Obecně o normách a požadavcích na denní osvětlení

1. Úvod

Je dobré si uvědomit, jak vznikají normy a jakým způsobem napomáhají k vyrovnanosti našeho světa. V oblasti denního osvětlení a proslunění budov se o to částečně snaží tento příspěvek. Slovníky definují pojem „norma“ jako „všeobecně závazné pravidlo nebo předpis“. Existují normy podnikové, oborové, státní a dnes dokonce i normy evropské. Technické normy o denním osvětlení se starají o zdraví a pohodu uživatelů budov, ale také chrání stavebníky (developery) před nadměrnými požadavky jejich zákazníků a před nadměrnými požadavky okolí jejich staveb. Zajišťují potřebný přístup slunečního záření do vnitřních prostor budov a jejich dostatečné osvětlení denním světlem.

Aby regulace normou byla úspěšná, musejí být její ustanovení při praktické činnosti vymahatelná. To je zajištěno různým stupněm závaznosti. České technické normy jsou obecně nezávazné, ale řada z nich je uvedena v závaznost odkazem v jiném závazném předpise – ve vyhlášce nebo v nařízení vlády. Tímto způsobem jsou závazné i české technické normy o denním osvětlení. Všechny normy pak mohou být závazné na základě smluvních vztahů.

2. Doba dennímu světlu nepřeje

Osvětlení denním světlem a přítomnost slunečního záření v interiéru jsou významnou součástí kvality budov, zejména bytů. V České republice (a možná nejen v ní) existuje silná tendence omezovat, či dokonce rušit požadavky na denní osvětlení a proslunění budov. Je tomu tak proto, že při výstavbě a prodeji bytů selhává jeden ze základních předpokladů ideologie tržního hospodářství, kterou jsme si osvojili před 35 lety. Selhává totiž předpoklad udržování kvality produkce poptávkou v prostředí volného trhu. Současný trh s byty v ČR nemá parametry volného trhu – viz tabulka 1.

Značná část nových bytů se neprodává k bydlení, ale jako investice, která zhodnotí vložené prostředky a ochrání je před inflací. Podle šetření MMR [1] se v roce 2021 v Česku nacházelo celkem 860 tisíc neobydlených bytů, z toho 200 tisíc v bytových domech. Počet dlouhodobě neobydlených bytů v bytových domech se za posledních deset let zvýšil o 40 %. V bytových domech se v ČR za rok postaví přibližně 19 tisíc nových bytů [2]. Znamená to, že v České republice se počet neobydlených bytů v bytových domech rovná počtu bytů dokončených v průběhu dlouhých 10 let (200 : 19 ≅ 10,5).

Bytů je na trhu stálý nedostatek kvůli jejich skupování při očekávání dalšího růstu jejich ceny. Nedostatek bytů pak skutečně vede k dalšímu zvyšování cen a tím i k zachování užitečnosti bytů jako investice, aby mohly být nadále spekulativně skupovány.

Rozetnout tento kruh příčin a následků je úkol pro ekonomy a politiky. Světelný technik by ale měl vědět, co je v současné době příčinou potíží jeho odbornosti. Developer dobře prodá i byt nekvalitní, neboť i takový se časem zhodnotí. Navíc se snadněji bez potřeby větší míry invence navrhne a výhodněji se postaví. O kvalitu bytů dnes není na trhu zájem. Logicky ho nemají ani developeři a kupodivu o kvalitu neusilují ani někteří architekti. Ve falešně působícím tržním prostředí vnímají požadavky norem na denní osvětlení a proslunění budov jen jako překážku svého podnikání a ekonomické prosperity. Nakonec o kvalitu staveb bojuje jen stavební úřad, a proto se z legislativy požadavek na denní osvětlení odstraní, aby stavební úřad této nesprávně pojaté prosperitě nepřekážel.

3. Normy a občanský zákoník

Potřebnou vlastností norem je jejich soulad s ostatními závaznými předpisy. Ve vztahu k dennímu osvětlení je třeba připomenout § 1013 Zákona 89/2012 Sb. (občanský zákoník) [4] Článek (1) § 1013 cituji:

(1) Vlastník se zdrží všeho, co působí, že odpad, voda, kouř, prach, plyn, pach, světlo, stín, hluk, otřesy a jiné podobné účinky (imise) vnikají na pozemek jiného vlastníka (souseda) v míře nepřiměřené místním poměrům a podstatně omezují obvyklé užívání pozemku; to platí i o vnikání zvířat. Zakazuje se přímo přivádět imise na pozemek jiného vlastníka bez ohledu na míru takových vlivů a na stupeň obtěžování souseda, ledaže se to opírá o zvláštní právní důvod.

Nelze připustit, aby subjekt naplňující ustanovení normy následně pak spolu se stavebním úřadem, který rozhodl podle normy, prohrál soudní při na základě § 1013 uvedeného zákona [4], jehož závaznost má přednost před normami a vyhláškami. Tato obava byla důvodem pro stanovení výjimky z požadavků normy v případě stínění zástavbou v prolukách. Každý znalec u soudu dosvědčí, že zastavění proluky je přiměřené poměrům. Světelně technickými požadavky nelze zastavění proluky bránit. Nepochopení této výjimky vede k otázkám některých kritiků našich norem: Jestliže při zástavbě proluk není nutno požadavky normy splnit a ti lidé to „vydrží“, pak proč tedy je třeba trvat na těchto požadavcích vůbec? Vysvětlením je skutečnost, že účelem našich norem není a nemůže být ochrana zdraví každého jednotlivce, ale cílem je ochrana veřejného zdraví, která se spokojí s ochranou velké většiny populace. Předchází se tak hromadnému výskytu zdravotních vad a nemocí, neboť takový hromadný výskyt může negativně ovlivnit fungování zdravotnictví, a tím i chod státu a rozvoj společnosti.

Urbanistická struktura našich měst je tak mnohotvárná, že ji nelze celou striktně svázat jednoduchými předpisy. Proto možnost výjimek z požadavků norem je potřebná nejen v případě proluk. Skutečnost, že v některých případech není možno požadavky normy splnit, musí vést k úvaze o zdůvodněné výjimce, nikoli ke zrušení závaznosti či existence požadavku normy jako takového. Nařízení hlavního města Prahy číslo 12/2024 (tzv. pražské stavební předpisy) [5] platí od 1. 7. 2024. V § 37 odst. (2) obsahuje text:

(2) Technické požadavky na stavby podle prováděcího právního předpisu podle § 152 odst. 1 stavebního zákona se v rozsahu požadavků na proslunění nepoužijí, a to ani pro stávající stavby ovlivněné navrhovanou stavbou.

Jedná se o ustanovení velmi riskantní. Stěžovatele na zastínění přímého slunečního záření sice stavební úřad podle uvedeného článku (2) odmítne, avšak soudní projednávání této věci se nevyhne požadavkům na proslunění podle platné ČSN EN 17037 [6] a rozhodnutí soudu nakonec bude podle § 1013 Zákona 89/2012 Sb. [4] ve prospěch stěžovatele. Předmětem sporu nemusí být jen záměr stavby, ale i předchozí rozhodnutí stavebního úřadu.

4. Model tvořený legislativou

Největším problémem oboru stavební světelná technika, ba přímo jeho prokletím, je obloha. Vlastnosti tohoto zdroje světla se neustále dynamicky mění. Nelze předpovědět jeho stav ani na minutu dopředu. Stav zatažené oblohy nejčastěji v zimě (obloha CIE 1:3), který už dlouhou dobu technické normy jako model zdroje denního světla v celé Evropě doporučují, ve své úplnosti nikdy nenastane, leda snad na dvě vteřiny jednou za tisíc let.

U výpočtů denního osvětlení je pojem „přesnost“ spojen s velkou nejistotou. Stav oblohy nikdy nepoznáme natolik, abychom mohli přesnost výpočtu ověřit pozorováním nebo měřením. Měření denního osvětlení sice odhalí závažná pochybení způsobující zdravotní závadnost, avšak jeho přesnost je vždy o řád nižší v porovnání s „přesností“, kterou deklarují výpočetní programy. I simulace oblohy CIE 1:3 umělou oblohou nemůže být zcela přesná, protože se bude vždy jednat o zmenšený model skutečnosti. Autor tohoto článku si pro potřeby denního osvětlení dovolí pojem „přesnost“ výpočtu nahradit jistějším termínem „správnost“. Správný výpočet denního osvětlení je takový výpočet, který je proveden zcela podle pravidel stanovených závaznou legislativou. Legislativa tak namísto těžko uchopitelné reálné skutečnosti nabízí její zjednodušený model. Přes toto zjednodušení ale správný výpočet činitele denní osvětlenosti spolu s následným posouzením dokáže spolehlivě plnit záměr legislativy, tj. stanovit potřebnou míru osvětlení vnitřních prostor budov denním světlem. Je tomu tak proto, že onen „model skutečnosti“ dostatečně věrně kopíruje reálný svět, tj. skutečné působení denního světla v budovách. O tuto „věrnost“ se snažily všechny normy už od samého počátku.

5. Vitruvius

Je na tvůrcích norem, jak složitý model reality udělají. Podle něho pak budou složité také výpočty a posuzování denního světla. Jednoduchý způsob posouzení popsal už v 1. století před naším letopočtem Marcus Vitruvius Pollio ve svém spise Deset knih o architektuře [7]. Příslušnou pasáž lze najít v šesté kapitole šesté knihy v článku kapitoly rovněž šestém:

6. Omniaque aedificia ut luminosa sint, oportet curari; sed quae sunt ad villas, faciliora videntur esse, ideo quod paries nullius vicini potest obstare, in urbe autem aut communium parietum altitudines aut angustiae loci inpediundo faciunt obscuritates. itaque de ea re sic erit experiundum. ex qua parte lumen oporteat sumere, linea tendatur ab altitudine parietis, qui videtur obstare, ad eum locum, quo oporteat inmittere, et si ab ea linea, in altitudinem cum prospiciatur, poterit spatium puri caeli amplum videri, in eo loco lumen erit sine inpeditione.

6. Je nutno postarat se i o to, aby všechny budovy měly dobré osvětlení; u venkovských dvorců je to však zřejmě dost snadné, poněvadž u nich nemůže v cestě stát zeď žádného souseda, kdežto ve městě jsou na překážku a působí šero buď vysoké společné zdi, nebo příliš stěsnaný prostor. Na to je třeba provést zkoušku: Na straně, ze které má přicházet světlo, se vede přímka z vrcholu zdi, která se zdá překážet, až k místu, kam se má osvětlení zavést. Jestliže při pohledu po této přímce je možno zahlédnout značnou část čistého nebe, nebude na onom místě přístup světla rušen.

Na Vitruviově metodě je znepokojivé ono „amplum spatium puri caeli“. Značnou část čistého nebe si může každý představit po svém. Vitruviovu požadavku chybí jednoznačnost. Vzhledem k tomu, že požadavky norem o denním osvětlení rozhodují o realizaci řádově milionových investic, je jednoznačnost požadavků nutnou podmínkou. Jestliže dva počtáři dojdou u stejného výpočtu k opačnému výsledku posouzení, oba s argumentací, že postupovali přesně podle normy, pak buď jeden z nich či oba nemluví pravdu nebo je norma závadná. Bohužel u českých technických norem k těmto závadám dříve docházelo a ani dnes není toto nebezpečí úplně zažehnáno.

6. Jas stínících překážek

Stínící překážky, většinou budovy, zakrývají část oblohy, ale mají také svůj jas (menší než jas oblohy). V souladu s poměrným vyjadřováním fotometrických veličin, tj. např. činitele denní osvětlenosti D [%], musí být i jas překážek L [cd‧m⁻²] vyjádřen poměrně k průměrnému jasu oblohy L_m [cd‧m⁻²] jako činitel jasu k [–].

V českých technických normách se dlouho udržovala jednoduchá metoda, která předpokládala, že jas stínících překážek i terénu se rovná jedné desetině průměrného jasu oblohy.

Toto pravidlo dostatečným způsobem modelovalo skutečný stav a bylo jednoznačné.

Spolu se zaváděním výpočetní techniky se začal prosazovat složitější způsob výpočtu, který vycházel z hodnot činitele odrazu světla. Obloha svítí na budovy i na terén a zároveň budovy a terén svítí mezi sebou navzájem, jak je schematicky znázorněno na obrázku 3. Tuto světelnou interakci lze modelovat výpočtem, při kterém se budovy i terén rozdělí na velké množství n dílčích ploch, které navzájem na sebe svítí. S narůstajícím počtem n dílčích ploch roste čas výpočtu i jeho „přesnost“. Volba velikosti a počtu n dílčích ploch vnáší do výpočtu už jistou, zatím snad malou, nejednoznačnost. Výpočet pak ztrácí jednoznačnost úplně, jestliže je ponecháno na vůli počtáře, jaké hodnoty činitele odrazu si sám do výpočtu zvolí.

Evropská norma [6] podporuje jednoznačnost hodnot činitelů odrazu světla, které do výpočtu vstupují, tímto textem:

Při návrhu denního osvětlení je třeba pečlivě zvážit volbu činitelů odrazu světla hlavních ploch prostoru, běžně doporučované hodnoty činitelů odrazů hlavních ploch vnitřního prostoru se pohybují v následujících rozsazích: strop 0,7 až 0,9; vnitřní stěny 0,5 až 0,8; podlaha 0,2 až 0,4; venkovní stěny 0,2 až 0,4; činitel odrazu venkovního terénu se obvykle volí 0,2. Odchylky od uvedených rozsahů jsou povoleny, ale jejich použití má být zdůvodněno.

Při provádění zkušebních nebo kontrolních výpočtů se doporučuje používat výchozí hodnoty činitelů odrazu pro podlahu 0,2, pro stěny 0,5 a pro strop 0,7.

Nejednoznačnost hodnot pro vnitřní povrchy místností je ve druhém odstavci opravena. Problém je ponechán u venkovních stěn (volba 0,2 až 0,4). V návrhu ČSN 730580 [9] je i tato závada odstraněna a pro fasády se udává jednotně hodnota 0,3. Přes tato vymezení není možnost použití odlišných hodnot činitelů odrazu světla zcela vyloučena a pokušení vylepšovat si podmínky výpočtů vyššími vstupními hodnotami bude velké. Například u podhledů balkonů bude třeba volit vysoké hodnoty činitele odrazu (bílá barva 0,75 až 0,80 nebo šedý beton 0,4 až 0,6?), aby výsledek výpočtu poskytl příznivé výsledky a skutečně se tak přiblížil realitě. Autor příspěvku si dovoluje vyjádřit názor, že původní metoda univerzálně užívající k = 0,1 poskytovala výpočtům větší jednoznačnost a byla tedy pro normalizaci denního osvětlení vhodnější. Naštěstí návrh ČSN 730580 [9] zmiňuje i tuto jednodušší metodu.

7. Evropská norma

Česká republika zavedla EN 17037 Daylight in buildings v srpnu 2019 jako ČSN EN 17037 Denní osvětlení budov [6]. Zároveň byly zrušeny ty části dosud platných českých technických norem, které se zdály být ve zjevném rozporu s evropskou normou. Technická normalizační komise v současné době připravuje vydání ČSN 730580 Denní osvětlení budov – doplňující požadavky [9], která dosud platné části českých technických norem zcela nahradí.

Ve zřejmé snaze ještě více přimknout svůj legislativní model ke skutečné realitě nová evropská norma způsobila málem revoluci v posuzování denního světla. Namísto posuzování jen jednoho stanoveného modelu oblohy zavedla mnohočetný model vycházející z klimatických dat. V normě uvedená metoda výpočtu číslo 2 je založena na podrobném výpočtu denního osvětlení, při kterém se stanovují hodnoty osvětleností od denního světla v hodinovém (nebo kratším) intervalu v běžném roce při oblohových a slunečních podmínkách v hodinovém (nebo kratším) intervalu, vycházejících z klimatických dat pro dané místo. To by představovalo celkem 365 × 12 = 4380 souběžných výpočtů osvětlenosti. Vzrůst složitosti výpočtu je enormní, ale může být realizován specializovaným softwarem.

Avšak klimatická data nejsou nic stálého. Media nás o tom přesvědčují téměř denně. Navíc jsou významně závislá na místě posuzování. Kolik různých klimatických dat lze na našem území sestavit a která z nich jsou ta správná? Metoda může být jednoznačná pouze při použití klimatických údajů referenčního roku, která budou stanovena normou. Nikoli tedy klimatická data pro dané místo.

Naštěstí ČSN EN 17037 [6] preferuje metodu výpočtu číslo 1, která pracuje s nám již dříve známým činitelem denní osvětlenosti D [%], který je stanoven v podmínkách oblohy CIE 1:3. Limitní hodnoty tohoto činitele jsou normou jednotlivým zemím EU zcela jednoznačně přiděleny na základě klimatických dat v jejich metropolích. Tím se zdá být vše napraveno.

8. Křišťálově jednoznačná metoda posouzení

Nejnovější vydání nařízení hlavního města Prahy číslo 12/2024 (tzv. pražské stavební předpisy) [5] platí od 1. 7. 2024. V tomto článku již bylo z této legislativy citováno nařízení, které zakazuje posuzování proslunění bytů. Článek (2) ad a) § 37 pražských stavebních předpisů lze použít jako příklad požadavku, který je křišťálově jednoznačný:

(1) Technické požadavky na stavby podle prováděcího právního předpisu podle § 152 odst. 1 stavebního zákona se v rozsahu požadavků na denní osvětlení a stínění použijí s tím, že:

a) požadavky na denní osvětlení obytných místností, případně prostor, a pobytových místností, případně prostor, ve stavbách ubytovacího zařízení se nepoužijí na stavby v zástavbě s polouzavřenou stavební čarou stanovenou v územně plánovací dokumentaci nebo územní studii a v zástavbě s uzavřenou stavební čarou; v takovém případě musí být součet ploch okenních otvorů, kterými se osvětlují obytné a pobytové místnosti, nejméně jedna desetina podlahové plochy místnosti (plocha okenních otvorů se stanovuje ze skladebných rozměrů oken),

b) …

Jedná se o velmi jednoduchý požadavek, který má platit zatím jen v určitém, ale významném, typu zástavby. K jeho ověření není třeba specializovaného software. Navzájem násobit nebo podělit dvě čísla dokáže s kalkulačkou každý. Rozměry místnosti a oken se odečtou z kót na stavebním výkrese nebo se v reálné budově změří. Třeba krejčovským metrem. Požadavek je formulován jednoznačně a srozumitelně. Neumožňuje žádný dvojí výklad. Co paměť autora tohoto článku sahá, nikdy nebyla ve stavební světelné technice navržena tak jednoduchá a jednoznačná metoda posouzení.

Avšak tento § 37 odst. (1) ad a) nařízení hlavního města Prahy 12/2024 [5] má jeden velký problém. Jeho „model“ totiž nepojednává vůbec o světle. Stanovuje pouze velikost díry ve zdi. Nemůže proto uživatelům budov garantovat žádné denní světlo. Tato metoda posouzení se dokonce od skutečné reality vzdaluje podstatně více než metoda výše zmíněného Vitruvia [7] z 1. století před naším letopočtem. Ve věci osvětlení denním světlem tak pražské stavební předpisy posílají české stavitelství do hlubokého starověku až před dobu římského impéria. Možná až do neolitu.

9. Závěr

Na několika příkladech z teorie i praxe bylo ukázáno, že tvorba legislativy a technických norem pro osvětlení denním světlem není jednoduchá, a navíc jí současná doba nepřeje. Normy by měly být v souladu s ostatní legislativou, zejména s tou, která má vyšší právní závaznost. Nezbytným předpokladem úspěšného fungování normy je přiměřená věrnost vytvořeného modelu skutečné realitě. Zároveň přílišné lpění na „přesnosti“ metody, tj. snaha o maximální věrnost modelu skutečnému světu, může vést k nadbytečné složitosti posuzování spojené se ztrátou jednoznačnosti požadavků. Při tvorbě legislativy je proto nutné pracovat s uvážlivým kompromisem, ve kterém by však „přesnost“ neměla mít nikdy přednost před jednoznačností.

Literatura

1. https://mmr.gov.cz/cs/ostatni/web/novinky/v-bytovych-domech-je-na-200-tisic-bytu,-ve-kterych
2. https://csu.gov.cz/graf-pocet-dokoncenych-bytu-v-ceske-republice
3. https://csu.gov.cz/ceny-nemovitosti?pocet=10&start=0&podskupiny=014&razeni=-datumVydani#data-a-casove-rady
4. Zákon 89/2012 Sb. (občanský zákoník)
5. [Nařízení 12/2024 hl. m. Prahy (tzv. pražské stavební předpisy)
6. ČSN EN 17037 Denní osvětlení budov (2019)
7. Marcus Vitruvius Pollio: Deset knih o architektuře (1. stol. př. n. l.) přeložil Alois Otoupalík, ARISTA Praha 2009
8. ČSN 730580-1 Denní osvětlení budov – základní požadavky (2007 – je před zrušením)
9. ČSN 730580 Denní osvětlení budov – doplňující požadavky (připravovaná norma)