Environmentálne hľadiská

Deviata časť série článkov o genereli verejného osvetlenia prináša pohľad na environmentálne dopady vonkajšieho osvetlenia v mestskom prostredí a uvádza odporúčania pre zohľadnenie environmentálnych hľadísk v genereli. Na základe klasifikácie environmentálnych zón sú stanovené najväčšie dovolené jasy osvetlených povrchov. Cieľom opatrení je zabrániť dopadom rušivého svetla na obyvateľov, účastníkov premávky, ľudské aktivity a nočný ekosystém alebo ich aspoň obmedziť. Návody a odporúčania pre tvorbu generelu verejného osvetlenia vychádzajú zo smernice Medzinárodnej komisie pre osvetlenie CIE 234:2019 aplikovanej v slovenských a českých legislatívnych a technických podmienkach.

11. Environmentálne hľadiská

11.1  Všeobecne

Každé vonkajšie osvetlenie má menšie či väčšie dopady na životné prostredie. Aj samostatné svietidlo môže byť zdrojom rušivého svetla, tým viac to platí pre osvetľovacie sústavy. Mestské osvetlenie ako celok pôsobí globálne a nad mestom vytvára oblohovú hemisféru s vyšším jasom (obr. 2). V mestskom prostredí ide o zložitý a komplexný systém, ktorý na jednej strane pozostáva zo zdrojov svetla s ich špecifickými charakteristikami a priestorovým rozložením a na druhej strane ho tvoria prijímatelia svetla, ktorými sú cieľoví užívatelia osvetlenia, obyvatelia mesta, účastníci cestnej premávky, zvieratá a rastliny. V tejto schéme sú dôležité aj vzťahy medzi uvedenými subjektmi.

  
Obr. 69. Vekovo aj technologicky rozličné osvetlenie mestských parkov v Bratislave: clonenie svietidiel má zásadný vplyv na nočný vzhľad parku, zároveň však aj na mieru environmentálnych dopadov na okolitú faunu a flóru: a) parkové osvetlenie v Medickej záhrade, Bratislava, neclonenými svietidlami s ortuťovými výbojkami a s guľovým difúzorom na nízkych stojanových stožiaroch, b) osvetlenie menšieho parku v Bratislave čiastočne clonenými svietidlami so sodíkovými výbojkami, c) parkové osvetlenie v  Sade Janka Kráľa, Bratislava, plne clonenými LED svietidlami s teplou farbou svetla

Je dôležité, aby generel verejného osvetlenia riešil otázky súvisiace s nežiaducimi dopadmi umelého osvetlenia vo vonkajšom prostredí. Generel je sám o sebe určujúcim prvkom vplyvu osvetlenia na prostredie, pretože práve v tejto makroplánovacej etape sa stanovuje približný počet samostatných osvetľovacích sústav, takže nadmernému osvetleniu sa dá zamedziť.

Pri spracovaní generelu sa umelé osvetlenie musí posudzovať vo vzťahu k všetkým identifikovateľným účinkom. V tab. 6 je prehľad najdôležitejších účinkov vo vzťahu k rôznym aspektom života v mestách.

Generel verejného osvetlenia má riešiť energetické a environmentálne otázky v konkrétnych etapách životného cyklu osvetľovacej sústavy:
- návrh a projektovanie jednotlivých osvetľovacích sústav,
- správna montáž a inštalácia osvetľovacích sústav,
- prevádzkový čas osvetlenia,
- údržba osvetľovacích sústav,
- likvidácia po skončení života.

  
Obr. 70. Vysoký jas okolia obchodných centier tvorí najmä osvetlenie parkovísk a svetelné reklamy (na obrázku je obchodné stredisko Galéria Petržalka v Bratislave)

Náklady na spotrebu energie na verejné osvetlenie mesta úzko súvisia s návrhom osvetlenia. Prvotný návrh musí vychádzať z generelu a má zahŕňať:

- Návod na počet prvkov, ktoré treba osvetliť. Toto číslo musí byť primerané potrebe premyslene osvetleného mesta alebo jeho časti, pričom nemá nabádať na nadmerné alebo nepotrebné osvetlenie.
- Návod na vhodné jasové pomery, čím sa vytvorí atraktívny celkový pohľad na nočný obraz svetla a úrovne osvetlenia sa súčasne budú udržiavať na minimálnych hodnotách.

Pri navrhovaní vonkajšieho architektonického osvetlenia je dôležité zaistiť vhodné rozloženie jasov pri zohľadnení zásadných požiadaviek generelu. Tak sa dajú úrovne osvetlenia udržať na minime a zabrániť zbytočnému presvetleniu, plytvaniu energie, rušivému svetlu a zvýšenému jasu oblohy (tab. 6).

Tab. 6. Prehľad rušivých účinkov umelého osvetlenia v mestskom prostredí

11.2  Environmentálne zóny

Pri navrhovaní vonkajšieho architektonického osvetlenia treba zohľadniť celkovú úroveň osvetlenia okolia. Vo svetelnej technike sa uplatnili štyri environmentálne zóny, ktoré vychádzajú zo smernice CIE 126-1997 a uvedené sú v tab. 7. V tab. 8 sú obsažené odporúčané hraničné hodnoty jasu pre architektonické aplikácie v týchto zónach, kde priemerný jas L_av predstavuje najväčšiu dovolenú hodnotu priemerného jasu povrchu a maximálny jas L_max predstavuje najväčšiu dovolenú hodnotu jasu zvýraznenej časti povrchu. Odporúčané hraničné hodnoty jasu reklamných zariadení pre rozšírenú klasifikáciu environmentálnych zón podľa smernice CIE 150:2017 sú uvedené v tab. 5 (pozri kap.10.9).

Tab. 7. Environmentálne zóny

Tab. 8. Odporúčané hraničné hodnoty jasu povrchu v architektonickom osvetlení

11.3  Opatrenia na zábranu a obmedzenie rušivého svetla

Odporúčania na obmedzenie účinkov rušivého svetla z vonkajších osvetľovacích sústav uvádza smernica CIE 150:2017 [2]. Spolu s príslušnými normami a právnymi predpismi pomáha dosiahnuť vytýčené ciele v oblasti ochrany životného prostredia.

  
Obr. 71. Komerčné centrá miest sú vo všeobecnosti miestami s vysokým jasom okolia (Karadžičova ul. v Bratislave)

Environmentálne vplyvy vonkajšieho osvetlenia sa dajú minimalizovať najmä týmito kľúčovými opatreniami:
- jasy musia byť v súlade s príslušnými zrakovými činnosťami užívateľov pri zohľadnení daných zrakových podmienok,
- optimalizáciou spotreby energie jednotlivých osvetľovacích sústav v rámci základnej spotreby energie svetelných zdrojov, spektra vyžarovaného svetla, scénografie (riadenie stmievania) a celkovej účinnosti svietidiel,
- obmedzovaním zbytočného svietenia.

Správnym návrhom a inštaláciou osvetľovacej sústavy sa musia minimalizovať negatívne účinky umelého osvetlenia a zbytočné plytvanie elektrickej energie. Kľúčové opatrenia v tomto smere zahŕňajú tieto pravidlá:
- Pri osvetlení komunikácií dodržiavať nevyhnutné požiadavky príslušných noriem (súbor STN EN 13201), ale komunikácie zbytočne nepresvetľovať.
- Pri architektonickom osvetlení stanoviť nevyhnutnú mieru potrebného osvetlenia, neprekračovať hodnoty jasu uvedené v tab. 8.
- Svietidlá smerovať tak, aby vyžarovali svetlo len pod horizontálnu rovinu (obr. 72, obr. 73).
- Zabrániť smerovaniu svetla zo svietidiel mimo cieľové oblasti osvetlenia.
- Výberom vhodnej krivky svietivosti svietidla prispôsobiť rozloženie svetelného toku osvetľovanej komunikácii a čo najviac obmedziť oslnenie (obr. 72, obr. 73).
- Stmievať osvetlenie tak, aby úroveň osvetlenia zodpovedala aktuálnym potrebám a vypínať osvetlenie v prípade, kedy nie je potrebné.

Obr. 72. Nové osvetlenie karloveskej radiály v Bratislave modernými plne clonenými LED svietidlami; na fotografii dobre vidieť kontrast intenzívne osvetleného dopravného priestoru miestnej komunikácie oproti tmavším oblastiam sídliska Dlhé Diely (vľavo) a Rovnice (vpravo)

Obr. 73. Moderné plne clonené LED svietidlá použité na osvetlenie komunikácií určených pre chodcov (poliklinika Karlova Ves v Bratislave); fotografia je snímaná nad horizontálnou rovinou prechádzajúcou svietidlami

11.4  Pestrofarebné a dynamické osvetlenie

Pestrofarebné a dynamické osvetlenie vďaka LED technológii prináša do architektonického a niekedy aj do technického osvetlenia úplne nové možnosti (pozri napr. kap. 10.5 a 10.6). Treba však pamätať na to, že saturované farby a dynamické zmeny môžu byť zvláštnym zdrojom rušivého svetla, ktorého účinky ešte nie sú dostatočne preskúmané. V Medzinárodnej komisii pre osvetlenie CIE aktuálne pracuje technická komisia TC 4-58, ktorá sa snaží vypracovať prvú medzinárodnú smernicu s odporúčaniami pre oblasť špecifických účinkov. Polemizuje sa najmä o spektrálnom zložení svetla, rozložení farieb v zornom poli, frekvencii zmien intenzity svetla a farieb. Nadmerné používanie farieb môže viesť k zrakovej únave a zovšedneniu. Zmeny intenzity svetla môžu pútať nežiadanú pozornosť, v prípade periodických zmien dynamiky môžu podvedome vyvolávať neurotické problémy.

 

Poďakovanie
Naše poďakovanie patrí doc. Ing. Petrovi Janigovi, PhD., za pomoc pri vyhotovení fotografických snímok.

prof. Ing. Dionýz Gašparovský, PhD., FEI STU v Bratislave, Ing. arch. Beata Polomová, PhD., FAD STU v Bratislave 
dionyz.gasparovsky@stuba.sk, beata.polomova@stuba.sk

Foto: Dionýz Gašparovský a Peter Janiga

Obrázky v galerii níže:
Obr. 74. Svietidlá v  bezprostrednej blízkosti okien sú príčinou nežiaduceho vnikania rušivého svetla do príbytkov; spôsob clonenia svietidiel má na tento jav zásadný vplyv
Obr. 75. Svetlo umelých svetelných zdrojov v exteriéri láka hmyz a iné živočíchy, čím narúša potravinový reťazec miestneho biotopu
Obr. 76. Intenzívne osvetlená ulica v Paríži tvorí os rezidenčnej oblasti s nízkym jasom vnútroblokov

Literatúra:
[1]   CIE 234:2019. A Guide to Urban Lighting Masterplanning (Návod na tvorbu generelu mestského osvetlenia).
[2]   CIE 150:2017. Guide on the Limitation of the Effects of Obtrusive Light from Outdoor Lighting Installations. 2^nd Edition (Návod na obmedzenie účinkov rušivého svetla z vonkajších osvetľovacích sústav. 2. vydanie)

Generel verejného osvetlenia 8. časť