Klíčové poznatky týkající denního světla v ukázkovém domě a jeho potenciálních dopadů
Je obecně známou pravdou, že denní světlo je životně důležité pro lidské zdraví, ale jsme schopni vidět kvalitu našich domovů jako důležitý parametr ovlivňující naše zdraví? A známe také možné přínosy dobrých podmínek osvětlení našeho domova denním světlem? Tento článek představuje poznatky o účincích osvětlení denním světlem zjištěné na projektu ukázkového domu Maison Air et Lumière, který se nachází ve Francii, jižně od Paříže.
Součástí tohoto projektu bylo též posouzení hodnoty osvětlení denním světlem v porovnání se specifikacemi aktivního domu a s požadavky navrhované evropské normy pro osvětlení denním světlem (prEN 17037), jakož i hlavní zjištění získaná během jednoletého období, kdy byl ukázkový dům obýván čtyřčlennou rodinou.
V „temnotě“ o důležitosti denního světla
Ze série nedávno provedených studií nazvaných „Healthy Homes Barometer“ vyplývá že 76 % Evropanů uvádí potřebu používat elektrické osvětlení během dne, přičemž pouhých 20 % uvádí, že jsou na elektrickém osvětlení až příliš závislí. To vyvolává otázku, zda si dostatečně uvědomujeme význam denního světla v našich domovech.
76 % Evropanů uvádí, že musejí ve dne rozsvěcet světlo
Healthy Homes Barometer 2017 představuje závěry studie provedené společností Ecofys, která se zabývá vztahem mezi kvalitou obydlí a kvalitou zdraví v Evropě. Tato studie vychází z databáze Evropského statistického úřadu (Eurostat) EU-SILC 2012 (Průzkum příjmů a podmínek bydlení) a vyplývá z ní, že přibližně 6 % evropských domácností uvádí, že jejich domov je tmavý, a tyto domácnosti mají v porovnání s těmi, kdo nežijí v tmavém domově, o 52 % vyšší tendenci uvádět, že jejich zdravotní stav není dobrý.
Máme před sebou „jasnější“ budoucnost?
Návrh evropské normy týkající se denního osvětlení (prEN 17037)
Míra osvětlení vnitřního prostoru budovy denním světlem do značné míry závisí na možnostech přístupu denního světla a také na jeho kvalitě v místě, kde se budova nachází (tj. na okolních klimatických podmínkách).
Je zřejmé, že současné normy resp. směrnice týkající se osvětlení budov denním světlem potřebují modernizaci.
Navrhovaná nová evropská norma týkající se denního osvětlení (prEN 17037) uvažuje o změně základu pro posuzování denního osvětlení z prostého požadavku na poměr prosklené plochy na „cílový faktor denního osvětlení“ založený na míře osvětlení denním světlem zvenčí dle zaznamenaných klimatických dat. Provázanost navrhované normy na klimatické podmínky stanoví, že určitý prostor by měl dosahovat cílového faktoru osvětlení denním světlem ve výšce pracovní roviny na určitém předem stanoveném procentuálním podílu příslušné podlahové plochy po polovinu denní doby v roce, přičemž cílový faktor osvětlení denním světlem vychází z doporučené hodnoty osvětlení interiéru 300 lx nebo vyšší. Kromě toho se na celé pracovní rovině požaduje určitý minimální cílový faktor osvětlení denním světlem na základě míry vnitřního osvětlení, který bude roven nebo vyšší než 100 lx - viz příklad níže.
Následující tabulka znázorňuje příklad cílových faktorů osvětlení denním světlem pro různá místa v Evropě, z nichž vyplývá, že v zemích na severu Evropy jsou stanoveny vyšší cílové hodnoty, které mají kompenzovat nižší dostupnost denního světle v porovnáním s jižněji položenými regiony.
Tato metoda je snadno použitelná, neboť vyžaduje pouze drobná vylepšení stávajících nástrojů používaných pro predikci hodnot denního světla. Kromě toho přinese navrhovaná úprava pevný „základ“ pro případné pokročilejší vyhodnocování vycházející z kompletních modelů denního osvětlení dle konkrétních klimatických podmínek a parametrů.
Specifikace aktivního domu
Specifikace aktivního domu se zaměřují na tři hlavní body, které musí obytné budovy v dnešní společnosti řešit: komfort, energie a životní prostředí. Aspekty související s komfortem kladou velký důraz na dobré proslunění budov, tepelný komfort a přirozené větrání čerstvým vzduchem. Specifikace míry osvětlení denním světlem vycházející z britské normy BS8206-2 používá metodu měření pomocí faktoru průměrného osvětlení denním světlem (Davg), kdy se měření provádí ve výšce pracovní roviny, takže je možno dosáhnout různých kategorií, přičemž nejvyšší hodnotu představuje 5 % Davg nebo více. Následující tabulka obsahuje 4 kategorie míry osvětlení a jim odpovídající hodnoty faktoru osvětlení denním světlem.
Podle normy BS8602-2 lze místnosti s hodnotou Davg ve výši nejméně 2 % považovat za osvětlené denním světlem, i když zde může být nutné k provádění vizuálních úkonů ještě navíc používat elektrické osvětlení. Místnost bude působit jako intenzivně osvětlená denním světlem, pokud bude hodnota Davg dosahovat 5 % nebo více. V takovém případě s největší pravděpodobností nebude nutno ve dne používat elektrické osvětlení.
Vyhodnocení osvětlení denním světlem v Maison Air et Lumière
Architektonický koncept Maison Air et Lumière je založen na kompaktním objemu s různými sklony střechy a s pečlivě umístěnými fasádními a střešními okny VELUX přivádějícími do interiéru denní světlo ze všech směrů. Podlahová plocha 230 m2 se rozkládá na jednom a půl podlaží a poměr prosklené okenní plochy v domě se pohybuje kolem 1:3.
Analýza osvětlení denním světlem u všech hlavních obytných prostor ukazuje dobré podmínky oslunění a dobré osvětlení domu dle evropské normy i dle specifikací aktivního domu. Analýza osvětlení denním světlem využívá vizualizace VELUX Daylight Visualizer, což je profesionální a ověřený nástroj pro simulaci a analýzu podmínek osvětlení budovy denním světlem. Následující schéma znázorňuje výsledek simulace faktoru osvětlení denním světlem v přízemí a v prvním poschodí.
Z níže uvedené tabulky je zřejmé, že doporučené hodnoty dle evropské normy jsou splněny ve všech místnostech domu, přičemž skutečná hodnota osvětlení překračuje doporučené hodnoty. Pokud jde o specifikace aktivního domu, téměř veškeré obytné prostory dosahují nejvyšší kategorie z hlediska míry osvětlení denním světlem (tj. hodnota rovná nebo vyšší než Davg 5 %) a dvě místnosti spadají do druhé kategorie (tj. hodnota rovná nebo vyšší než Davg 3 %).
Posouzení v době obývání domu
Po dobu jednoho roku, kdy v domě bydlela čtyřčlenná rodina, jsme prováděli měření vnitřního prostředí domu, včetně používání osvětlené, tepelných podmínek, kvality vzduchu uvnitř domu, přítomnosti obyvatel a jejich vzájemných interakcí s instalacemi domu a také fungování veškerých oken a systémů zastínění.
Níže uvádíme časovou mapu znázorňující monitorovaná data ze všech elektrických zásuvek v obývacím pokoji, kde osa x znázorňuje jednotlivé měsíce roku a osa y znázorňuje denní dobu. Tmavě modrou barvou jsou označeny případy, kdy mohlo být rozsvíceno elektrické osvětlení. V ostatních časech je elektrické osvětlení vypnuté. Jedná se o kompletní měření za celý rok (září 2012–2013) odpovídající době, kdy dům obývala čtyřčlenná rodina.
Z mapy je patrné, že elektrické osvětlení se jen zřídka zapíná v ranních hodinách, zatímco večer je vidět zřetelná tendence zapínat elektrické osvětlení v době po západu slunce, z čehož plyne, že během dne se denní světlo používá jako autonomní zdroj osvětlení. Další analýza ukazuje, že venkovní povětrnostní podmínky nebo různé dny v týdnu neměly na vzorce zapínání elektrického osvětlení v domě příliš velký vliv.
Jednou z hypotéz bylo, že pokud bude hodnota průměrného faktoru osvětlení denním světlem v místnosti dosahovat 5 % nebo více, pak s největší pravděpodobností nebude nutno ve dne používat elektrické osvětlení.
Z posouzení v době obývání domu vyplynulo, že obyvatelé hodnotili míru osvětlení denním světlem v ukázkovém domě jako „mnohem vyšší“ a uváděli, že elektrické osvětlení zapínají „méně často“ než ve svém předchozím domově. Rodina uváděla vysokou spokojenost s mírou osvětlení denním světlem a toto osvětlení hodnotila jako „odpovídající“ v kuchyni, obývacím pokoji a v ložnicích. V kuchyni a obývacím pokoji je preferováno oslunění během celého dne, zatímco v ložnicích je oslunění preferováno spíše v dopoledních hodinách.
Závěr
Je důležité zdůraznit, že národní legislativu předepisující minimální velikost oken nelze považovat za adekvátní legislativu upravující osvětlení denním světlem, neboť takové předpisy nijak neřeší skutečnou míru osvětlení denním světlem uvnitř jednotlivých místností v budově, jelikož nezohledňují případné venkovní překážky, jednotlivé prvky fasády, vlastnosti prosklení atd.
Projekt Maison Air et Lumière názorně ukazuje, že dobré podmínky osvětlení denním světlem mohou vést ke značným úsporám elektřiny na osvětlení během dne a mohou přinést obyvatelům domu vyšší spokojenost.
