnoměrnost osvětlení, rozdělení jasů, oslnění, barva světla, barevné podání, denní světlo, blikání (flicker) a pod. V reálných prostorech však nejsou všechny parametry osvětlení stejně důležité. Někdy potřebujeme vysoký zrakový výkon (například při práci s počítačem), někdy je zase důležitá dostatečná zraková pohoda a estetika (například při přijímání návštěv).
Osvětlenost a rovnoměrnost
Intenzitu osvětlení v daném místě světla dopadajícího na plochu vyjadřuje fotometrická veličina osvětlenost E [lx]. Rovnoměrnost osvětlení se určuje na porovnávací rovině v místě úlohy jako poměr nejmenší a místní průměrné osvětlenosti. Při celkovém osvětlení se stanoví průměrná hodnota osvětlenosti v celém půdorysu místnosti, nejmenší hodnota se stanoví v místě, kde se nacházejí nejméně osvětlené předměty hlavní zrakové činnosti. Osvětlenost a její rovnoměrnost se měří a hodnotí pomocí luxmetrů. Osvětlovací soustava realizací podléhá ověření fotometrických parametrů, což je jednou z požadavků kolaudace prostorů do užívání, které kontroluje Úřad veřejného zdravotnictví a jemu podřízené regionální úřady veřejného zdravotnictví. Verifikace osvětlovací soustavy vyplývá ze zákona MZ SR č. 355/2007 Z. z. v znění pozdějších předpisů a jeho prováděcí vyhlášky MZ SR č. 541/2007 Z. z. v znění pozdějších předpisů, která předepisuje požadavky pro jednotlivé pracovní prostory.
Rozložení jasů a kontrast
Lidské oko vnímá právě jasy, proto je pro správné vnímání důležité správné rozložení jasů v zorném poli. Předměty vnímáme pouze na základě toho, že jejich jas je jiný než jas pozadí. Rozdílu jasů říkáme kontrast. Pro zrakový výkon, zrakovou pohodu a zabránění únavě jsou rozhodující právě jasy a jejich rozložení v zorném poli, které se zjistí správnou volbou rozložení osvětlenosti a odraznosti povrchů. Rozložení jasů v prostoru vytváří kontrasty. Rozdíl dvou sousedních jasů udává absolutní kontrast (L1 - L2), který však nemusí být dostačující pro posouzení možnosti dobrého vnímání.
Oslnění
Oslněním se nazývá nepříznivý stav zraku, který zhoršuje zrakovou pohodu nebo znemožňuje vidění. Oslnění je způsobeno velkým jasem, náhlou změnou adaptačního jasu, nevhodným rozložením jasu v zorném poli, čili vysokým kontrastem, nebo vyšším jasem prostředí před pozorovaným pozadím. Rozlišujeme několik typů oslnění:
Čtěte také: Ochrana fasády vnější omítkou
- Absolutní - způsobené velkým jasem. Za denního světla způsobuje takové oslnění jas větší než asi 200 000 cd/m2, při umělém osvětlení to bývá jas větší než 3 000 cd/m2. Velká svítící plocha, jejíž jas je větší než 7 500 cd/m2, působí i za dne oslnivě (např. sluncem osvětlená bílá stěna, zasněžené pole a pod.).
- Adaptační (přechodové) - způsobené náhlou změnou adaptačního jasu, jíž se zrak nestačí tak rychle přizpůsobit. Stává se to při náhlém přechodu pohledu z tmavšího prostředí do světlého. Náhlá změna jasu nemá být větší než 1/10.
- Relativní - způsobené přesvětlením sítnice. Obvykle vzniká od světelných zdrojů nebo svítidel, jejichž jas je k adaptačnímu jasu příliš velký.
- Závojové - způsobené větším jasem prostředí před pozorovaným pozadím.
Barva světla a barevné podání
Farba svetla a farebnosť povrchov sú rovnako dôležité na vytvorenie vhodných zrakových výkonov ako kvantitatívne parametre osvetlenia. Na vytvorenie farebného vnemu je potrebná nielen farebnosť daného predmetu, ale zároveň musí svetlo, ktorým tento predmet osvetľujeme, obsahovať danú farbu. Barevné podání vyjadřuje procentuální zastoupení všech barev ve spektru daného světelného zdroje. Vhodný výběr zdrojů má také vliv na ekonomickou úspornost svítidla. Moderní LED systémy mají výrazně nižší nároky na údržbu než tradiční osvětlení.
Psychologické aspekty osvětlení
Návrh osvětlení má dvě stránky, a to stránku technickou, která se týká toho, kolik světla potřebujeme pro daný úkol, ale i stránku psychologickou, která se zabývá osvětlením z hlediska toho, jak působí na člověka. Psychologické působení osvětlení je ale také neméně důležité, ať už při osvětlování muzea, butiku nebo parkoviště. Existují základní zásady osvětlení, které se už po desetiletí osvědčují jako prostředek analýzy a strukturalizace světelných projektů. Jeho tři základní kategorie - světlo pro vidění, světlo pro pohled a světlo pro dojem - se vrací k Američanovi Richardu Kellymu, pionýru světelného projektování.
- Světlo pro vidění je základní osvětlení, které nám umožní vidět. Jedná se o rovnoměrné osvětlení, které většinou přichází svrchu.
- Světlo pro pohled vytváří akcenty a do hry vstupují směrové vlastnosti světla. Je to světlo, které vytváří v místnosti hierarchii světelných kontrastů. Především pomocí směrového světla lze zvýraznit oblasti nebo objekty v prostoru.
- Světlo pro dojem zahrnuje velký počet osvětlovacích efektů, které jsou použity z důvodu navození určité atmosféry nebo z dekorativních důvodů a nemají v první řadě praktickou funkci: například náladu navozující svíčka na stole v restauraci, světelný umělecký objekt nebo barevné osvětlení, které ovlivňují a mění především barevné klima prostoru.
Většina lidí světlé interiéry ztotožňuje s většími a prostornějšími místy. To podporuje pocit bezpečí a přispívá i k radostnější náladě. Naopak zšeřelý prostor připadá některým lidem stísněný. Účinek však nemusí být jednoznačný. Dobře osvětlený prostor, v němž je ihned vidět, připadá mnoha lidem zbavený intimity.
Typy osvětlení a výběr svítidel
Při výběru svítidel hraje důležitou roli nejen design svítidla, ale i jeho schopnosti usměrnit světelný paprsek podle toho, na jaký účel dané svítidlo potřebujeme. To se děje pomocí optického systému svítidla - např. reflektoru, difuzního krytu a podobně. Svítidlo není jen designovým kouskem, ale nástrojem pro zvláštní účely použití. Důležitou vlastností světla, která je podpořená výběrem správného typu svítidla, jsou směrové vlastnosti světla.
- Světlomety: Tato světla poskytují široký, jasný paprsek světla, který může pokrýt velkou plochu a osvětlit i ty nejtmavší kouty pracoviště. Světlomety jsou velmi často používané s lištovými systémy. Největší uplatnění mají v akcentujícím osvětlení.
- Osvětlení vysokého stožáru: Tato světla jsou namontována na vysoké věži a používají se k vrhání světla do široké oblasti.
- Bodová světla: Tato světla se používají ke zvýraznění určité oblasti nebo předmětu, jako je jeřáb nebo určitá oblast staveniště.
- LED osvětlení: LED světla jsou energeticky účinná a lze je použít k zajištění vysoce kvalitního osvětlení v široké škále aplikací. Venkovní LED svítidla nasvítí fasádu každého domu nejen úsporně a šetrně k životnímu prostředí, ale i efektně. Snadno totiž vytvoří originální světelné kompozice nebo cíleně zdůrazní zajímavé prvky osvětlené budovy.
- Dočasné osvětlení: Tato světla se často používají k dočasnému osvětlení pro konkrétní úkol nebo oblast staveniště.
- Stropní svítidlo (Downlighty): soustřeďuje světlo do svislého směru. Downlighty bývají zpravidla kruhové nebo čtvercové a zahloubené do stropu, avšak mohou mít i povrchovou montáž.
- Svítidla Uplights: svítí směrem vzhůru, jak již prozrazuje název. Je to v podstatě opak svítidla Downlights. V interiéru využívají odraženého světla a tak spadají do kategorie nepřímého osvětlení.
Pro dokonalé rovnoměrné osvětlení svislých ploch jsou zapotřebí speciální svítidla. Zpravidla jde o speciálně navržený reflektor s rozptylnou čočkou. Svítidla mohou být buď vestavěná do podhledu, nebo se jedná o lištový systém. Rovnoměrné osvětlení stěn se nevyužívá jen ve výstavnictví, ale také v běžných interiérech. Osvětlení stěn přispívá k lepší orientaci člověka v prostoru.
Čtěte také: Průvodce výběrem fasádních obkladů a omítek
Denní osvětlení a jeho normativy
Denní osvětlení je důležitou součástí osvětlení budov. Lidské oko se za dlouhé roky existence člověka vyvíjelo a adaptovalo na dvě hodnoty osvětlenosti: denní světlo a světlo ohně v jeskyni. Umělým osvětlením se snažíme přiblížit světelnotechnické podmínky právě těm podmínkám, na které je oko zvyklé. Osvětlenost interiérů se pohybuje ve středu mezi těmito hodnotami.
V České republice existuje silná tendence omezovat, či dokonce rušit požadavky na denní osvětlení a proslunění budov. Je to způsobeno tím, že při výstavbě a prodeji bytů selhává předpoklad udržování kvality produkce poptávkou v prostředí volného trhu. Značná část nových bytů se neprodává k bydlení, ale jako investice, která zhodnotí vložené prostředky a ochrání je před inflací.
Důležitá je jednoznačnost požadavků, která by neměla ustupovat snahám o co největší „přesnost“, tj. o věrnost modelu, který stanoví legislativa, reálnému působení denního světla v budovách. Aby regulace normou byla úspěšná, musejí být její ustanovení při praktické činnosti vymahatelná. České technické normy jsou obecně nezávazné, ale řada z nich je uvedena v závaznost odkazem v jiném závazném předpise - ve vyhlášce nebo v nařízení vlády. Tímto způsobem jsou závazné i české technické normy o denním osvětlení.
Na několika příkladech z teorie i praxe bylo ukázáno, že tvorba legislativy a technických norem pro osvětlení denním světlem není jednoduchá, a navíc jí současná doba nepřeje. Normy by měly být v souladu s ostatní legislativou, zejména s tou, která má vyšší právní závaznost.
Zákony a normy pro denní osvětlení:
Čtěte také: Jak vybrat venkovní rolety do systému HELUZ 250mm
- Zákon MZ SR č. 355/2007 Z. z. v znění pozdějších předpisů
- Vyhláška MZ SR č. 541/2007 Z. z. v znění pozdějších předpisů
- Zákon 89/2012 Sb., § 1013 (vztah k imisím, jako je světlo a stín)
- Nařízení hlavního města Prahy číslo 12/2024 (tzv. pražské stavební předpisy)
- ČSN EN 17037: Denní osvětlení budov (zavedeno v srpnu 2019)
- Zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (§ 111)
- Vyhláška č. 268/2009 Sb., o technických požadavcích na stavby (§ 11)
- Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci
Kvalitativním kritériem světelného stavu vnitřního prostředí charakterizujícím úroveň denního osvětlení je činitel denní osvětlenosti D [%]. Obvykle se stanovuje jeho hodnota při nejméně příznivém stavu venkovního osvětlení - při rovnoměrně zatažené obloze v zimě. Kvalitativními kritérii jsou: rovnoměrnost denního osvětlení, rozložení světelného toku, rozložení jasu ploch v zorném poli, zábrana oslnění a barevné řešení interiéru. Kvalitativní kritéria by měla být prověřena i pro jiné stavy venkovního osvětlení, než je zatažená obloha v zimě.
Světlovody - řešení pro nedostatečně osvětlené prostory
Dispoziční i stavebně konstrukční řešení moderních budov je koncepčně postaveno na tom, aby se maximálním způsobem využil obestavěný prostor. Ne všechny vnitřní prostory mají zajištěn přístup k dennímu světlu. Ve špatně osvětlených místnostech s trvalým provozem osvětlovacích soustav se zvyšují požadavky na celkovou energetickou náročnost budovy. Tuto podmínku lze řešit na odpovídající úrovni u prostorů bez přímého denního světla zavedením optických vlnovodů, které umožňují vedení světla na větší vzdálenosti.
Z historického pohledu patří světlovody do oblasti technického zájmu o transport různých druhů energií na větší vzdálenosti. V současné době existuje mnoho typů světlovodů, které se liší druhem nástřešních kupolí, způsobem koncentrace slunečního záření, druhem světlovodného tubusu, jeho délkou a průměrem, či způsobem uhýbání. Základem účinnosti však zůstává vnitřní odrazný povrch, který musí být ideálně hladký s vysokou odrazivostí, v opačném případě se potom snižuje celková účinnost světlovodu na minimum. V konečné fázi také úprava krytu světlovodu ve stropní konstrukci ovlivňuje výsledné osvětlení.
Světlovodné systémy přinášejí možnosti zlepšení zrakové pohody a vizuální kontakt ve vnitřních částech budov. Slabou stránkou světlovodů jsou doposud přetrvávající vysoké pořizovací náklady, které už jsou překážkou jejich běžného používání. Světlovodný systém vyžaduje vedení-potrubí, které musí být hermeticky uzavřeno a utěsněno, aby nedocházelo k degradaci odrazných ploch vlivem atmosférické vlhkosti a prachu. Stropní kryty jsou vyráběny z difuzních skel nebo transparentních plastů, nástřešní kupole musí být odolné proti ultrafialovému záření a kolísání venkovních teplot.
Tabulka propustnosti světlovodů
Následující tabulka uvádí přehled hodnot propustností světlovodů τ (γ), spočítaných v závislosti na délce světlovodu l a vnitřním průměru světlovodného tubusu D. Propustnost byla stanovena pro světlovody průměrů D = 320, 520 a 760 mm s odrazivostí vnitřních povrchů ρ = 0,98. Ve skutečnosti je však nutno světelnou propustnost světlovodu redukovat o světelné ztráty vlivem nástřešní kupole a stropního krytu.
| Průměr světlovodu D (mm) | Délka světlovodu l (m) | Propustnost τ (γ) pro ρ = 0,98 |
|---|---|---|
| 320 | 1 | 0,95 |
| 320 | 2 | 0,90 |
| 320 | 3 | 0,85 |
| 520 | 1 | 0,96 |
| 520 | 2 | 0,93 |
| 520 | 3 | 0,90 |
| 760 | 1 | 0,97 |
| 760 | 2 | 0,95 |
| 760 | 3 | 0,93 |
Transparentní nástřešní kupole se většinou vyrábějí z PMMA (polymethylmethakrylátu) nebo z PC (polykarbonátu). Stropní kryty bývají prováděny jako difuzéry (běžně vyráběné z difuzních transparentních plastů nebo skel). Difuzéry rozptylují světlo procházející světlovodem rovnoměrně do místnosti. Světlovody představují efektní řešení pro zkvalitnění podmínek zrakové pohody v budovách. Největším přínosem světlovodů je však přímý vizuální kontakt s dynamikou denního světla v prostorech, kde by jinak trvale musely být v provozu klasické osvětlovací soustavy.
Energetická účinnost a životnost LED osvětlení
LED technologie výrazně překonává tradiční světelné zdroje z hlediska energetické účinnosti. LED svítidla spotřebovávají až o 75-80 % méně energie než klasické žárovky či zářivky, což se přímo promítá do výrazných úspor na energetických nákladech. Při výměně původního osvětlení za LED technologii lze pozorovat rychlou návratnost investice, která se v závislosti na rozsahu instalace a době svícení může pohybovat v rozmezí 2-5 let. Návratnost investice do LED osvětlení se typicky pohybuje mezi 2-7 lety v závislosti na několika faktorech: provozní době osvětlení, ceně elektrické energie, rozdílu ve spotřebě mezi původním a novým osvětlením a počáteční investici. U administrativních budov s dlouhou dobou provozu (10-12 hodin denně, 5 dní v týdnu) je návratnost obvykle rychlejší.
LED osvětlení vyniká mimořádnou životností, která dosahuje až 50 000 hodin provozu (v některých případech i více), což je několikanásobně více než u konvenčních světelných zdrojů. Kvalitní LED svítidla mají životnost 30 000 - 50 000 hodin provozu, což při běžném využití v administrativní budově (cca 2500 hodin ročně) znamená 12-20 let provozu. V praxi je však životnost ovlivněna mnoha faktory, jako je kvalita svítidla, provozní teplota, četnost zapínání a vypínání a kvalita napájecí sítě. Absence škodlivých látek (např. rtuti) a nízká produkce tepla přispívají k ekologičnosti a bezpečnosti LED osvětlení. Moderní LED systémy mají výrazně nižší nároky na údržbu než tradiční osvětlení.
Osvětlení fasád a stavenišť
Zatímco v městských ulicích jsou veřejná svítidla důležitá především z bezpečnostních důvodů, osvětlení fasády historických budov má i dekorativní význam. Umělé světlo nesmí působit rušivě, zkreslovat proporce budovy ani zasahovat do celkové architektonické kompozice stavby a jejího okolí. Osvětleny často bývají pouze ty nejdůležitější budovy, jakou jsou kostely či radnice, přičemž ostatní domy nejsou záměrně vůbec nasvíceny.
Staveniště mohou být nebezpečná místa pro práci, zejména ve večerních a nočních hodinách, kdy je snížená viditelnost. Správné osvětlení je nezbytné pro zajištění bezpečnosti pracovníků a zvýšení produktivity práce. Kromě těchto typů osvětlení je také důležité zvážit umístění světel, aby byla zajištěna maximální viditelnost a bezpečnost. Závěrem lze říci, že efektivní osvětlení je nezbytné pro bezpečnost a produktivitu stavenišť.
tags: #vnejsi #osvetleni #budov #a #staveb #informace