Kvalitě vnitřního prostředí budov se dlouhodobě a systematicky věnuje Univerzitní centrum energeticky efektivních budov (UCEEB) ČVUT Praha, jehož Laboratoř vnitřního prostředí se zaměřuje na rozvoj problematiky vnitřního prostředí se zaměřením na tepelnou pohodu, kvalitu vzduchu a osvětlení v budovách. V Laboratoři kvality vnitřního prostředí UCEEB zastřešuje výzkumné aktivity týkající se kvality světelného prostředí Ing. arch. Lenka Maierová, Ph.D., kterou jsme požádali o odpovědi na několik otázek.

Paní architektko, projektanti hal musí při řešení osvětlení respektovat současné legislativní normy a vycházet z požadavků zrakového komfortu, kde se pracuje s přesnými čísly. Chronobiologie taková „tvrdá data“ zatím nenabízí, ale je zřejmé, že přirozené světlo i v objektu jako je hala, kde denně několik hodin pracují lidé, je pro zdraví člověka nenahraditelné. Je to tak?

Denní světlo nedokáží stoprocentně nahradit žádné moderní technologie, a to z mnoha důvodů. Umělé zdroje světla neposkytují kvalitu světla denního. Jejich spektrum se liší, nejsou v něm rovnoměrně zastoupeny všechny vlnové délky jako ve světle přirozeném. Toto má vliv na kvalitu vnímání barev, ale nejen na tu. Teprve v posledních letech vědci mapují, jak komplexní systém našeho organismu reaguje na přítomnost a nepřítomnost jednotlivých barevných složek světla. Pomocí vhodného smíchání vlnových délek lze ovlivnit například povzbuzující účinek daného světelného zdroje. Je to trochu alchymie a oblastí, na které lze volbou světleného zdroje působit, je řada – kvalita vidění a rozlišování detailů a barev, ale také schopnost soustředění, psychický stav, imunita …

V porovnání s venkovním prostředím se v interiérech liší i množství světla, a nezáleží na tom, zda jde o světlo přirozené, či umělé osvětlení. Hodnoty osvětlenosti v interiéru běžně dosahují pouhé jednotky procent osvětlenosti v exteriéru. Osvětlenost kolem 500 lx je pro orientaci v prostoru, vidění předmětů, rozlišení detailů atd, tj. pro „normální vidění“, zcela dostatečná. Dokonce, kdybychom chtěli svítit významně více, mohlo by to kromě vysoké energetické náročnosti přinášet i zrakový diskomfort – snížil by se kontrast na monitorech, při nerovnoměrné distribuci by mohlo docházet k vysokým kontrastům v zorném poli, oslnění apod. Neslučovalo by se to tedy s požadavky na zrakový komfort a bezpečnost práce. Bohužel, ne zcela dostatečné je běžné osvětlení v interiéru pro tzv. neobrazové vnímání, jež ovlivňuje nejen řízení vnitřních biologických hodin, kvalitu spánku v noci, ale i naši psychickou pohodu a výkonnost.

Další, a z mého pohledu nejproblematičtější vlastností, kterou umělé zdroje nerespektují, je časové rozložení světla v průběhu dne a noci. Nejen dostatek denního světla během dne, ale také jeho nedostupnost po západu slunce, hluboká noční tma, to jsou pro naše tělo velmi důležité signály. Bohužel se neslučují s požadavky života v současné společnosti, a bez ohledu na to, zda člověk pracuje v průmyslové hale, v nemocnici či v kanceláři. O pracovnících v nočních provozech ani nemluvě. Snad jen zemědělci na polích jsou na tom z pohledu chronobiologie a světelné hygieny o něco lépe.

Máte pravdu v tom, že chronobiologové nenabízejí tvrdá data. Jisté však je, že přirozené denní světlo je pro nás ideální zdroj světla. Naše tělo se vyvinulo v prostředí s denním světlem, je na něj optimalizováno, a toto přirozené prostředí mu zajišťuje všechny fyziologické signály, které potřebuje. Na rozdíl, bohužel, od umělého osvětlení. Náš současný životní styl znamená tedy kompromisy.

 

Existují u nás nebo v zahraničí studie či analýzy, které by se zabývaly chronobiologií v pracovním procesu, tj. mimo domov člověka? A pokud ano, jaké jsou jejich závěry?

 Chronobiologie je velké téma v pracovním prostředí. Protože lidé nejsou stejní, existují mezi námi skupiny osob, které se velmi dobře soustředí v některém čase a naopak, pokud je budeme nutit vykovávat náročnou práci v jiné části dne, budou jejich výsledky velmi špatné. Jistě znáte fenomén ranních a nočních ptáků, skřivánků a sov. Tyto odlišnosti je možno s výhodou využívat například pro plánování práce ve směnném provozu tak, že umožníte pracovníkům přizpůsobit jejich časový rozvrh a využívali své preferované časy. Setkala jsem se těmito metodami u klíčových pracovních pozic, například u pilotů dálkových letů, leteckých dispečerů atd.

Existuje také mnoho výzkumů, které hodnotí vlivy světelného prostředí na člověka. Pracovní prostředí, kde trávíme velkou část aktivního dne, významně ovlivňuje naši výkonnost, duševní vyrovnanost i naše zdraví. Vlivy lze sledovat krátkodobé, okamžité, a dlouhodobé, projevující se po několika dnech, nebo i v řádu let.

Například jasné, studené světlo má na organismus budivý účinek. Budeme-li ho používat pozdě večer, kdy je na konci směny již organismus přirozeně vyčerpán, můžeme mít pocit, že nám pomáhá zůstat déle bdělí. Pro některé, velmi jednoduché činnosti to může krátkodobě fungovat. Světlo nám umožní využít všechen zbytek energie, který máme k dispozici. Pak se však naše vnitřní baterka vybije až do nuly, a pro její plné nabití budeme potřebovat mnohem více času, než by tomu bylo za normálních okolností. Současně také, pokud budeme naší baterii do extrému vybíjet pravidelně, dojde časem ke snížení její kapacity, k jejímu poškození stejně, jako to známe u baterie v mobilu. Rušení pravidelného rytmu světla a tmy umělým světlem může zmást naše vnitřní hodiny, které začnou vysílat nejasné signály do organismu, zhorší se kvalita spánku, organismus nebude mít dostatečnou regeneraci, tím způsobenou i vyšší únavu, horší bdělost a výkonost. A to jsou právě ty dlouhodobé efekty. Krátkodobě je tedy možné pomocí světla podpořit výkon, ale z dlouhodobého hlediska nám to může uškodit.

Na co by z vašeho pohledu měli pamatovat projektanti hal, když plánují osvětlení interiéru haly?

Je samozřejmě velký rozdíl mezi tím, co by bylo z hlediska zdravého prostředí ideální a co je možné. Přesto je v osvětlení pracovních prostor velký potenciál ke zlepšení. Pokud chceme zajistit vysokou kvalitu světelného prostředí, je důležité hlídat distribuci světla v prostoru. Vysoké kontrasty, rušivé odlesky na lesklých materiálech, rychlé střídání světlého a tmavého prostředí významně zatěžují zrakový aparát. To se týká i zdrojů umělého osvětlení, které někdy bývají umístěny v místech přímo v zorném poli pracovníka. Pokud svítidla nejsou (například z důvodu snahy o maximální energetickou účinnost) vybavena kvalitním difusorem, mohou pracovníka trvale oslňovat. To, co téměř nevadilo u klasické žárovky, může být dnes u násobně výkonnější LED velmi rušivé.

Moderní LED světlené zdroje nabízejí nejen vysokou účinnost, ale jsou mezi nimi i velké kvalitativní rozdíly. Současná norma umožňuje instalovat svítidla s indexem podáním barev 80. To znamená, že až 20 procent barevných vzorků je vidět chybně. Přitom jsou dostupné zdroje s Ra 95 a vyšší, nehledě na zdroje s vyváženým zastoupením všech vlnových délek světla, tj. zdroje kvalitativně velmi blízké světlu dennímu. Kvalita spektra je důležitá ve všech provozech, kde se pracuje s barvami, ale například i při kontrolách kvality v potravinářském průmyslu.

Denní světlo je v halových prostorech vždy přínosem. Je však opět důležité zajistit jeho dobrou distribuci tak, aby nedocházelo například k siluetovému efektu, k nadměrnému pronikání přímého slunečního záření do prostoru a tím k riziku oslnění pracovníků přímým sluncem anebo jeho odlesky od lesklých povrchů.

Posledním bodem, nikoli však méně důležitým, je noční osvětlení venkovního prostoru. Světlo působí nejen na člověka, ale také, a často mnohem významněji, na přírodu kolem nás. Proto bychom s ním měli šetřit a instalovat a používat osvětlení jen v nezbytné míře. Časové regulace nastavené dle provozních potřeb podniku mohou ušetřit energii, peníze, ale také být ohleduplné k živým organismům kolem nás.

Narazila jste ve své praxi na zajímavé objekty, které by mohly být příkladem hodným následování?

Obecně jsem zaznamenala zájem o zdravotní aspekty osvětlení hned u několika českých průmyslových provozů. Bohužel, pokud bychom chtěli přiblížit světelné prostředí ve výrobních halách potřebám chronobiologie, je často nevyhnutelná změna v organizaci výrobních postupů, což u zavedených systémů bývá problematické.

Více o světelné hygieně v halách dočtete zde.

Ing. arch. Lenka Maierová, Ph.D.