Nepodceňujte osvětlení

Správné osvětlení domácnosti je stále často, ale neprávem podceňováno. Energie spotřebovaná na svícení je často vnímána jako okrajová záležitost a úvahy o správném osvětlení se v mnoha domácnostech redukují na výměnu doslouživší žárovky za jinou. Výběr vhodného však může ušetřit v domácnosti nezanedbatelné množství elektrické energie a zároveň významně zvýšit komfort bydlení. 

Světlo jako parametr zdravého a šetrného bydlení

Světlo přitom značnou mírou ovlivňuje fyzickou a psychickou pohodu člověka, jeho pracovní výkon i schopnost regenerace organismu. Pokud je některá z těchto funkcí dlouhodobě omezována, může dojít k přechodnému i trvalému poškození zdraví. Více než devadesát procent informací získáváme zra­kem. Důležitým faktorem pro zachování zdraví a pohody je proto správná volba osvětlení.

Jeho intenzita i barva musí odpovídat nejen funkci místnosti, barvě jejího interiéru a vybavení, ale také činnostem, k nimž světlo využíváme. Vhodnou volbou osvětlení dosáhneme v každé části domácnosti vysokého komfortu při zachování rozumně nízké spotřeby energií.

Konec vláknových žárovek

Ještě v první dekádě tohoto století byly jedním z hlavních zdrojů světla v domácnostech klasické vláknové žárovky. Těm dávala řada domácností přednost před tehdy již existujícími kompaktními úspornými zářivkami. Důvodů pro to bylo hned několik – úsporné zářivky vyráběné počátkem století měly vysokou cenu, relativně krátkou životnost a nepříliš dobré technické vlastnosti – nedaly se jednoduše stmívat, po zapnutí bylo nutno určitou dobu čekat, než začaly svítit na plný výkon, jejich světlo bylo často nepříjemně „studené“ a levnější modely úsporných zářivek „blikaly“. Vláknové žárovky tak byly i přes vysokou spotřebu energie nejvyhledávanějším zdrojem světla v domácnostech.

V roce oku 2009 bylo v celé EU zahájeno postupné omezování výroby a prodeje vláknových žárovek. V září 2009 byla povinně ukončena výroba žárovek o výkonu 100 W a vyšším, v září roku 2012 byla výroba vláknových žárovek ukončena zcela a v září 2016 následovaly jejich osud i žárovky halogenové.

Ukončení výroby vláknových a halogenových žárovek logicky zvýšilo poptávku po jiných zdrojích světla a významně přispělo k rozvoji nových osvětlovacích technologií.

Současný trend – LED osvětlení

Ačkoli je na trhu stále několik typů světelných zdrojů, dominují nabídce zdroje na bázi světelných diod, častěji známé pod zkratkovým označením LED (zkratka z anglického Light Emitting Diode). Důvody pro jejich převahu v nabídce jsou zřejmé:

• Jsou mimořádně účinné – až 95 % jimi spotřebované energie je přeměněno na světlo a pouze 5 % spotřebované energie promění na teplo (pro srovnání – u vláknových žárovek tomu bylo přesně naopak).
• Mají mimořádně dlouhou životnost – kvalitní LED světelný zdroj má až 20x delší životnost oproti vláknovým žárovkám a až 4x delší životnost oproti kompaktním zářivkám.
• Nikdy neobsahují problematické látky (například rtuť).
• Po zapnutí LED zdroje svítí tento okamžitě na plný výkon a není tak potřeba čekat, než se zahřeje na provozní teplotu. Jsou tedy vhodné i pro krátkodobé svícení například na chodbách. Většinu LED světelných zdrojů je možné i stmívat a regulovat tak snadno intenzitu osvětlení.
• Použitá technologie umožňuje vyrábět světelné zdroje v pestré škále tvarů od náhrady klasických žárovek až po samolepící pásky pro nejrůznější druhy svítidel.
• S pomocí LED zdrojů lze snadno sestavit optimální osvětlení domácnosti.

Jak na správné osvětlení?

Při úvahách o osvětlení většinu lidí napadne jako hlavní parametr úsporný provoz. Důraz právě na úsporu energií byl kladen v dobách, kdy v domácnostech dominovaly klasické vláknové žárovky a jejich náhrada úsporným zdrojem mohla přinést až 85 % úsporu energie na svícení. V současnosti, kdy na trhu převažují úsporné LED žárovky, přestává být úspornost hlavním kritériem výběru. Naprostá většina soudobých světelných zdrojů kritérium úspornosti splňuje a je tak vhodné se při volbě osvětlení zaměřit na další parametry.

Barva světla

Barva světla je důležitá pro výběr světelného zdroje. Barva se udává hodnotou tzv. barevné teploty neboli přesněji náhradní teploty chromatičnosti (CCT) udávané v Kelvinech (K). Nižší hodnoty představují teplejší barvy se žlutočerveným nádechem, vyšší hodnoty odpovídají studenějšímu bílému světlu s nádechem do modra. Řada výrobců uvádí ještě zjednodušené slovní označení barevnosti. S jakým označením se můžeme setkat?

Barevná teplota světla

Označení	CCT [K]	Charakteristika
Teplá bílá / (warm white)	2700 – 4000	Žlutý nádech, nejvhodnější náhrada pro příznivce klasických žárovek
Přirozená bílá; Denní bílá / (natural white, daylight white)	4000 – 6500	Neutrální zbarvení připomínající denní světlo. Někdy je označována také jako denní bílá (day white).
Studená bílá / (cold white)	6500 – 9000	Studená barva světla až s namodralým nádechem.

Jaká barva světla je nejvhodnější?

Na tuto otázku neexistuje univerzální odpověď. Pro relaxaci jsou vhodnější spíše teplé odstíny světla, pro činnosti náročnější na zrak zase odstíny studené. Vhodnou barvu udává následující tabulka

Relaxace	Práce, studium	Na zrak náročnější činnosti
2 700 – 3 500 K	4 000 – 6 000 K	> 6 000 K

A jakou intenzitu světla potřebuji?

Pro různé části bytu stanoví norma ČSN EN 12464-1 Světlo a osvětlení (Osvětlení pracovních prostorů – Část 1: Vnitřní pracovní prostory) doporučené hodnoty jak pro celkové osvětlení místnosti, tak jejich jednotlivých částí podle funkce, ke kterým jsou využívány.

Jak změřit intenzitu světla

Intenzitu osvětlení je možné změřit luxmetrem. Pořizovací cena luxmetru pro domácí použití začíná na 1 500 Kč. Profesionální přístroj je možno i zapůjčit za cca 250 Kč / den. Pro velmi orientační měření lze použít některou z mobilních aplikací. Experimentálně jsme ověřili aplikaci firmy VELUX. Při svépomocném měření mobilní aplikací vřele doporučujeme provést měření na více přístrojích.

Světelné spektrum

Světlo je elektromagnetické záření v oboru vlnových délek 390 – 760 nm ve vakuu. Je to tedy viditelná část elektromagnetického spektra neboli viditelné spektrum. Na jedné straně tohoto spektra je červená barva (a vše, co má delší vlnovou délku), na druhé straně fialová barva (a vše, co má kratší vlnovou délku).

380-450 nm	450-495 nm	495-570 nm	570-590 nm	590-620 nm	620-750 nm

Přirozené bílé denní světlo vzniká smíšením světla všech barev. Optický hranol toto bílé světlo zase může rozložit na jednotlivé barevné složky. Tento jev známe jako duhu (hranolem jsou kapky vody). Běžné světelné zdroje také vyzařují smíšené světlo, ale některé barvy mohou v některých případech chybět, nebo být méně zastoupeny. Takové světlo je pro nás méně přirozené, i když to zrakem nepostřehneme.

Jaké spektrum vyzařují různé typické zdroje, se můžete podívat na obrázcích zde.

Ve slunečním světle mají nejvyšší intenzitu vlnové délky kolem 500 nm, tedy modrá složka. Směrem k červené pak intenzity plynule klesají. Klasická žárovka více vyzařuje v delších vlnových délkách, tedy svítí zde intenzivněji červená složka a modrá je méně intenzivní. Kompaktní zářivky mají čárové spektrum. V jednotlivých částech spektra jsou patrné velké intenzity v úzkých oblastech, ale křivka není spojitá. Světlo je nepřirozené! U LED žárovek záleží na barvě a indexu CRI/Ra. Běžná LED žárovka s bílým světlem má výrazný vrcholek intenzity v oblasti modrého světla.

Porovnání spektra slunečního světla (nejpřirozenější) a (kompaktní) zářivky (nejméně přirozené):

Nejzdravější pro člověka v bdělém stavu je světlo, které se nejvíce blíží dennímu slunečnímu světlu, tedy světlo obsahující rovnoměrně rozložené intenzity všech složek spektra s maximem kolem 500 nm. Takové světlo označujeme jako plnospektrální (celospektrální, fullspectrum, daylight spectrum, natural spectrum, true color). V ČR dosud nemáme normu na tzv. plnospektrální světlo. Musíme si tedy pomoci výše zmíněného parametru teploty chromatičnosti a indexu podání barev (CRI/Ra). Za plnospektrální zdroj lze považovat ty zdroje, jejichž teplota je v rozmezí 5500 – 6500 K (podle některých pramenů pouze 6500 K) a index podání barev CRI/Ra > 90 (někdy uváděno > 95).

Jak vypadá spektrální křivka konkrétního zdroje, nám ovšem řekne jen přesné měření spektrometrem, protože náš zrak je nedokonalý a výpadky částí spektra nepozná. Určitým ukazatelem je tedy parametr CCT, CRI/Ra a také cena. Skutečně plnospektrální LED zdroje budou stát stovky korun, zatímco běžné LEDky vyšší desítky korun. Nejdražší jsou speciální kombinované LED zdroje, které obsahují větší množství (např. 8) čipů ovládajících vždy skupinu diod pokrývajících danou oblast spektra. Takové zdroje se používají např. při pěstování rostlin ve vnitřním prostředí.

Biodynamické světlo

Oko nám nejen umožňuje vidět objekty a tvary a také vnímat barvy (různé vlnové délky). Je to také orgán, který významně napomáhá řídit naše biorytmy, zajišťuje 24h (cirkadiánní) rytmus našeho života, ovlivňuje vnímáním světla a tmy činnost vnitřních orgánů, naší psychickou pohodu a výkonnost.

Život pod umělým osvětlením může mít zdrcující dopad na zrakový receptor a na všechny navázané funkce, zejména právě naše vnitřní hodiny. Jsme-li trvale vystaveni umělému osvětlení (a velmi málo dennímu světlu), dochází k snižování produkce hormonu melatoninu v mozku, který je zodpovědný za kvalitu našeho spánku. Kromě toho ale tento hormon také výrazně přispívá k antioxidačním procesům v těle. Poruchy spojené s jeho nedostatkem mohou vést k chronické únavě, psychickým poruchám, ale i k rozvoji zhoubných nádorů. Studené, modré světlo a vysoké intenzity jasu zase zvyšuje hladinu kortizolu, který je spolu s adrenalinem zodpovědný za zvládání náročných situací a uvádí naše tělo do stavu pohotovosti. Kortizol zvyšuje hladinu glukózy v krvi a fyziologicky je jeho největší koncentrace v krvi ráno. Narušení jeho přirozených denních koncentrací vede k narušení metabolismu cukrů a tuků.

Upravit

		Melatonin	Serotonin	Kortizol	Reakce
8:00					Připravenost k výkonu a aktivitě Pozitivní emoce a nálada
21:00					Připravenost na spánek a regeneraci

Protože dnešní generace jsou nuceny trávit mnoho času mimo denní světlo, snaží se výrobci světelných zdrojů o taková technologická řešení, která by rizika spojená s umělým osvětlením snížila. Tak vznikl koncept biodynamického světla, kdy zdroj světla mění během 24 hodin své parametry. Tento děj vyžaduje inteligentní řídicí systémy. Ráno svítí zdroje chladnějším a jasnějším světlem, během dne se snižuje intenzita a nastupují teplejší tóny.

Osvětlení vnitřního prostředí by tedy nemělo záviset jen na druhu prostoru, ale také na čase, ale i ročním období. Z této výhody pak mají užitek zejména lidé, kteří z objektivních důvodů nemohou tak často chodit ven (senioři.)

Laboratoř SIVRA společnosti iGuzzini vyrábějící biodynamické osvětlení

Biodynamický režim se používá již také pro veřejné osvětlení. Například osvětlení městských parků může s postupující nocí snižovat intenzitu až na 20 % normálu a měnit barvu na teplejší tóny. To stále postačí pro pocit bezpečí náhodného chodce, ale neruší ostatní a také velmi šetří elektřinu.

Biodynamické světlo má i své kritiky. Jednou z výhrad může být zneužití takového označení pro marketingové účely a prodej podřadných výrobků za vysoké ceny. Potlačení modré složky a snížení jasu světla v noci ovlivňuje vnímání barev (hlavně červené) a periferní vidění. Je to dáno faktem, že za sníženého osvětlení vnímáme světlo zejména tyčinkami (spolu s čípky zajišťují světlocitlivost sítnice v oku), které jsou citlivé hlavně na modrou složku. Tlumené teplejší tóny tak v noci podle některých odborníků mohou vést zejména k riziku dopravních nehod. I na takové situace mohou systémy být připraveny. Je například možné měnit osvětlení i v závislosti na přítomnosti procházejícího člověka nebo projíždějícího automobilu.

Přes všechny možnosti, které skýtají inteligentní systémy, zůstává nejzdravější volbou dostatečný pobyt na přirozeném denním světle, respektování přirozeného biorytmu dne a vyhýbání se umělému jasnému a chladnému světlu produkovanému elektronikou před spaním. Také architektonické řešení novostaveb by mělo počítat v co možná největší míře s využitím přirozeného denního světla.

„Chytré osvětlení“ – módní výstřelek nebo rozumná volba?

Takzvané chytré osvětlení se na trhu vyskytuje teprve několik let. Vzhledem k jeho vyšší ceně je řada lidí k tomuto řešení přinejmenším skeptická. Jde o vhodné řešení? Po přibližně ročních zkušenostech z jedné domácnosti, kde jsme chytré osvětlení instalovali, můžeme říct, že jde o řešení mimořádně vhodné. Je třeba pamatovat, že i u tzv. chytrého osvětlení se mohou vyskytovat světelné zdroje s různou kvalitou vyzařovaného světelného spektra. Tomuto parametru je třeba i při výběru chytrého osvětlení věnovat náležitou pozornost.

Chytré žárovky jsou vybaveny stmívači a je tak možné snadno nastavit a řídit intenzitu osvětlení. Většina chytrých žárovek umožňuje regulovat nejen intenzitu, ale i barevnou teplotu osvětlení a tak snadno přizpůsobit osvětlení aktuálně vykonávaným činnostem – pro večerní relaxaci v obývacím pokoji se nastavit teplý odstín s nižší intenzitou, pro zrakově náročnou práci pak studené světlo s vysokou intenzitou. S menším počtem svítidel tak získá uživatel možnost vytvořit si v každé místnosti optimální světelné podmínky pro téměř jakoukoli činnost.

Jako zbytný, ale přesto příjemný bonus přináší chytré osvětlení i možnost nastavení automatického zhasínání pro zapomětlivce nebo umí zpříjemnit ranní vstávání simulací východu slunce.

 

Infografika

 

 

Zpracovali: Miroslav Lupač, David Kunssberger