Osvětlení kancelářských prostorů

Fotogalerie ke článku (3)

ČSOB - foto: Tomáš Souček

velkoprostorová kancelář

buňková kancelář

Celá fotogalerie (3)

Petr Žák

Při úvahách o návrhu osvětlení kancelářských prostorů nového sídla ČSOB v Radlicích byla snaha vnímat osvětlení jako jeden integrální celek, který je tvořen složkou denního a umělého osvětlení. V průběhu vlastního návrhu bylo třeba obě složky odlišit, analyzovat a řešit samostatně, ale výsledné řešení usilovalo o maximální propojení těchto složek a jejich integraci do jednoho celku.

Pro návrh osvětlení nového sídla ČSOB byly důležité základní charakteristiky budovy a představy o uspořádání pracovišť, které již v počátečních úvahách vymezovaly možná řešení jejich osvětlení. Součástí základního konceptu administrativních pracovišť v novém sídle ČSOB byly flexibilní pracovní prostory, které měly tvořit kombinace velkoprostorových a buňkových kanceláří. Podstatou prostorové flexibility pracoviště je možnost změny velkoprostorových kanceláří na buňkové a naopak. I když se požadavky na celkový poměr buňkových a velkoprostorových kanceláří v průběhu projektu měnily, princip flexibility zůstal u většiny prostorů zachován. Uvedená prostorová flexibilita podstatně ovlivnila návrh osvětlení v možnostech rozmístění osvětlovací soustavy a ve způsobu jejího ovládání. Základem úvah o podobě pracovišť byl modul buňkové kanceláře o rozměrech 2,7x4,05 m, který vycházel z konstrukčního rastru budovy. Další důležitou charakteristikou budovy, ovlivňující výběr osvětlovací soustavy, bylo „nezabalování“ vnitřních konstrukčních částí budovy různými typy obkladů. Pro vedení potřebných rozvodů byly využity dvojité podlahy. Stropy administrativních pracovišť tedy tvoří přímo čistá konstrukce budovy. Dalším důležitým aspektem, který ovlivnil výslednou podobu osvětlovací soustavy, byly představy zadavatele a architektů o vizuálním působení výsledného světelného prostředí i vlastních svítidel.

Pro zajištění dostatečného denního osvětlení budovy slouží tři velká atria, dva dvory, pět světlíků a sedm hlubokých zářezů do fasády. Kancelářské prostory jsou umístěny podél fasád, příp. atrií, dvorů a světlíků. Ve vnitřních částech budovy jsou pak situovány komunikační trasy, které jsou pevně dané pro uspořádání prostoru (buňkové, velkoprostorové kanceláře) a další prostory s minimálními požadavky na úroveň denního osvětlení, jako jsou konferenční místnosti nebo prostory zázemí. Jedním z požadavků zadání bylo maximální využití denního světla nejen s ohledem na jeho biologické účinky, ale i z hlediska ekonomického a psychologického (kontakt s okolním prostředím).

Z pohledu umělého osvětlení byla pro administrativní pracoviště zvolena soustava celkového osvětlení, která rovnoměrně osvětluje celý kancelářský prostor na požadovanou hladinu osvětlenosti. V průběhu řešení projektu byly také diskutovány možnosti využití kombinované soustavy osvětlení (celkové + místní osvětlení), které mají řadu výhod, hlavně z pohledu uživatelského a ekonomického. Nepodařilo se však nalézt vhodné řešení, které by bylo možné v rámci projektu aplikovat. V úvodní fázi projektu byly pro řešení umělého osvětlení navrženy a analyzovány tři následující varianty:

* přímá osvětlovací soustava se stropními svítidly;
* přímo/nepřímá osvětlovací soustava se závěsnými svítidly;
* přímo/nepřímá osvětlovací soustava se stojanovými svítidly.

Uvedené varianty byly hodnoceny z pohledu architektonického, světelného i provozně technického. Z hlediska architektonického se posuzoval hlavně charakter vytvářeného světelného prostředí a vizuální působení vlastních svítidel v prostoru. Z hlediska světelného se posuzovaly nejen normou předepsané kvantitativní i kvalitativní světelně technické parametry, ale také parametry doporučené, které jsou důležité z pohledu subjektivního vjemu osvětleného prostoru (směrové a spektrální vlastnosti osvětlení). Z hlediska provozně technického byly hlavními posuzovanými parametry energetická náročnost, investiční a provozní náklady, údržba, ovládání a způsob instalace osvětlovací soustavy.

První varianta osvětlovací soustavy je z hlediska využití světelného toku, tedy kvantitativních veličin nejúčinnější, ale z pohledu zrakové pohody, psychologického působení a vytvářené atmosféry ve velkoprostorových kancelářích nebyla optimální. Při určitém dispozičním uspořádání prostoru se vyskytly i problémy s dosažením některých normativních světelně technických parametrů. Z tohoto důvodu byly v dalším hodnocení uvažovány pouze dvě varianty přímo/nepřímých osvětlovacích soustav. V obou variantách existuje určitý rozsah řešení, který je dán hlavně charakterem vyzařování (poměr světelného toku do dolního a horního poloprostoru) a konstrukcí optického systému svítidel. Z tohoto důvodu byl pro zjištění „kapacity“ každé z variant vytipován soubor svítidel, který by pokrýval technické možnosti dané varianty i nabídku na českém trhu. Soubor se závěsnými svítidly obsahoval 41 typů svítidel pro lineární zářivky 2x35 W, soubor se stojanovými svítidly 13 typů svítidel pro kompaktní zářivky 4x55 W. Pro posuzování obou variant byl zvolen následující postup:

* definování dvou modelových kanceláří (buňková, velkoprostorová), které byly typickými reprezentanty pracovišť v navrhovaném objektu;

* volba software pro posuzování osvětlovacích soustav v modelových kancelářích;

* výpočty stanovených světelně technických parametrů v modelových kancelářích pro oba soubory svítidel;

* vizuální i světelně technické ověření obou variant v reálném modelu buňkové kanceláře v měřítku 1:1.

Na základě výsledků výpočtů, měření a vizuálního, ekonomického i provozního posouzení byla zvolena přímo/nepřímá osvětlovací soustava stojanových svítidel. Zajímavým výrazným rozdílem u obou variant z pohledu světelně technického bylo jejich chování při změnách buňkových kanceláří na velkoprostorové. U závěsných svítidel působily příčky jako clony a při jejich odstranění a vytvoření velkoprostorové kanceláře došlo k nárůstu průměrné osvětlenosti v místě pracovišť až o 70 %. U stojanových svítidel naopak působily stěny v buňkových kancelářích jako odrazné plochy a jako sekundární zdroje světla. Při jejich odstranění a změně na velkoprostorovou kancelář došlo k poklesu průměrné osvětlenosti v místě pracovišť přibližně o 40 %.

Pro závěrečné porovnání stojanových svítidel bylo vybráno celkem 12 typů. Pro jejich vzájemné porovnání byly použity dvě reálné místnosti, které odpovídaly typovým prostorům v navrhované budově. Tyto místnosti byly namodelovány ve výpočetním programu (DIALUX). Pro všechny uvedené typy bylo provedeno jednak reálné měření v kontrolních bodech v obou testovacích místnostech a dále výpočet ve stejných kontrolních bodech ve virtuálních místnostech. Porovnáním naměřených a vypočtených hodnot bylo možné nejen velmi přesně odhadnout skutečný stav osvětlení v reálných podmínkách, ale také ověřit správnost fotometrických údajů svítidel a přesnost výpočetního programu.

Pro výsledné řešení osvětlení kancelářských pracovišť jsou použita stojanová svítidla o výkonu 4x55 W pro kompaktní zářivky. K tomu, aby bylo možné dosáhnout požadované rovnoměrnosti osvětlení, zvláště v buňkových kancelářích, bylo třeba použít svítidla s vysokým poměrem nepřímé (horní) složky osvětlení. Z tohoto důvodu jsou použita svítidla s poměrem horní a dolní složky světelného toku: 90 % ku 10 %. Vzhledem ke kombinování denního a umělého světla v průběhu provozu osvětlovací soustavy byly ve svítidlech použity kompaktní zářivky s neutrálním barevným tónem (teplotou chromatičnosti) Tc = 4000 K. V buňkových kancelářích zajistí požadované světelně technické parametry jedno stojanové svítidlo. Ve velkoprostorových kancelářích závisí potřebný počet svítidel na dispozičním uspořádání. U rozlehlých velkoprostorových kanceláří je pro osvětlení dvojice protilehlých pracovišť použito jedno stojanové svítidlo. Svítidla jsou osazena elektronickými stmívatelnými předřadníky a jsou napojena na řídicí systém s protokolem DALI. Hlavní důvody pro použití řídicího systému lze shrnout do třech bodů. Prvním důvodem je použití vnějších horizontálních žaluzií na fasádě budovy, jejichž úkolem je zamezit nadměrnému přehřívání budovy a oslnění pracovníků přímým slunečním světlem. Druhým důvodem je integrace systému denního a umělého osvětlení v průběhu dne. Posledním důvodem je ovládání osvětlovací soustavy a jeho změny při dispozičních úpravách kancelářských prostorů. Jedním z hlavních vstupních členů řídicího systému je meteorologická jednotka umístěná na střeše objektu, která snímá úroveň denního osvětlení i podíl slunečního světla. Na základě údajů o venkovních světelných podmínkách, datu a čase je řídicí systém schopen dopočítávat úroveň denního osvětlení na pracovištích uvnitř objektu. Vzhledem k tomu, že matematický model pro tento výpočet obsahuje řadu proměnných parametrů, jsou uvnitř budovy instalována referenční čidla, která tyto parametry zpřesňují. Na základě signálů z čidel reagují venkovní žaluzie i osvětlovací soustava. Tímto způsobem je kontrolováno a vytvářeno požadované světelné prostředí na pracovištích.

Z pohledu ovládání nabízí osvětlovací soustava v rámci jednotlivých pracovišť určitou, i když omezenou flexibilitu, kdy si pracovníci mohou prostřednictvím svého počítače nastavit úroveň osvětlení na pracovišti. Vzhledem k tomu, že soustava stojanových svítidel je koncipována jako celková osvětlovací soustava, dochází při změně osvětlenosti v rámci jednoho pracoviště k ovlivňování osvětlenosti na pracovištích sousedních. Z tohoto důvodu je tato regulace omezena pouze na rozsah cca 100 lx. Jednou z dalších funkcí řídicího systému je monitorování provozního stavu osvětlovací soustavy, které umožňuje detekci poruch v osvětlovací soustavě.


Návrh osvětlení: Lubomír Benýšek, ELIS Praha, spol. s r. o.
Konzultant osvětlení: Petr Žák, ETNA, s. r. o.