späť na obsah časopisu

V aktuálnej praxi sa stretávame s návrhom budov orientovaných najmä na ich energetickú hospodárnosť. Na druhej strane je však možné vidieť, že náklady vynútené zlou kvalitou vnútorného prostredia sú vo výsledku pre zamestnávateľa, majiteľa budovy a spoločnosť často násobne vyššie než náklady na energie v danej budove [1].

Spojitosť medzi podmienkami vnútorného prostredia, pohodou jeho užívateľov a zdravím ľudí, v anglickej literatúre často označované ako „well-being“, je komplexná záležitosť. Zdravé a pohodové vnútorné prostredie ovplyvňuje celý rad faktorov – teplo, vlhkosť vzduchu, denné, umelé a združené osvetlenie, vibrácie, hluk, rozptýlené chemické zložky a v poslednom čase sa čoraz častejšie hovorí o nadmernom elektromagnetickom žiarení. Výskyt týchto faktorov môže byť krátkodobýaj dlhodobý. Vplyv na zdravie a pohodu užívateľov vnútorného priestoru závisí od druhu faktora, intenzity a času pôsobenia. V minulosti sa pri výskume a hodnotení parametrov vnútorného prostredia primárne sledovala pracovná výkonnosť. V súčasnosti sa zdôrazňujú zdravotné a pohodové aspekty. Tieto aspekty je však zložité kvantifikovať, keďže interakcie vnútorných faktorov prostredia sú veľmi komplexné a ovplyvňujú ich aj subjektívne činitele a motivácie ľudí. Samotní užívatelia priestorov sú si vedomí toho, že väčšinu času trávia vo vnútornom prostredí a vedia subjektívne zhodnotiť jednotlivé aspekty. Kvalita svetelného prostredia sa v rozličných dotazníkových prieskumoch zvyčajne kladie na najvyššie priečky (obr. č. 1), pričom ľudia vo všeobecnosti uprednostňujú denné osvetlenie. Z obr. č. 1 je zrejmé, že všetky parametre vnútorného prostredia majú značný potenciál na zlepšenie.

 

Obr. č. 1 Hodnotenie vnútorného prostredia kancelárskych pracovníkov [2]

Denné svetlo

Návrh osvetlenia v budovách má zabezpečiť dostatočné úrovne osvetlenosti na vykonávanie zrakových činností, ktoré by sa však nemali spájať s nepríjemným oslnením. Osvetlenosť sa snažíme v maximálnej miere zabezpečiť pomocou denného osvetlenia, a to nielen z dôvodu energetických úspor, ale aj z hľadiska kvalitatívnych faktorov, spojených s jeho variabilitou a plnospektrálnym zložením. Dobré denné osvetlenie vnútorných priestorov nielen zvyšuje vizuálnu pohodu užívateľov, ale zlepšuje aj nevizuálne vplyvy na zdravie a pohodu ľudí [3, 4].

Nevhodné svetelné prostredie (nízka intenzita, spektrálne zloženie, ktoré sa výrazne líši od spektra denného svetla, zlé načasovanie a pod.) ovplyvňuje celý rad fyziologických a psychologických funkcií ľudského tela – endokrinné funkcie, trávenie, poruchy spánku, depresie, únavu, zmeny nálad atď. Zrakový systém ľudí má vizuálne a nevizuálne funkcie. V sietnici očí ľudí sa nachádza doteraz známych päť druhov fotoreceptorov. štyri fotoreceptory (tyčinky a tri druhy čapíkov) a gangliové bunky objavené koncom minulého storočia. Všetky druhy svetlocitlivých buniek v sietnici sa podieľajú na vizuálnych vnemoch aj na nevizuálnych reakciách v ľudskom organizme, nie však rovnakou mierou. Tyčinky a čapíky zabezpečujú najmä systém videnia pomocou spracúvania vizuálnych vnemov. Gangliové bunky sú citlivé na modré svetlo a podieľajú sa na regulácii „biologických hodín“ (cirkadiánnych rytmov) nášho tela. Vizuálny a nevizuálny systém sa vo viacerých parametroch značne líšia. Z tohto dôvodu sa v posledných rokoch navrhlo niekoľko špecifických systémov hodnotenia svetelného prostredia z hľadiska jeho nevizuálnych aspektov.

Napríklad ekvivalentný melanopický lux (EML), cirkadiánny stimulus (CS), α-opic EDI alebo nvRD model. Zatiaľ čo ľudský nevizuálny systém je najcitlivejší na krátkovlnné žiarenie v okolí 460 nm (modrá oblasť svetla), vizuálny systém je najcitlivejší na žiarenie v okolí 555 nm (zeleno-žltá oblasť svetla).

Účinok svetla na nevizuálny systém je kumulatívny a zahŕňa tieto základné charakteristiky: množstvo, spektrum, načasovanie, čas trvania, predchádzajúcu svetelnú históriu [4], ako aj priestorovú distribúciu, preto sa takisto nedá hodnotiť na základe okamžitých meraní. Pracovný deň by sa mal z hľadiska nevizuálnych účinkov svetla deliť na tri fázy [5]: resetovanie biologického systému (6.00 – 10.00), povzbudivý účinok denného svetla (10.00 – 18.00) a utlmujúca fáza s vyhýbaním sa jasnému svetlu (18.00 – 6.00).

Hodnotenie nevizuálnych účinkov svetla zahrnul do svojho hodnotiaceho systému aj International WELL Building Standard Institute v roku 2016, ktorý má za úlohu práve meranie, zhodnotenie a monitoring budovy a jej vplyvu na zdravie a pohodu užívateľov. WELL štandard používa prednostne model ekvivalentného melanopického luxu (EML). Tento model je založený na spektrálnej citlivosti gangliových buniek. Vo WELL štandarde sa kontrolné body umiestňujú do vertikálnej roviny vo výške 1,2 m nad podlahou (alebo 0,45 m nad úrovňou pracovného stola, čo zodpovedá výške očí sediaceho človeka), čo je ďalší rozdiel oproti zaužívanému hodnoteniu osvetlenosti na vodorovnej pracovnej rovine vo výške 0,85 m. Ako základná vyhovujúca hodnota sa považuje 200 EML v čase od 9.00 do 13.00 každého dňa v roku. Tento systém, samozrejme, hodnotí aj vizuálne aspekty osvetlenosti ako napríklad požiadavku na umiestnenie 70 % pracovných pozícií do vzdialenosti 7,5 m od transparentných častí obvodového plášťa, ktorý by mal disponovať transmitanciou svetla na úrovni min. 40 %, a plocha osvetľovacích otvorov by nemala byť menšia ako 10 % plochy miestnosti. Rovnako zavádza požiadavky na simulačné výpočty denného svetla pomocou hodnotenia „autonómie denného svetla“ (sDA), keď sa hodnotí, či určitý podiel posudzovanej plochy dostáva v priebehu roka (vyjadrené percentom času) dostatok denného svetla (vyjadrené dosiahnutou intenzitou), nominálne 300 luxov. Takisto sú do hodnotenia zahrnuté aj spôsoby hodnotenia zabezpečenia výhľadu z okien [6].

Pri návrhu osvetlenia vnútorných priestorov na území SR však musíme brať do úvahy aktuálne vyhlášky a normatívne požiadavky. Ide najmä o vyhlášky č. 541/2007 Z. z., č. 259/2008 Z. z. a STN 73 0580–1 a 2. Tieto v určitých smeroch stanovujú ešte prísnejšie kritériá na posudzovanie denného osvetlenia, ako požadujú medzinárodné certifikačné systémy, no iba výlučne v oblasti vizuálneho vnímania svetla.

Pochopiteľne, nové spôsoby hodnotenia si vyžadujú nové výpočtové postupy, čo môže komplikovať a predlžovať návrhový proces. Okrem geometrie priestoru, samotnej budovy a tieniacich prekážok, ako aj vlastných optických vlastností materiálov zahŕňajúcich odrazivosti netransparentných častí a transmitancie systémov zasklení potrebujeme doplniť informácie o spektrálnych vlastnostiach jednotlivých materiálov a klimatických dátach. Výsledkom je analýza osvetlenosti v priestore bázovaná na spektrálnom výpočte. Na obrázku č. 2 vidieť výsledok simulácie osvetlenia v kancelárskom prostredí pomocou programu ALFA. V pôdorysnej schéme je výstupom vertikálna osvetlenosť počítaná do ôsmich smerov vo fotopických (lux) aj melanopických luxoch (EML). Pre každú takúto pozíciu je možné získať údaje o dopadajúcom spektre osvetlenia a rendrovať pohľad želaným smerom.


Článok dočítate v aktuálnom čísle časopisu Eurostav



Autor
Ing. Peter Hanuliak, PhD. Ing. Peter Hartman, Recenzent: prof. Ing. Jozef Hraška, PhD
Digitalizované ukážky časopisov
E-shop eurostav
Archbooks
YTONG