Dynamické osvětlení kaple Anděla Strážce v Sušici

Raně barokní kaple Anděla Strážce, lidově zvaná Andělíček, s krásným výhledem na město Sušice a okolí se nachází na vrchu Stráž (551 m n. m.). Je významnou dominantou města, která se uplatňuje jak v blízkých, tak v dálkových pohledech z města i okolí. Je oblíbeným vyhlídkovým místem s krásným pohledem na Sušici a okolní krajinu.

Podle jedné pověsti si v těchto místech hrálo malé dítě a kolem nohy se mu ovinul jedovatý had. Dítě ve velikém strachu a úzkosti spatřilo anděla, který se k němu sklonil, a had zmizel. Proto zde vděční obyvatelé města postavili kapli zasvěcenou andělu Strážci, ochránci města. Kaple byla vystavěna v průběhu let 1682 až 1683 a po dokončení byla slavnostně vysvěcena světícím biskupem pražským Janem Ignácem Dlouhoveským. Roku 1735 byla obehnána ambity s nárožními kaplemi, zasvěcenými sv. Maří Magdaléně, sv. Floriánovi, sv. Janu Nepomuckému a Panně Marii Staroboleslavské. V roce 1882 byla kaple pseudorománsky přestavěna, její současná podoba pochází z roku 1936.

Venkovní osvětlení kaple Anděla Strážce bylo realizováno v rámci evropského projektu Dynamic Light, zaměřeného na dynamické řízení venkovního osvětlení. Cílem bylo v pilotních projektech vytvořit dynamicky řízené soustavy veřejného osvětlení (VO), které by se „adaptovaly“ na aktuální potřeby a chování uživatelů při splnění požadavků legislativy a technických norem. Partnery projektu za Českou republiku bylo město Sušice a společnost Porsenna, o. p. s. Projekt dynamického osvětlení kaple Anděla Strážce zahrnoval dvě části: veřejné osvětlení přístupového schodiště a architekturní osvětlení kaple Anděla Strážce.

Původní stav

Původní soustavu veřejného osvětlení přístupového schodiště ke kapli Anděla Strážce z poloviny 90. let minulého století tvořilo pět historizujících luceren pro vysokotlaké sodíkové vývojky 70 W v již nevyhovujícím fyzickém stavu, osazených na litinových stožárech. Vzhledem k nerovnoměrným roztečím světelných míst bylo schodiště ve střední části neosvětlené. Původní architekturní osvětlení kaple Anděla Strážce tvořila tři světelná místa osazená třemi světlomety pro halogenidové výbojky 250 W. Ve dvou světelných místech před západním průčelím kaple byly světlomety osazeny na osvětlovacích stožárech, v jednom světelném místě uvnitř ambitu byl světlomet umístěn na fasádě. Světlomety osvětlovaly kapli primárně pro pohledy z centra města. Vedle hlavní pohledové západní strany byla částečně osvětlena také jižní a severní fasáda. Východní fasáda osvětlena nebyla. Pro slavnostní osvětlení byly použity širokoúhlé světlomety, které plošně osvětlovaly obvodové fasády a věž kaple. S ohledem na geometrii rozmístění soustavy vzhledem k osvětlovanému objektu a širokým křivkám svítivosti použitých světlometů byl světelný tok svítidel z velké části vyzářen mimo osvětlovaný objekt a přispíval tak k navýšení rušivého světla. Instalovaný příkon původní osvětlovací soustavy veřejného osvětlení byl 425 W a architekturního osvětlení je 825 W, celkem 1,25 kW. To při předpokládané době provozu veřejného osvětlení 4 315 h/rok a architekturního osvětlení 2 127 h/rok odpovídalo celkové spotřebě 3 580 kW·h/rok.

Koncepce řešení

Před zahájením prací na vlastním návrhu byla zpracována předprojektová příprava, jejímž účelem bylo definovat základní požadavky a parametry dynamického osvětlení a stanovit odhad nákladů projektu. Základními požadavky na dynamické osvětlení bylo:
– zachování komorní atmosféry přístupového schodiště,
– zlepšení osvětlení schodiště,
– lepší plastický vzhled osvětlené kaple,
– osvětlení všech fasád kaple,
– snížení energetické náročnosti osvětlení,
– snížení rušivého světla,
– dynamické osvětlení (osvětlenost, teplota chromatičnosti),
– monitoring přítomnosti osob na schodišti,
– dálkové řízení osvětlení (příprava na koncepci Smart City).

Obr. 1. Schematické znázornění provozního režimu veřejného osvětlení

Koncepce návrhu dynamického osvětlení je založena na možnosti změn parametrů veřejného i architekturního osvětlení. V případě veřejného osvětlení se parametry osvětlení mění jednak na základě centrálně přednastavených časových režimů a jednak na základě informací z čidel pohybu upevněných přímo na stožárech. Proměnnými parametry jsou hladina osvětlenosti a barevný tón světla. Schematické znázornění časových změn parametrů osvětlení v průběhu provozní doby je na obr. 1. Šrafování značí časové úseky dob zapnutí a vypnutí veřejného osvětlení, které se v průběhu roku mění. Skoky v osvětlenostech u jednotlivých hladin znamenají změnu osvětlenosti při aktivaci čidla pohybu.

Co se týče architekturního osvětlení, mění se také hladiny osvětleností a barevný tón světla. Navíc se mění schéma osvětlení, tedy osvětlených částí objektu (obr. 2). Nastavení parametrů architekturního osvětlení je v noci konstantní, ale mění se podle dní v týdnu a podle ročních období a tak umožňuje měnit atmosféru i vizuální vjem kaple. Ve všední dny je osvětlena pouze západní fasáda. O víkendech a svátcích jsou osvětleny všechny fasády. Na jaře a v létě je kaple osvětlena neutrálně bílým světlem (4 000 K), na podzim a v zimě teple bílým světlem (2 700 K). Plynulá regulace světelného toku světlometů umožňuje vytvořit plastičtější vzhled kaple.

Obr. 2. Schematické znázornění provozního režimu architekturního osvětlení

Návrh osvětlení

Požadavky na veřejné a architekturní osvětlení kaple Anděla Strážce vycházely z předprojektové přípravy, koncepce veřejného osvětlení města Sušice, technických norem a požadavků projektu Dynamic Light.

Veřejné osvětlení

Požadavky na veřejné osvětlení byly stanoveny podle ČSN CEN/TR 13201-1. V souladu s normou bylo schodiště ke kapli Anděla Strážce zařazeno do normální třídy osvětlení P5 a do adaptivní třídy osvětlení P6. Provoz v adaptivním režimu je stanovena na dobu od 22:00 do 6:00 (popř. v letních měsících do vypnutí VO). Vzhledem k tomu, že je osvětlovací soustava vybavena čidly pohybu, bylo pro oba režimy ještě třeba stanovit minimální úroveň osvětlení pro dobu bez přítomnosti osob na schodišti. Tato minimální úroveň osvětlenosti byla stanovena pro normální třídu E_m = 2 lx a pro adaptivní třídu osvětlení na E_m = 1 lx. Podle požadavku projektu Dynamic Light na změnu teploty chromatičnosti byly zvoleny dvě hodnoty teplot chromatičnosti: 2 200 K a 3 000 K. Vyšší teplota je použita pro normální provozní režim, tedy na začátku a konci doby provozu. Nižší teplota chromatičnosti je použita pro adaptivní provozní režim, tedy v době od 22:00 do 06:00.

Ve veřejném osvětlení byly v rámci projektu lucerny pro vysokotlaké sodíkové výbojky nahrazeny novými lucernami se světelnými diodami (COB LED) 60 W s laditelným barevným tónem v rozsahu od teple bílého (2 200 K) do chladně bílého barevného tónu (6 000 K). Světelné diody jsou napájeny ze stmívatelných předřadníků umožňujících plynulou regulaci světelného toku i barevného tónu světla. Vzhledem k dobrému fyzickému stavu litinových stožárů byla pouze obnovena povrchová úprava a stožáry byly využity k osazení novými lucernami. Dále byly upraveny polohy světelných míst VO tak, aby se zlepšila rovnoměrnost osvětlení ve střední části schodiště.

Obr. 3. Pohled na západní průčelí kaple Anděla Strážce z centra města

Architekturní osvětlení

Kapli Anděla Strážce tvoří vlastní kaple obklopená křížovou chodbou s vnitřními arkádami se čtyřmi menšími kapličkami v rozích a třemi branami. Křížová chodba má téměř čtvercový půdorys a kapli zcela obklopuje. Pohledově se z blízkých i dálkových pohledů uplatňuje pouze věž kaple, obvodové fasády křížové chodby a střechy čtyř nárožních kaplí. Hlavní pohledový směr je na západní průčelí (obr. 3), které je viditelné z náměstí Svobody a z nábřeží Otavy podél historického centra města. Další dálkové pohledy jsou z jihu od obce Rok, z východu od obce Chmelná a ze severu ze silnice II/187. Ze západního směru je kaple viditelná z rozhledny Svatobor a od Staré vodárny. V blízkých pohledech (obr. 4) se kaple uplatňuje zejména z přístupové cesty z východní strany a ze schodiště z jižní strany.

Obr. 4. Blízký pohled na východní fasádu kaple Anděla Strážce

Pro dosažení plastického vzhledu jsou navrženy odlišné jasy jednotlivých fasád. Nejvíce je osvětlena hlavní západní fasáda, navazující severní a jižní fasády jsou osvětleny na nižší úroveň, východní je osvětlena na nižší úroveň než západní, ale na vyšší než severní a jižní. Pro omezení rušivého světla je oblast kaple zařazena do zóny životního prostředí E2 – málo osvětlená oblast (ČSN EN 12464-2), u které je požadavek na maximální průměrný jas fasád osvětlených architekturním osvětlením L_m = 5 cd/m².

Architekturním osvětlením jsou osvětleny všechny obvodové fasády, věž kaple a tři střechy věží v křížové chodbě ze západního směru. Povrchy osvětlované obvodové fasády mají dvě barvy: bílou a růžovou. Činitel odrazu bílé barvy je ρB = 85 %, růžové barvy ρR = 62 %. Pro architekturní osvětlení byly na základě navržených hodnot jasů fasád a činitelů odrazu stanoveny pro jednotlivé fasády a provozní režimy potřebné osvětlenosti (tab. 1).

Tab. 1. Hodnoty osvětlenosti fasád architekturního osvětlení

Architekturní osvětlení kaple je navrženo jako barevně laditelné, umožňující změnu teploty chromatičnosti v rozmezí hodnot 2 700 až 4 000 K. Teplota chromatičnosti se mění v závislosti na ročním období. Doba provozu architekturního osvětlení je od zapnutí VO do půlnoci. Pro zvláštní příležitosti lze dobu provozu i parametry osvětlení nastavit individuálně. Provozní schéma architekturního osvětlení je uvedeno na obr. 2.

K osvětlení kaple Anděla Strážce jsou použity LED světlomety 20 W s úhly poloviční svítivosti 10° a 30° a s teplotami chromatičnosti 2 700 a 4 000 K (obr. 5). Světlomety jsou instalovány na čtyřech osvětlovacích stožárech okolo kaple a na fasádě uvnitř ambitu (obr. 6). Světlomety jsou osazeny válcovými clonami pro omezení oslnění a rušivého světla.

Obr. 5. LED světlomet Palco InOut (iGuzzini)

Řízení osvětlení

Lucerny i světlomety jsou osazeny stmívatelnými předřadníky DALI. Všechna světelná místa jsou vybavena komunikačními jednotkami (PLC), které dovolují ovládat a řídit každé svítidlo samostatně. V případě veřejného osvětlení jsou do řídicího systému začleněna čidla pohybu, umožňující reagovat na přítomnost osob na přístupovém schodišti. Venkovní osvětlení je řízeno z rozváděče, který je osazený komunikační a řídicí jednotkou a je umístěn u spodní strany schodiště.

Obr. 6. Vizualizace osvětlení a rozmístění architekturního osvětlení (Dialux)

Shrnutí

V porovnání s původním veřejným osvětlením schodiště bylo, změnou poloh světelných míst, významně zlepšeno osvětlení schodiště v jeho střední části. Nové veřejné osvětlení je v době menšího využití uprostřed noci provozováno na nižší hladinu osvětlenosti. Nové architekturní osvětlení umožňuje změnou rozsahu osvětlení i barevného tónu světla měnit atmosféru místa i noční vzhled kaple. Zprovozněním nové osvětlovací soustavy došlo k celkovému snížení instalovaného příkonu o 0,6 kW (asi 50 %) a k odhadovanému snížení spotřeby elektrické energie 2,7 MW·h/rok (zhruba 75 %). U architekturního osvětlení kaple klesl světelný tok do horního poloprostoru o 5 klm.

Základní informace:
Řízení projektu Dynamic Light: Vítězslav Malý, Porsenna, o. p. s.
Projekt osvětlení: Ing. Petr Žák, Ph.D., atelier světelné techniky, s. r. o.
Projekt silnoproudé elektroinstalace: Ing. Pavel Sněhota, Ph.D., Light for city
Realizace: Investtel, s. r. o.
Svítidla: Palco InOut (iGuzzini), lucerna (Pechlát)
Řídicí systém: Orcave, a. s.
Foto: Ing. arch. Ludvík Grym

---

Vyšlo v časopise Světlo č. 4/2019 na straně 10.
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.