Zdravé svetlo – svetlo ako z oblohy

Osvetlenie, ktoré napodobňuje všetky meniace sa scenáre slnečného žiarenia na našej oblohe, riadi naše biologické hodiny a zlepšuje pocit duševnej pohody.

 Človek sa prispôsoboval dennému slnečnému svetlu mnoho rokov. Pri práci počas dňa bol nútený tráviť čas vonku a vo večerných hodinách oddychoval pri svetle ohňa. Vynálezom žiarovky v roku 1879 sa zmenil iba spôsob svietenia v nočných hodinách, životný štýl však zostal rovnaký. V 19. a 20. storočí sa životný štýl ľudí začal náhle meniť. Už nestačilo pracovať iba počas denného svetla, začalo sa pracovať aj dlho do noci. Zároveň sa práca a život postupne presúvali do vnútorných prostredí. Ľudia sa oveľa viac ako dovtedy izolovali od denného svetla a pri svietení si pomáhali dostupnými svetelnými zdrojmi. Tento štýl života sa však výrazne líši od toho, ktorému sme sa evolúciou prispôsobovali.

V súčasnosti sme vystavení umelému osvetleniu mnoho hodín denne, jeho úloha v našom každodennom živote je preto dôležitá. Kvalitné osvetlenie nám môže spríjemniť pobyt v uzavretom priestore a z dlhodobého hľadiska aj výrazne zlepšiť zdravotný stav. Naopak, práca a pobyt v uzavretom priestore izolovanom od denného osvetlenia môžu mať na naše zdravie neblahé následky. Kritické je najmä zimné obdobie, keď je slnko na oblohe veľmi krátko. Výskumy ukázali, že tento čas je vďaka nedostatku slnečného žiarenia obdobím depresie, únavy, nespavosti, zníženej sexuálnej aktivity a zvýšenej chuti na jedlo. Príčinami sú kratší deň a znížená intenzita svetla, ktorá ovplyvňuje tvorbu melatonínu – hormónu, ktorý tlmí činnosť nervovej sústavy. Z toho dôvodu je nevyhnutné riešiť umelé osvetlenie tak, aby sa čo najviac podobalo dennému svetlu, simulovalo jeho dynamiku a spektrálne zloženie.

Osvetlenie ako z oblohy
V ostatnom čase sa stretávame s pojmom osvetlenie ako z oblohy. Mnohí si tento pojem mylne vysvetľujú ako osvetlenie svetelnými zdrojmi s teplotou chromatickosti 5 500 K a vyššou. V skutočnosti však ide o také osvetlenie, ktoré napodobňuje všetky meniace sa scenáre slnečného žiarenia na našej oblohe. To znamená, že osvetlenie ako z oblohy v určitom časovom horizonte mení farebnosť a intenzitu. Takéto dynamické zmeny svetla vo vnútornom prostredí simulujú neustále sa meniace svetelné scenáre vonkajšieho prostredia (východ a západ slnka, zmena počasia a pod.) a týmto spôsobom riadia naše biologické hodiny a zlepšujú pocit duševnej pohody.

Osvetlenie kancelárskych priestorov sa definuje príslušnými normami. Intenzita osvetlenia závisí od kvality osvetlenia priestoru denným svetlom. V norme sa stanovujú intenzita a rovnomernosť osvetlenia. Z hľadiska farby svetla sa volí prevažne biela až denná farba svetla s teplotou chromatickosti 4 500 až 6 000 K. Výskumy však ukázali, že táto farba svetla nemusí byť vždy vhodná na dosiahnutie najlepšieho pracovného výkonu. Práve dynamické zmeny vo farbe svetla môžu priniesť maximálny výkon, aj menej stresových situácií v práci. Pri po­užívaní bežných bielych žiariviek má človek v krvi vyššiu hladinu ACTH a kortizolu (stresové hormóny). Tieto látky v značnej miere ovplyvňujú celkové správanie človeka, najmä jeho schopnosť sústredenia a celkovú únavu organizmu. A v závislosti od toho, ako sa cítime, podávame výkon. Dynamické osvetlenie je osvetlenie, ktoré podporuje naše prirodzené rytmy, stimuluje aktivitu, zlepšuje pocit duševnej pohody, omladzuje myseľ a telo a pomáha podávať maximálny výkon.

Dynamické zmeny v umelom osvetlení sú nevyhnutné najmä v zimnom období, keď nám chýba teplejšia ranná a predovšetkým večerná zložka svetla na uvoľnenie a odštartovanie vnútorných regeneračných procesov v našom tele. Z tohto dôvodu je dôležité klásť dôraz na osvetlenie bytov či domov, kde trávime podstatnú časť nášho života. Práve tam potrebujeme správne svetlo na regeneráciu a uvoľnenie.

Osvetlenie domácností
Osvetlenie domácností sa v súčasnosti ešte stále zanedbáva. Normy síce odporúčajú určité hodnoty, nie sú však záväzné. Ľudia sú preto odkázaní na odbornosť dodávateľa, ktorý je vo väčšine prípadov obchodník, nie svetelný technik. Takéto prípady môžu viesť k nevhodne navrhnutému osvetleniu, ktorého následkom môžu byť vážne zdravotné a psychické ochorenia. Štúdie ukázali, že zle navrhnuté osvetlenie v domácnosti môže spôsobiť poškodenie očí, zvýšenie cholesterolu v krvi, sexuálne disfunkcie a poruchy plodnosti, zvýšenú nervozitu a ďalšie poruchy.

Dôležitým parametrom pri navrhovaní osvetlenia v domácnosti je index podania farieb Ra. Hovorí o tom, aké množstvo farieb sa emituje umelým svetelným zdrojom v porovnaní s denným svetlom. Maximálna hodnota indexu podania farieb Ra je 100. Minimálna hodnota normou odporúčaného indexu podania farieb svetelných zdrojov používaných v domácnosti je 60 a viac. Žiaľ, táto hodnota je pre mnohých „svetlárov“ aj smerodajná.

Na správne fungovanie všetkých fyziologických a biologických procesov v našom tele je nevyhnutné plnospektrálne svetlo, čiže svetelný zdroj s indexom podania farieb s minimálnou hodnotou 90. Bežné žiarivkové svetelné zdroje, ako aj bežne dostupné LED zdroje majú index podania farieb na úrovni 70 až 80. V priestoroch s krátkodobým pobytom osôb takýto index podania farieb stačí, v priestoroch, kde trávime viac ako štyri hodiny denne, je však vhodné používať svetelné zdroje s indexom podania farieb s minimálnou hodnotou rovnou 90.

Index podania farieb má veľký význam v domácnosti najmä pri osvetlení kuchýň a detských izieb. V prípade kuchyne môže nedostatočný index podania farieb spôsobiť konzumáciu pokazeného mäsa či zeleniny. V prípade detí sú na správny rozvoj očí nevyhnutné živé farby priestoru a predmetov.

 Svetelné stropy ako zdravé osvetlenie
Jedným z vhodných riešení zdravého umelého osvetlenia bytových priestorov je osvetlenie pomocou svetelných stropov. Veľké svietiace plochy pripomínajúce oblohu, do ktorých sú osadené kvalitné LED zdroje, umožňujú napodobňovať osvetlenie ako z oblohy.

Vďaka veľkej ploche, ktorá rovnomerne rozptyľuje svetlo do priestoru, umožňujú svetelné stropy dokonale premietať dynamiku denného svetla do priestoru a vytvárať pocit osvetlenia ako z oblohy. Najnovšie LED zdroje s Ra = 96 umožňujú vytvoriť zdravé plnospektrálne svetlo. Navyše, LED technológie dovoľujú aj jednoducho riadiť a nastavovať teplotu chromatickosti od 3 000 do 6 000 K a tým simulovať dynamiku denného svetla v teple nášho domova. Vďaka najnovším technológiám osvetlenia a riadenia si tak dokážeme vytvoriť pohodu podľa vlastných potrieb a pocitov.

prof. Ing. Alfonz Smola, PhD., Ing. Zlatko Balaš
Foto: www.svetelnestropy.sk

Autori pôsobia v Ústave elektroenergetiky a aplikovanej elektrotechniky FEI STU v Bratislave.

Článok vznikol ako výsledok implementácie projektu ITMS 26220220150 v rámci Výskumného centra svetla a svetelných technológií. Bol podporovaný Operačným programom Výskum a vývoj zo zdrojov EÚ.
 
Literatúra
1.    Liberman, J.: The Effect of Syntonic (Colored Light) Stimulation on Certain Visual and Cognitive Functions. In: Journal of Optometric Vision Development.
2.    STN EN 13 032 Svetlo a osvetlenie – Meranie a uvádzanie fotometrických údajov svetelných zdrojov a svietidiel. Časť: 1 a 2, 2004,
ICS 1 7. 1 80.20; 29,1 4O.O1.
3.    Majoros, A.: Effects of Dynamic Lighting Proceedings. In: The 9th European Lighting Conference, 2001, Reykjavik, s. 213.
4.    Balaš, Z. – Krasňan, F. – Rusnák, A.: Kolorimetrické parametre LED pásov. In: SLOVALUX 2011, svetelnotechnický seminár.
5.    Balaš, Z. – Janík, M. – Rusnák, A. – Smola, A.: LED v obytných priestoroch. In: Kurs osvětlovací techniky XXIX, Kouty nad Děsnou.
6.    Smola, A.: Svetelná technika. Výučbové CD. Bratislava, 2004.
7.    Petráš, D. a kol.: Dom na 3 E. Bratislava: Eurostav, 2013.
8.    Osvetlenie pomocou svetelných plôch, dostupné na webe: http://blog.furnier.sk/osvetlenie-pomocou-svetelnych-ploch/.
9.    Kvalita svetla LED diódy, dostupné na webe:
http://beloon.sk/blog/2013/03/30/kvalita-svetla-led-diody/.
10.    Wikipédia, dostupné na webe: http://sk.wikipedia.org/wiki/Melaton%C3%ADn.
11.    Fotodokumentácia, dostupné na webe: www.svetelnestropy.sk.

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.