Případová studie proslunění blokové zástavby

1. Úvod

Prosluněním se rozumí přímý dopad slunečních paprsků, zatímco denní osvětlení je způsobeno i difúzním slunečním světlem, které je rozptýleno v atmosféře. Denní osvětlení se dosud přednostně posuzuje při stavu úplně zatažené oblohy. Ve středověku většina populace ve dne pracovala venku (na polích), kde si lidé sluníčka dostatečně užili. Problém s vlivem nedostatku slunečního záření na veřejné zdraví nastal až v 18. a 19. století, kdy se lidé hromadně stěhovali do vznikajících velkoměst, kde pracovali a bydleli často ve zdravotně závadných prostorech mimo jiné se vyznačujících nedostatkem přístupu přímého slunečního záření. Špatné hygienické podmínky byly příčinou šíření nakažlivých nemocí, zejména tuberkulózy, a vysoké úmrtnosti obyvatelstva. Z dlouhodobé zkušenosti bylo již na začátku 20. století jasné, že příčinou neutěšeného stavu veřejného zdraví je také nedostatek slunečního záření. V té době vzniklo přísloví „Kam nechodí slunce, tam chodí lékař“. Přední urbanisté tehdy reagovali na tento stav v Athénské chartě [1] z roku 1931. V článku 26 tohoto dokumentu se požaduje „stanovení minimální doby proslunění pro každý byt“.

Athénská charta přispěla k tomu, že urbanismus opustil schémata ulic, náměstí a uzavřených bloků budov. Ideálem se stal solitérní obytný dům, dostatečně prosluněný a osvětlený denním světlem stojící v parku daleko od zdrojů hluku a znečištění. Nejen v naší republice, ale v celé Evropě, výstavba podle zásad Athénské charty vedla ke vzniku sídlišť hromadné bytové výstavby sestavovaných „na zelené louce“ z typových domů. Tato sídliště jsou dnes oprávněně i nespravedlivě kritizována. Ve své době ale zajistila velké části populace poměrně zdravé bydlení s přívodem energií, teplé a studené vody a odpadního potrubí až do bytu s prosluněním a osvětlením denním světlem.

Přečtěte si také Co s denním světlem v novém stavebním zákoně Přečíst článek

2. ČSN 73 4301 Obytné budovy

V době hromadné bytové výstavby také vznikaly první technické normy regulující proslunění budov. ČSN 73 4301 Obytné budovy z roku 1968 [2] stanovila zejména:

1. Všechny byty musí být prosluněny.
2. Byt je prosluněn je-li prosluněno tolik místností, které jsou nejméně jednou třetinou obytné plochy bytu.
3. Datem posuzování je 1. březen, kdy musí na kontrolní bod v okně dopadat sluneční záření nejméně po dobu 90 minut.
4. Do doby proslunění se nezapočítávají směry slunečních paprsků, jejichž svislý průmět do vodorovné roviny svírá s průčelím domu menší úhel než 25°.
5. Do doby proslunění se nezapočítává situace, kdy slunce je níže než 5° nad obzorem.

Z bodu ad 1) již tehdy existovala výjimka při zastavování proluk. Uvedená ustanovení pak zůstala v platnosti při dalších novelizacích této normy [3], [4], až dodnes. Lidé se často ptají, proč byl pro posuzování proslunění zvolen právě den 1. březen. Bylo tomu tak proto, že v té předpočítačové době byla pro stanovení doby proslunění v příloze normy k dispozici jen grafická pomůcka, diagram zastínění, sestrojený právě jen pro datum 1. března (obr. 1). Diagramy pro jiná data by musely být odlišné. Například diagram pro 21. března (obr. 2) lze aktuálně nalézt ve slovenské STN 73 4301 Bytové budovy (2021) [5]. Ve skutečnosti je proslunění bytů žádáno nejvíce během jara po přestálé zimě, kdy slunečního záření je nedostatek, protože slunce v zimě svítí kratší dobu a vyskytuje se nízko nad obzorem. O tom, kdy do bytu bude slunce svítit, nerozhoduje datum v normě, ale oblačnost, kterou nelze dlouhodobě předpovědět, a tudíž ani plánovat. Aby se oslabil „osudový význam“ dne 1. března v posuzování, byla při poslední novelizaci normy v roce 2004 připojena možnost bilance mezi daty 10. 2. a 21. 3. Praxe však ukázala, že tato bilance výsledky posouzení ovlivňuje jen v určitých nepříliš častých urbanistických situacích.

Obr. 1: Diagram zastínění pro 1. březen [4]

Obr. 2: Diagram zastínění pro 21. březen [5]

3. ČSN EN 17037 Denní osvětlení budov

Od konce 60. let minulého století, kdy požadavky českých technických norem na proslunění vznikly, uběhlo již více než 50 let. Společenská situace a metody stavění budov se od té doby významně změnily. Změnil se i urbanismus. Průmysl využívá technologie, které v bývalé míře už neznečišťují životní prostředí. Většina populace pracuje v obchodu a službách. Potřeba prostorového oddělení práce od bydlení už není tak aktuální. Naopak se prosazuje spojování těchto funkcí ve městě krátkých vzdáleností s omezením každodenní dopravy lidí do zaměstnání. Vyšší úroveň zdravotnictví a používání nových léků (antibiotik) snížily riziko epidemií nakažlivých nemocí. Skupování bytů jako investic je příčinou trvale hladového trhu s byty. To vše vyvíjí tlak na snižování vysoké kvality bydlení, kterou kdysi ve věci proslunění bytů nastavila Athénská charta. Urbanisté se vracejí k úspornějšímu schématu ulic a náměstí a k výstavbě nových obytných domů v uzavřených blocích mezi ulicemi. Ideálem už není prosluněný solitérní obytný dům. Jako vzor městské zástavby jsou uváděny čtvrti typu pražských Vinohrad nebo Dejvic. Avšak všechno se pohybuje a nic netrvá. Nelze vstoupit dvakrát do stejné řeky [6]. Parter domů v těchto čtvrtích byl kdysi vyhrazen pro obchod a služby. Dnes však jsou služby a obchod soustředěny do nákupních center. Je tendence byty umisťovat i do 1.NP, a někdy dokonce i do suterénních prostor. Vyšší světlé výšky místností ve starých domech umožňovaly lepší prosvětlení než všeobecně dnes používaná úsporná výška 2,65 m. Výška domů byla omezená tehdejší technickou úrovní stavitelství a byla regulovaná stavebním řádem. Dnešní stavební předpisy sice stanoví šířky ulic a výškovou úroveň zástavby, ale co se děje uvnitř bloků, už není regulováno. Současný urbanismus popírá Athénskou chartu, avšak jeho trendy jsou celosvětové a nelze jim bránit. Je to jak rozvodněná řeka, jejíž proud nelze obrátit zpět. Je snad pouze možné tento proud regulovat. Je zřejmé, že požadavky na proslunění budov stanovené kdysi před 50 lety už nevyhovují současné stavební praxi. Jejich zásadní změna se stává nutností. Nesprávnou alternativou k této změně je úplné vypuštění požadavků na proslunění ze závazné legislativy se všemi důsledky, který takový radikální krok může mít [8], [9]. Vhodnou inspirací ke změně je evropská norma ČSN EN 17037 Denní osvětlení budov (2019) [7], která obsahuje i požadavky na proslunění bytů.

Evropskou normu EN 17037 Daylight of building [10] vypracovala pracovní skupina CEN/TC 169/WG 11 Daylight. Práce probíhaly od roku 2012 a účastnili se jich odborníci z velké části evropských zemí včetně českých zástupců. Normu připomínkovalo více než 30 členských zemí Evropského výboru pro normalizaci a zemí k tomuto výboru přidružených. Konečné znění normy bylo publikováno v prosinci 2018. V naší republice byla norma vydána v květnu 2019 a její český překlad [7] byl vydán v srpnu 2019. Současně s evropskou normou zatím platí i staré české technické normy včetně ČSN 73 4301 [4]. Některé z článků této normy, které se jevily být v rozporu s evropskou normou, byly změnou Z4 v srpnu 2019 zrušeny. Česká agentura pro standardizaci už dva roky připravuje vypracování nové normy ČSN 73 0582 Denní osvětlení budov – doplňující informace [11], která doplní a vysvětlí novou ČSN EN 17037 [7] a dosavadní českou technickou normu [4] ve věci proslunění zcela nahradí.

Nová ČSN EN 17037 [7] přináší oproti staré české normě [4] významné zmírnění požadavků. Obsahuje zejména tyto požadavky:

1. Stejně jako [4] stanoví, že všechny byty musí být prosluněny. Navíc požaduje proslunění heren mateřských škol a pokojů ve zdravotnických zařízeních.
2. Byt je prosluněn, je-li prosluněna alespoň jedna obytná místnost bytu. Jedná se o zmírnění požadavku.
3. Datem posuzování může být jakýkoli den z intervalu 1. únor až 21. březen. Oproti prvnímu březnu dne 21. března slunce svítí déle a dosahuje větších výšek nad obzorem. Proto se jedná o zmírnění požadavku. Možnost výběru dne posouzení z daného intervalu projektantem lépe než bilance podle [4] ruší nereálný „osudový význam“ jakéhokoli dne stanoveného k posouzení. Požadavek 90 minut zůstává stejný.
4. Limitní úhel odklonu svislého průmětu slunečního paprsku od roviny průčelí domu závisí na šířce okna a tloušťce obvodového pláště budovy. Je-li tato tloušťka 0,45 m, pak při šířce okna 1,93 m je tento úhel 25°. Při větší šířce okna dochází ke zmírnění požadavku. Například při šířce okna 3 m je limitní úhel jen 16,7°.
5. Pro den 21. března se do doby proslunění nezapočítává situace, kdy slunce je níže než 13° nad obzorem. Pouze zde dochází ke zpřísnění požadavku. To je však bohatě kompenzováno okolnostmi ad 2) až 4).

4. Případová studie blokové zástavby

Obr. 3: Model obytného souboru

Jedná se o posouzení proslunění obytného souboru, který obsahuje tři uzavřené bloky, jeden deskový dům délky 37 m a pět samostatně v řadě stojících domů (obr. 3). Všechny domy mají 5 nadzemních podlaží a jejich úrovně podlah v 1.NP se jen mírně liší. Kontrolní body pro posouzení jsou umístěny 1,2 m nad úrovní podlahy 1.NP. Rozdíl mezi úrovní kontrolních bodů v oknech 1.NP a úrovní atiky je 14,8 m. Odstupy mezi objekty (šířka ulic i vnitřních dvorů) jsou 15,5 m. Průměrný úhel stínění arctg (14,8/15,5) = 43,7°. Výpočet byl proveden programem SVĚTLO+ pro dvě varianty:

1. podle požadavků ČSN 73 4301 [4] (obr. 4),
2. podle požadavků ČSN EN 17037 Denní osvětlení budov [7] a zároveň pro okna šířky 3 m v obvodové stěně tloušťky 0,45 m (obr. 5).

Obr. 4: Posouzení podle staré ČSN 73 4301 [4]

Obr. 5: Posouzení podle nové ČSN EN 17037 [7]

Na vyobrazeních jsou žlutou barvou vybarveny kontrolní body v 1.NP s vyhovující dobou proslunění a červenou barvou body, které požadavku nevyhověly. Žlutou linkou jsou vyznačena ta průčelí nebo jejich části, která budou dostatečně prosluněna již v 1.NP. Severní průčelí nebudou prosluněna nikdy. Pro ostatní průčelí je posouzení podle ČSN EN 17037 významně příznivější oproti staré ČSN 73 4301. Vyhověly by i byty v 1.NP uvnitř relativně stísněných bloků domů.

Případová studie naznačuje, že nová evropská norma ČSN EN 17037 [7], je-li vhodným způsobem aplikována, nemusí být v rozporu se současnými trendy stavění a urbanismu. Příznivě lze posoudit i byty v 1.NP domů organizovaných do uzavřených bloků. Naopak lpění na požadavcích prastaré české technické normy ČSN 73 4301 [4] způsobí vážné problémy při navrhování a posuzování proslunění a ve svém důsledku tak může přinést zdánlivé oprávnění snahám o úplné zrušení požadavků na proslunění budov v závazné legislativě.

Literatura

1. HRŮZA, J.: Charty moderního urbanismu. Praha: Agora, 2002, 93 s. ISBN 80-902945-4-5.
2. ČSN 73 4301 Obytné budovy (1968)
3. ČSN 73 4301 Obytné budovy (1989)
4. ČSN 73 4301 Obytné budovy (2004)
5. STN 73 4301 Bytové budovy (2021)
6. Špaňár, J.: Herakleitos z Efezu. Bratislava: Tatran, 1985. ISBN 978-80-7149-992-3
7. ČSN EN 17037 Denní osvětlení budov (2019)
8. Kaňka, J.: Proč hledat technicky a ekonomicky racionální limit, Zprávy a informace ČKAIT 4/2022, dostupné na: http://zpravy.ckait.cz/vydani/2022-04/proc-hledat-technicky-a-ekonomicky-racionalni-limit-osvetleni-budov/
9. Kaňka, J.: Požadavky na proslunění musí vycházet z charakteru zástavby, Zprávy a informace ČKAIT 6/2022, dostupné na: http://zpravy.ckait.cz/vydani/2022-06/pozadavky-na-prosluneni-musi-vychazet-z-charakteru-zastavby/
10. EN 17037 Daylight of building (2018)
11. ČSN 73 0582 Denní osvětlení budov – doplňující informace (připravovaná norma)