Hodnocení denního osvětlení v obytných místnostech podle současných a navrhovaných požadavků

1. Úvod

V současné době je připravována nová vyhláška o požadavcích na výstavbu. Vyhláška by měla nabýt účinnosti dne 1. 7. 2024 a měla by se vztahovat na území celé České republiky s výjimkou Prahy, Brna a Ostravy, které si mohou požadavky na výstavbu upravit svými nařízeními [1]. V nedávno zveřejněném návrhu vyhlášky o požadavcích na výstavbu (dále jen „návrh OTP“) [2] jsou formulovány nové požadavky a metodika hodnocení denního osvětlení uvnitř obytných místností. V porovnání s dnešní úpravou dle normy ČSN 73 0580-2 [3] znamená způsob hodnocení dle návrhu OTP [2] poměrně razantní změnu. V článku budou nejprve přiblíženy současné a navrhované požadavky na denní osvětlení v obytných místnostech. V navazující případové studii bude pomocí vyhodnocení a porovnání denního osvětlení uvnitř obytných místností analyzováno, jaké množství denního osvětlení v místnosti bude zajištěno při splnění požadavků na denní osvětlení dle návrhu OTP [2].

2. Současné požadavky na denní osvětlení obytných místností

Denní osvětlení v obytných místnostech se dnes posuzuje podle aktuálního znění normy ČSN 73 0580-2 z roku 2007 [3]. Požadavky a hodnocení denního osvětlení obytných místností navazují na normu ČSN 73 0580-2 z roku 1992 [4], přičemž dosažení požadovaných hodnot činitele denní osvětlenosti má v obytné místnosti zajistit dostatečně velký prostor pro zrakové činnosti typu čtení a psaní [5]. Metodiku hodnocení denního osvětlení obytných místností dále upravují také normy ČSN 73 0580-1 [6], ČSN EN 17037 [7]. Závaznost požadavků na denní osvětlení obytných místností vyplývá z § 11 odst. 2) vyhlášky č. 268/2009 Sb. [8].

Denní osvětlení v obytné místnosti vyhovuje současným požadavkům, pokud je splněno (viz obr. 1):

1. Místnost s převažujícím bočním denním osvětlením: Ve dvou kontrolních bodech umístěných v polovině hloubky místnosti (ale v maximální vzdálenosti 3 m od stěny s oknem) ve vzdálenosti 1 m od vnitřních povrchů bočních stěn musí být činitel denní osvětlenosti minimálně 0,7 % a současně průměrná hodnota činitele denní osvětlenosti stanovená z hodnot v těchto dvou bodech musí být alespoň 0,9 %. Pokud je místnost osvětlována okny ve dvou stýkajících se stěnách, musí být požadavek předchozí věty splněn alespoň pro jednu dvojici kontrolních bodů. (ČSN 73 0580-2 [3] čl. 3.2.2)
2. Místnost s převažujícím horním denním osvětlením: Průměrná hodnota činitele denní osvětlenosti musí být nejméně 2 %, přičemž se průměrná hodnota činitele denní osvětlenosti stanoví jako aritmetický průměr z hodnot v kontrolních bodech zvolené sítě na vodorovné srovnávací rovině buď v celém rozsahu vnitřního prostoru, nebo v jeho funkčně vymezené části (ČSN 73 0580-2 [3] čl. 3.2.1).

V obytné místnosti nemusí mít vyhovující denní osvětlení prostor pro vaření, protože se nepokládá za prostor trvalého pobytu (ČSN 73 0580-2 [3] čl. 3.4.1, ČSN 73 0580-1 [6] čl. 3.1.3). V současné době se při návrhu denního osvětlení obytných místností lze setkat také s tzv. zónováním (funkčním vymezením) obytných místností, jak je blíže popsáno např. v článcích [9], [10], [11].

Obr. 1: Požadavky na denní osvětlení obytných místností podle ČSN 73 0580-2 [3]

3. Požadavky na denní osvětlení obytných místností dle návrhu OTP

Návrh OTP [2] formuluje v § 22 a v příloze č. 3 novou metodiku hodnocení a nové požadavky na denní osvětlení v obytných místnostech. Dle odůvodnění návrhu OTP [12] bylo nové hodnocení denního osvětlení obytných místností navrženo s odkazem na normy ČSN EN 17037 [7], ČSN 73 0580-1 [6] a ČSN 73 4301 [13].

Podle § 22 odst. 1) návrhu OTP [2] mají obytné místnosti nově splnit požadavky na denní osvětlení v obytném prostoru. Obytný prostor je dle § 3 písm. c) návrhu OTP [2] část obytné místnosti nebo obytná místnost o minimální podlahové ploše 8 m². Podlahová plocha 8 m² je až na dvě výjimky minimální požadovanou podlahovou plochou obytné místnosti, a to dle nové i současné legislativní a normativní úpravy (zákon č. 283/2021 Sb. [1] § 13 písm. l), vyhláška č. 268/2009 Sb. [8] § 3 písm. i), ČSN 73 4301 [13] čl. 3.2.3, čl. 5.2.1.4, čl. 5.2.3.5).

Denní osvětlení se dle návrhu OTP [2] má posuzovat v síti kontrolních bodů obytného prostoru, přičemž požadavky na denní osvětlení budou splněny, pokud bude platit (viz obr. 2):

1. Místnost s bočním denním osvětlením: cílový činitel denní osvětlenosti D_T = 1,0 % je splněn alespoň v 50 % kontrolních bodů obytného prostoru a minimální cílový činitel denní osvětlenosti D_TM = 0,4 % je splněn alespoň v 95 % kontrolních bodů obytného prostoru;
2. Místnost s horním denním osvětlením: cílový činitel denní osvětlenosti D_T = 1,0 % je splněn alespoň v 95 % kontrolních bodů obytného prostoru.

Obr. 2: Požadavky na denní osvětlení obytných místností podle návrhu OTP [2]

Dle odůvodnění OTP [12] byly cílové a minimální cílové hodnoty činitele denní osvětlenosti pro obytné místnosti určeny tak, že se podělily dvěma a zaokrouhlily na celé desetiny procent požadované hodnoty činitele denní osvětlenosti uvedené v ČSN EN 17037 [7] pro minimální úroveň příspěvku denního světla. Pro Českou republiku přitom norma ČSN EN 17037 [7] stanovuje pro minimální úroveň příspěvku denního světla cílovou hodnotu činitele denní osvětlenosti D_T = 2,0 % a minimální cílovou hodnotu činitele denní osvětlenosti D_TM = 0,7 %. Podle ČSN EN 17037 [7] v podmínkách ČR cílový činitel denní osvětlenosti 2,0 % odpovídá cílové osvětlenosti 300 lx a minimální cílový činitel denní osvětlenosti 0,7 % je ekvivalentní minimální cílové osvětlenosti 100 lx. Tyto cílové a minimální cílové hodnoty denních osvětleností zpracovatelé normy EN 17037 [14] zvolili, protože při osvětlenosti 300 lx jsou zajištěny vhodné podmínky pro dlouhodobou práci při denním světle, zatímco při poklesu denní osvětlenosti pod 100 lx většina uživatelů zapne v místnosti umělé osvětlení [15].

3. Případová studie

Podle návrhu OTP [2] musí být v obytné místnosti požadavky na denní osvětlení splněny pouze v obytném prostoru o minimální podlahové ploše 8 m². V obytné místnosti s podlahovou plochou 8 m² by obytný prostor zaujímal celou podlahovou plochu místnosti a požadavky na denní osvětlení by tak musely být splněny v celé místnosti [12]. Obytný prostor však může být v minimální podlahové ploše 8 m² vymezen také ve větších obytných místnostech s podlahovou plochou násobně větší, než je podlahová plocha obytného prostoru.

Majitele a uživatele bytů by zejména u větších obytných místností mohlo zajímat, jaké bude množství denního osvětlení nejen v obytném prostoru, ale také v celé podlahové ploše místnosti. Cílem případové studie proto bude zjistit, jakého množství denního osvětlení bude dosaženo v celé podlahové ploše čtyř obytných místnosti při splnění požadavků na denní osvětlení v obytném prostoru dle návrhu OTP.

V případové studii bude hodnoceno kvantum denního osvětlení ve čtyřech nezastíněných obytných místnostech zobrazených na obr. 3. Místnosti s označením M1_OTP, M2_OTP, M3_OTP jsou zvoleny tak, aby v nich byly splněny požadavky na denní osvětlení v obytném prostoru dle návrhu OTP [2]. Pro možnost porovnání nových a navrhovaných požadavků na denní osvětlení bude v případové studii vyhodnoceno denní osvětlení také v obytné místnosti M4_ČSN. Tato místnost je navržena tak, aby limitně vyhověla dnešním požadavkům normy ČSN 73 0580-2 [3].

Místnost M1_OTP má šířku 2,5 m a hloubku 3,5 m (podlahová plocha 8,75 m²). Místnost M2_OTP je široká 6 m a hluboká 4 m (podlahová plocha 24 m²). Místnost M3_OTP a M4_ČSN mají shodné půdorysné rozměry: šířka 4 m, hloubka 6 m (podlahová plocha 24 m²). Světlá výška všech místností je 2,6 m. Místnosti M1_OTP – M3_OTP jsou osvětlovány oknem s šířkou 1 m a výškou 2,4 m. Okno v místnosti M4_ČSN je široké 2,25 m a vysoké 1,5 m.

Obr. 3: Schéma půdorysů hodnocených místností včetně rozmístění kontrolních bodů

Ve všech místnostech je vymezen obytný prostor široký 2,5 m a hluboký 3,5 m (podlahová plocha 8,75 m²), jak je zakresleno na obr. 3. V místnosti M1_OTP je tento obytný prostor uvažován v celé podlahové ploše místnosti a krajní řady kontrolních bodů jsou dle čl. B.2 normy ČSN EN 17037 [7] umístěny 0,5 m od stěn místnosti M1_OTP. V ostatních místnostech je uvažovaný obytný prostor ohraničený ze dvou stran stěnou a ze dvou stran pouze pomyslnou hranicí. V ČSN EN 17037 [7] ani v návrhu OTP [2] není uvedeno, zda v obytném prostoru určeném pomyslnou hranicí mají být krajní řady kontrolních bodů umístěny 0,5 m od pomyslné hranice obytného prostoru nebo se krajní řada kontrolních bodů má umístit přímo na pomyslnou hranici obytného prostoru. V následujícím vyhodnocení bude pro místnosti M2_OTP, M3_OTP a M4_ČSN uvažováno umístění kontrolních bodů identicky jako v místnosti M1_OTP. To znamená, že v těchto místnostech jsou krajní řady kontrolních bodů vzdáleny 0,5 m od stěn i od pomyslných hranic obytného prostoru. V obytném prostoru je ve všech hodnocených místnostech umístěno celkem 24 kontrolních bodů se vzájemnou roztečí 0,5 m. V místnostech M2_OTP, M3_OTP a M4_ČSN budou kromě hodnot činitele denní osvětlenosti v hodnocené ploše obytného prostoru stanoveny také hodnoty činitele denní osvětlenosti ve zbývající ploše těchto místnosti (rozteč kontrolních bodů: 0,5 m, počet kontrolních bodů v celé místnosti: 77). Na obr. 3 jsou zeleně vyznačeny také kontrolní body dle dnes platné ČSN 73 0580-2 [3]. Všechny kontrolní body jsou umístěny na vodorovné srovnávací rovině ve výšce 850 mm nad podlahou místnosti dle čl. 5.1.2 normy ČSN EN 17037 [7].

Výpočet hodnot činitele denní osvětlenosti byl pro případovou studii proveden za předpokladu rovnoměrně zatažené oblohy v programu BuildingDesign – modul ČSN EN 17037 [18]. Světelně technické parametry výpočtu pro místnosti M1_OTP – M3_OTP byly zvoleny dle přílohy č. 3 návrhu OTP [2] následovně: činitel odrazu světla pro podlahu ρ = 0,2, stěny ρ = 0,5, strop ρ = 0,7, terén ρ = 0,2, vnější stěny ρ = 0,4. Místnost M4_ČSN je uvažována se shodnými parametry s výjimkou činitele odrazu světla od podlahy, pro kterou je použit činitel odrazu světla ρ = 0,3 dle nyní platné metodiky ČSN 73 0580-1 [6]. Ve všech místnostech se předpokládá okno s parametry: světelná propustností zasklení je 0,70 (tepelně izolační trojsklo), koeficient konstrukce otvoru 0,75, celkový činitel znečištění: 0,855.

Výsledky. Výpočtem stanové hodnoty činitele denní osvětlenosti jsou na obr. 4 uvedeny se zaokrouhlením na celé desetiny procent dle čl. 4.1.8 normy ČSN 73 0580-1 [6].

Obr. 4: Hodnoty činitele denní osvětlenosti v kontrolních bodech a izofoty v hodnocených místnostech

Vyhodnocení denního osvětlení dle současných požadavků je provedeno dle čl. 3.2.2 normy ČSN 73 0580-2 [3]. Tyto požadavky jsou v celé ploše místnosti splněny pro místnosti M1_OTP a M4_ČSN, ve kterých je v obou kontrolních bodech dosaženo činitele denní osvětlenosti minimálně 0,7 % a průměrná hodnota činitele denní osvětlenosti stanovená z obou bodů není menší než 0,9 % (viz zeleně vyznačené hodnoty na obr. 4). Místnosti M2_OTP a M3_OTP by v ploše celé místnosti současné požadavky na denní osvětlení nesplnily.

Vyhodnocení splnění cílového a minimálního cílového činitele denní osvětlenosti v obytném prostoru dle návrhu OTP je uvedeno v tab. 1. Z výsledků vyplývá, že všechny posuzované obytné místnosti splňují ve vymezeném obytném prostoru požadavky na denní osvětlení dle návrhu OTP. Hodnoty činitele denní osvětlenosti zjištěné pro uvažovanou síť kontrolních bodů obytného prostoru jsou na obr. 3 zapsány červeně.

Vyhodnocení kvanta denního světla v celé podlahové ploše místnosti je v tab. 2 provedeno z hlediska dosažení činitele denní osvětlenosti alespoň 1,5 %, 0,7 %, 0,5 % a vyššího než 0,2 %.

V naší zemi se požadavky na denní osvětlení v posledních desetiletích odvíjely zejména od činitele denní osvětlenosti 1,5 %, jehož dosažení má v místnosti nebo v její části zajistit vhodné podmínky pro čtení a psaní [5], [9], [10], [11], [16], [17]. Činitele denní osvětlenosti 1,5 % je dosaženo ve 42 % kontrolních bodů v místnosti M1_OTP, v 10 % kontrolních bodů v místnostech M2_OTP a M3_OTP a ve 31 % kontrolních bodů v místnosti M4_ČSN. Na obr. 4 si lze všimnout, že v místnostech M2_OTP a M3_OTP činitele denní osvětlenosti 1,5 % není jen těsně dosaženo také ve dvou kontrolních bodech ve vzdálenosti 1,5 m od okenní stěny.

Význam činitele denní osvětlenosti 0,7 % byl již nastíněn v předchozí části článku. Stručně lze uvést, že v podmínkách ČR by při snížení činitele denní osvětlenosti pod 0,7 % měla většina uživatelů v místnosti zapnout umělé osvětlení (interpretace [15]). Činitel denní osvětlenosti 0,7 % byl také uveden jako cílová hodnota činitele denní osvětlenosti v 50 % prostoru obytné místnosti v návrhu metody hodnocení denního osvětlení obytných místností v článku doc. J. Kaňky [10]. V místnosti M1_OTP je činitele denní osvětlenosti 0,7 % dosaženo v 92 % kontrolních bodů. V místnostech M2_OTP a M3_OTP ale je ve zhruba třech čtvrtinách kontrolních bodů hodnota činitele denní osvětlenosti nižší než 0,7 %. V místnosti M4_ČSN činitel denní osvětlenosti není vyšší než 0,7 % v 39 % kontrolních bodů.

Pracoviště s činitelem denní osvětlenosti nižším než 0,5 % lze považovat za prostor bez denního světla [11], [17]. V letech 1968–2007 bylo normami požadováno, aby minimální hodnota činitele denní osvětlenosti v obytných místnostech byla alespoň 0,5 % [4], [5], [9], [10], [11]. V místnosti vyhovující dnešním požadavkům normy ČSN 73 0580-2 [3] mohou být hodnoty činitele denní osvětlenosti nižší než 0,5 % [11], [12], jak je patrné i z výsledků pro místnost M4_ČSN na obr. 4. Dle návrhu OTP [2] by mělo být požadováno dosažení minimálního cílového činitele denní osvětlenosti 0,4 % v 95 % kontrolních bodů obytného prostoru. Uvedený požadavek znamená, že mimo obytný prostor nemusí být v obytné místnosti hodnoty činitele denní osvětlenosti vyšší než 0,4 %. V této souvislosti lze poukázat zejména na výsledky pro hodnocené místnosti M2_OTP a M3_OTP. Ve všech kontrolních bodech obytného prostoru těchto dvou místností je činitel denní osvětlenosti alespoň 0,4 %, ale zhruba 60 % kontrolních bodů v celé ploše těchto místnosti nedosáhne činitele denní osvětlenosti 0,5 %. Výsledky pro místnost M3_OTP lze porovnat s místností M4_ČSN, která má shodné rozměry jako místnost M3_OTP a limitně splňuje současné požadavky normy ČSN 73 0580-2 [3]. V místnosti M4_ČSN je činitel denní osvětlenosti nižší než 0,5 % v 21 % kontrolních bodů. Činitele denní osvětlenosti alespoň 0,5 % bylo dosaženo ve všech kontrolních bodech pouze pro místnost M1_OTP.

Činitel denní osvětlenosti o hodnotě 0,2 % byl do roku 2019 požadován pro zajištění celkové orientace v prostoru chodeb [16]. V místnostech M1_OTP a M4_ČSN ve všech kontrolních bodech činitel denní osvětlenosti přesáhne 0,2 %. Činitel denní osvětlenosti 0,2 % a nižší byl však zjištěn ve 44 % kontrolních bodů v místnosti M2_OTP a v 36 % kontrolních bodů v místnosti M3_OTP. Z vyrendrovaných pohledů do místností na obr. 5 je patrné, že nemalá část místností M2_OTP a M3_OTP může na uživatele působit tmavým dojmem. V návrhu OTP [2] ani v odůvodnění návrhu OTP [12] přitom není zmíněno, zda nové požadavky na denní osvětlení obytných místností byly stanoveny také s ohledem na zajištění dostatku denního světla v místnosti z hlediska psychiky a cirkadiánních rytmů člověka.

Obr. 5: Pohledy do hodnocených místností při rovnoměrně zatažené obloze vyrendrované v programu Relux Desktop 2023 [19]

4. Závěr

Článek se zabývá hodnocením denního osvětlení uvnitř obytných místností dle současných požadavků normy ČSN 73 0580-2 [3] a dle návrhu OTP [2]. Splnění požadavků na denní osvětlení uvnitř obytných místností má být dle návrhu OTP [2] nově požadováno pouze v obytném prostoru, jehož minimální podlahová plocha je fixně stanovena na 8 m².

Dle odůvodnění návrhu OTP [12] byly požadavky na denní osvětlení v obytných místnostech formulovány v návaznosti na normu ČSN EN 17037 [7]. V úvodu ČSN EN 17037 [7] se přitom uvádí: „Denní světlo má být významným zdrojem osvětlení ve všech vnitřních prostorech s osvětlovacím otvorem (otvory)… Osvětlení vnitřních prostorů má být během roku po významnou část denní doby zajištěno denním světlem…“

V kontextu výsledků případové studie prezentované v článku je ale ke zvážení, zda při splnění požadavků v návrhu OTP [2] bude denní světlo ve větší obytné místnosti představovat významný zdroj osvětlení ve smyslu citovaných vět z normy ČSN EN 17037 [7]. Zde se jeví zajímavá zejména zjištění případové studie pro místnost M2_OTP. V této místnosti s podlahovou plochou 24 m² byly splněny požadavky návrhu OTP [2] na denní osvětlení v obytném prostoru s podlahovou plochou 8,75 m². V celé podlahové ploše místnosti M2_OTP však je v 62 % kontrolních bodů činitel denní osvětlenosti nižší než 0,5 % a ve 44 % kontrolních bodů činitel denní osvětlenosti nedosáhne ani 0,2 % (prostor takřka bez denního světla). V návaznosti na tyto výsledky případové studie by se dle autorky článku při hodnocení denního osvětlení neměla minimální podlahová plocha obytného prostoru stanovit jednotně na 8 m², ale podlahová plocha obytného prostoru by se měla určit dle podlahové plochy obytné místnosti a případně také dle účelu obytné místnosti.

5. Literatura

1. Zákon č. 283/2021 Sb., stavební zákon, ve znění novel č. 195/ 2022 Sb., 152/2023 Sb.
2. Návrh vyhlášky o požadavcích na výstavbu, datum zveřejnění: 23. 6. 2023. Dostupné z: https://apps.odok.cz/portal/veklep/material/KORNCT3JM6I5/
3. ČSN 73 0580-2 Denní osvětlení budov – Část 2: Denní osvětlení obytných budov, 2007, ve znění změny Z1 a opravy Opr. 1
4. ČSN 73 0580-2 Denní osvětlení budov – Část 2: Denní osvětlení obytných budov, 1992, ve znění změn Z1 a Z2.
5. KAŇKA, J. Proměny požadavků na denní osvětlení a oslunění budov v urbanismu. Hygiena. Státní zdravotní ústav, 2015, 60(1), 20-24. https://doi.org/10.21101/hygiena.a1367, ISSN 1210-7840. Dostupné z: https://hygiena.szu.cz/cz/artkey/hyg-201501-0006_Promeny-pozadavku-na-denni-osvetleni-a-osluneni-budov-a-urbanismus.php
6. ČSN 73 0580-1. Denní osvětlení budov – Část 1: Základní požadavky, 2007, ve znění změn Z1–Z3.
7. ČSN EN 17037 Denní osvětlení budov, 2019.
8. Vyhláška č. 268/2009 Sb., o technických požadavcích na výstavbu, ve znění novel č. 20/2012 Sb. –266/2021 Sb.
9. KAŇKA, J. Denní osvětlení velkých obytných místností. Světlo. FCC Public. 2017, 20(3), 37-38. ISSN 1212-0812. Dostupné z: http://www.odbornecasopisy.cz/svetlo/clanek/denni-osvetleni-velkych-obytnych-mistnosti--2347
10. KAŇKA, J. Obytné místnosti v EN 17037. Světlo. FCC Public. 2021, 24(4-5), 64-65. ISSN 1212-0812. Dostupné z: http://www.odbornecasopisy.cz/svetlo/casopis/tema/obytne-mistnosti-v-en-17037--18015
11. KAŇKA, J. Prostor bez denního světla v našich bytech. Světlo. FCC Public. 2020, 23(4-5), 58-60. ISSN 1212-0812. Dostupné z: http://www.odbornecasopisy.cz/svetlo/casopis/tema/prostor-bez-denniho-svetla-v-nasich-bytech--17460
12. Odůvodnění návrhu vyhlášky o požadavcích na výstavbu, datum zveřejnění: 23. 6. 2023. Dostupné z:
    https://apps.odok.cz/portal/veklep/material/KORNCT3JM6I5/
13. ČSN 73 4301 Obytné budovy, 2004, ve znění změn Z1–Z4.
14. EN 17037 Daylight in Buildings, 2018.
15. MARDALJEVIC, J. a J. CHRISTOFFERSEN. ‘Climate connectivity’ in the daylight factor basis of building standards. Building and Environment. 2017, 113, 200-209. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2016.08.009, ISSN 0360-1323.
16. ČSN 73 0580-1. Denní osvětlení budov – Část 1: Základní požadavky, 2007, ve znění změn Z1, Z2.
17. Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci, ve znění novel č. 68/2010 Sb. – 195/2021 Sb.
18. ASTRA MS SOFTWARE. BuildingDesign [software]. Zlín, 2023.
19. Relux Informatik AG. Relux Desktop 2023 [software]. Münchenstein, 2023.

Poděkování

Článek vznikl s podporou projektu VUT 2112.