Zdravé světlo – školy
V seriálu o zdravém světle nesmějí samozřejmě chybět ani školy. V nich strávil každý řadu let svého života. Někteří dokonce život celý – míním samozřejmě život profesní.
Osvětlení ve školních prostorech se v zásadě neliší od osvětlování podobných míst v jiné oblasti lidského konání. Školní učebna je v principu velká kancelář. Od nich, myslím kanceláří, se již vůbec neliší kabinety, ředitelna, sborovna. Podobně i další prostory nalézají svůj obraz v obecné sféře. Dílny, laboratoře, tělocvičny…, ve školní kuchyni i jídelně jsou na osvětlení kladeny naprosto stejné požadavky jako na osvětlení v zařízeních veřejného stravování. Zbývá jedna specialita škol – osvětlení tabule. Do určité míry i základní osvětlení klasických tříd.
Výuka je samozřejmě pracovní činností. Jak pro kantory, tak i pro žáky. Proto se na ně vztahuje norma pro pracovní prostory [1]. Ta se v současné době novelizuje. Jak základní norma, tak i její národní příloha.
Denní a sdružené osvětlení
Školám se věnují i předpisy zabývající se denním osvětlením. Kromě základní normy [2] existuje i speciální norma věnovaná výhradně školám [3]. Na školy pamatují i nařízení [4] a [5].
Obr. 1 Také aulu staré školní budovy lze přijatelným způsobem osvětlit moderními svítidly, dokonce odolnými nárazům, takže po zabezpečení oken lze aulu využít i jako tělocvičnu
Obr. 2 Příklad osvětlení speciální učebny; svítidla jsou umístěna co nejvíce do stran, aby se zabránilo případným odleskům na laboratorních sklech
Jedním z nejvýznamnějších ustanovení normy [2] je článek 4.2.2, který vymezuje prostory, ve kterých musí být vždy vyhovující osvětlení. V normě se hovoří o nově navrhovaných budovách. Samozřejmě se tím myslí případy, kdy se buduje objekt od základů. Leč stavební zákon nahlíží na pojem nově navrhovaná budova trochu jinak – je to jakýkoliv objekt, který podléhá (re)kolaudaci. Jistě není možné zajistit denní osvětlení v historických prostorách obecního zámku, který se bude nově využívat třeba jako mateřská škola. Zde by byla na místě jistá tolerance ze strany kontrolního orgánu a snaha najít kompromisní řešení. Ve zmíněném článku zmíněné normy je direktivně požadováno vyhovující denní osvětlení (v nově navrhovaných budovách) v případech denních místností jeslí a mateřských škol (obecně zařízeních pro předškolní výchovu) a v učebnách škol (kromě speciálních učeben a poslucháren). Vyjmenovaných prostor je v předpisu více, avšak nejde o místa související se školními zařízeními.
V normě je předepsána i výška srovnávací roviny – v předškolních zařízeních to je 0,45 m nad podlahou, v ostatních 0,85 m, v tělocvičnách je na podlaze. Přimlouval bych se, aby podlaha byla srovnávací rovinou i v mateřských školách, protože velice často si děti hrají na zemi. Naopak srovnávací rovina ve výšce čelistí svěráku je přijatelná jen ve školních dílnách. V souvislosti s tím není bez zajímavosti doporučení normy [7], kde se uvádí vztah mezi výškou postavy a výškou roviny stolu (tab. 1 v normě). I pro dvoumetrové habány je výška pracovní desky „pouhých“ 82 cm.
Rozhodně by se měl projektant snažit zajistit vyhovující denní osvětlení. Obecné zásady již byly zmíněny v předešlém dílu tohoto seriálu, který se věnoval osvětlení kanceláří. Není třeba zde opakovat řečené. Snad jednu poznámku. Norma [3] předepisuje výšku parapetu pro jednotlivé věkové kategorie. Do šesti let to je nejvýše 75 cm, do čtrnácti 105 cm a pro starší 120 cm. Důvodem je, aby se neztrácel kontakt s venkovním prostředím.
Všeobecné požadavky na umělé osvětlení
Navázal bych na polemiku týkající se výšky srovnávací roviny. V [5] je pro předškoláky uvedeno stejné číslo jako pro denní osvětlení, tedy 45 cm nad podlahou. Výhrady mám stejné. Rozumněji je již vznesen obecný požadavek na výšku srovnávací roviny, kde se píše, že je to výška stejná jako převládající výška lavic. Uvedené platí pro horizontální rovinu.
Zde se hodí připomenutí, že se často špatně volí srovnávací rovina. To se týká nejen její výšky, ale i orientace. Srovnávací rovina je tam, kde je předmět zájmu pozorovatele. Je to papír na stolní desce, sešit na lavici, svislá školní tabule, podlaha na chodbě, v herně nebo v tělocvičně. Srovnávací rovina může být nejen vodorovná či svislá, ale obecně šikmá, například (dnes snad již jen historické) lavice se šikmou pracovní deskou.
Ještě jedno je nutné mít na paměti. To je velikost této roviny. Za místo zrakového úkolu je považován prostor s lavicemi nebo stůl učitele a za blízké okolí zrakového úkolu prostor místnosti sloužící výuce. To znamená, že předepsaná průměrná udržovaná osvětlenost 300 lx musí být splněna na lavicích s rovnoměrností 0,7 (podle novelizace, která vejde v platnost v nejbližší době /možná již v okamžiku vydání tohoto čísla platí/ to bude 0,6). To znamená, že minimální osvětlenost kdekoliv na této ploše smí být 210 lx (ponovu 180). Ve zbytku učebny je blízké okolí, tam je požadována osvětlenost o stupeň nižší, tedy 200 lx. S rovnoměrností 0,5 (ponovu 0,4). Z toho plyne, že v učebně může být minimální osvětlenost 100 lx, resp. 80 lx. Otázce rovnoměrnosti osvětlení jsem se věnoval podrobněji proto, že existují pracovníci kontrolních orgánů, kteří šmahem požadují dosažení udržované osvětlenosti 300 lx v celé učebně s rovnoměrností 0,7. Takový požadavek je nelegitimní, neohleduplný ke kapse investora a nakonec i nepřímo k životnímu prostředí. Zneužití pravomoci se tomu říká.
A když už, ještě něco o hygienicích. Dalším parametrem osvětlovacích soustav je míra oslnění. Ta se vyjadřuje prostřednictvím indexu rušivého oslnění (UGR). Norma předepisuje jeho maximální velikost. Nemyslící hygienik na nepřekročitelnosti tohoto čísla trvá. Je to naprostý nesmysl. Index rušivého oslnění je jen číslo, které kvantifikuje subjektivní pocit nepohody nebo snížené schopnosti vidět podrobnosti. Ovšem každý člověk vnímá oslnění jinak. Někomu vadí již nepatrně jasnější ploška v zorném poli, někomu nevadí ani významně vyšší jas. Na základě subjektivního pozorování byl sestaven vzorec, který se snaží složitou situaci vyjádřit jednoduchým vztahem. Nechci zde uvádět vzorce a výpočty, tak jen tolik, že ve vztahu je UGR vyjádřeno jako osminásobek nějakého logaritmu. Proč tam není 8,1 nebo 7,9? Ve vlastním logaritmu se zase nalézá 1/4. Proč ne 1/4,1? Proč ne 1/3,9? Protože není důvod, jde o snahu nějakým způsobem kvantifikovat nekvantifikovatelné, takže zaokrouhlení na celá čísla stačí. Kdyby byly ve vzorci pro výpočet UGR čísla o desetinu jiná, výsledné hodnoty by se lišili od normovaných o pět a více procent. Trvat tedy na tom, že UGR = 19,1 (místo 19,0) je nevyhovující, je projev nekompetentnosti úředníka (je to odchylka půl procenta od nominálu). Kde je nejistota vstupních dat, nejistota výpočtu? Ostatně zcela obdobně lze mluvit i o jiných parametrech osvětlení. Vždy je nutné přistupovat k úloze návrhu osvětlení zodpovědně, a rozhodně s rozumem.
Světelné zdroje, svítidla a osvětlovací soustavy
Pro volbu světelného zdroje platí stejná pravidla jako v kancelářských prostorech. V drtivé většině se budou používat zářivky. Na místech s občasným pobytem, například ve skladech, to mohou být i žárovky, V případě, že je to ekonomicky výhodné, tak zde mohou být i kompaktní zářivky či LED.
Obr. 6 Ve velkých posluchárnách se nelze vyhnout zakázaným zónám; také někdy nelze okna umístit do bočních stěn a svítidla umístit v řadách s ní rovnoběžných
Obr. 3 Příklad svítidla pro osvětlování učeben
Pro svítidla ve školách platí, že musejí být bezpečná. A samozřejmě i odolná. Musejí přežít houbové a jiné bitvy během přestávek bez pedagogického dozoru. Pochopitelně musejí být energeticky úsporná. To znamená nejen s vysokou účinností, ale především s vysokým činitelem využití, který je zajištěn dobrou distribucí světelného toku. Vhodná jsou svítidla s dostatečnou nepřímou složkou, která zaručí dobré prostorové vidění. V neposlední řadě by měla být svítidla nenáročná na údržbu. Také vzhled svítidla je důležitý, protože ovlivňuje estetické cítění dětí.
V klasické učebně se pro celkové osvětlení volí prakticky vždy odstupňovaná osvětlovací soustava. Svítidla musejí být umístěna tak, aby světlo dopadalo na místo zrakového úkolu ze správné strany a aby byla na maximální míru omezena možnost oslnění odrazem. Všechny tyto požadavky se splní tím, že se svítidla umístí těsně vedle levého okraje lavic a jejich podélná osa je rovnoběžná s uličkami. Velice často je vidět naprosto chybné rozmístění svítidel, kdy jsou řady svítidel kolmé na uličky. V takovém případě zcela jistě dochází k oslnění odrazem i k oslněním přímým, neboť v příčné rovině mají svítidla ve většině případů vyšší jas než v rovině podélné. Rovněž směr dopadu světla je chybný (zepředu místo ze strany). A konečně – nedochází ani ke shodě směru umělého a denního světla (v případě sdruženého osvětlení).
Osvětlení tabule
Obr. 5 Příklad svítidla pro osvětlování tabulí
Zvláštní pozornost si zaslouží osvětlení tabule. Ta musí být osvětlena tak, aby ji bylo možné snadno a s co nejmenší námahou sledovat. Při změně pohledu z tabule na lavici (a naopak) dochází ke změně směru pohledu, oko se musí přizpůsobit jiné pozorovací vzdálenosti, změně jasu i kontrastu. U oblíbených a stále velmi hojných černých, ale i tmavě zelených tabulí se střídá se změnou pohledu pozitivní kontrast na tabuli za negativní v knize či sešitu.
Papír v knize či sešitu ležícím na lavici má jas běžně i 100 cd.m−2. Aby nedocházelo k nadměrnému namáhání zraku při změně pohledu z lavice na tabuli, tabule nesmí mít jas menší, než je přibližně třetina jasu papíru. Pro černou tabuli by vertikální osvětlenost musela být kolem 1000 lx. Pro tabuli tmavě zelenou již postačuje osvětlenost asi 600 lx. Uvedených hodnot lze dosáhnout volbou vhodných svítidel a světelných zdrojů. Změnu kontrastu (pozitiv – negativ) však neovlivní žádné svítidlo. Řešením je světle šedá tabule a černé omyvatelné fixy. Světle šedá tabule bude mít kromě negativního kontrastu i vyšší jas při stejně intenzivním osvětlení. Potom se zraková náročnost omezí pouze na přizpůsobení zraku na různou vzdálenost. Tomu již nelze zabránit – i když není technicky nemožné nahradit tabuli, učebnice, sešity počítačem. A není to ani příliš vzdálená budoucnost.
V ČSN EN 12 464-1 je pro osvětlení tabule požadováno pouhých 500vluxů. To vylučuje černou i tmavě zelenou tabuli. Opět o důvod víc pro volbu šedé tabule.
Obr. 4 Čára svítivosti asymetrického svítidla pro osvětlování tabulí (obr. 5)
Pro osvětlení školních tabulí jsou vhodná svítidla s asymetrickým reflektorem, který zaručí, že je světlo směrováno především ve směru k tabuli. Současně je tak zajištěno dokonalé clonění ze strany žáků v lavicích.
Zde je namístě připomenout, že je nevhodné kombinovat ve třídě světelné zdroje s různým barevným podáním (to ostatně platí obecně, nejen v učebnách). Přesto jsou stále k vidění někdejší „svítidla pro osvětlování tabulí“. To byla žárovková svítidla s nekvalitním reflektorem. Nezajišťovala ani dostatečnou osvětlenost ani rovnoměrnost a způsobovala zmíněnou nežádoucí nejednotnost barevného podání.
Také použití běžných zářivkových svítidel není vhodné. Ani tehdy, když se pomocí nestejně dlouhých závěsů natočí směrem k tabuli. Ani pak se nedosáhne dostatečně intenzivního a rovnoměrného osvětlení.
Obr. 7 Netradiční učebna – netradiční rozmístění, tradičně tmavá tabule
Není snad třeba připomínat, že svítidla pro osvětlení tabulí musejí být umístěna tak, aby se na tabuli neodrážel jejich obraz směrem do očí posluchačů. Platí zde podobně zakázaná pásma, jak to bylo uvedeno v textu o osvětlování kanceláří.
Rozmístění svítidel tak, jak bylo popsáno, však nelze chápat jako dogma. Platí pro klasické uspořádání učebny. Od něho se však v poslední době ustupuje (aby se po čase k němu zase vrátilo?), a tak je zapotřebí osvětlit rovnoměrně celou místnost (obr. 7).
Ale i potom je nutné některé zásady dodržet. Je to orientace svítidel vůči oknům i k převážnému směru pohledu žáků. Ten (směr pohledu žáků) by neměl být do oken, jako tomu je na obr. 7 (okna jsou ve stěně, která není na obrázku vidět – směrem vlevo). Ostatně na obrázku lze vidět i další prohřešek – tmavé tabule.
Literatura
- [1] ČSN EN 12464-1 Osvětlení pracovních prostorů – Část 1: Vnitřní pracovní prostory; včetně Změny Z1
- [2] ČSN 73 0580-1 Denní osvětlení budov, Část 1: Základní požadavky
- [3] ČSN 73 0580-3 Denní osvětlení budov, Část 3: Denní osvětlení škol
- [4] Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci
- [5] Vyhláška č. 410/2005 Sb. o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých
- [6] ČSN 36 0020 Sdružené osvětlení
- [7] ČSN EN 1729-1 Nábytek – Židle a stoly pro vzdělávací instituce – Část 1: Funkční rozměry (leden 2007)
Foto: archiv autora a společnosti Siteco Lighting
Lighting in the school premises is not fundamentally different from the illuminating similar sites in other areas of human endeavor. School classroom is basically a big office. There’s no difference between offices and cabinets, headmaster's office, staffroom. Workshops, laboratories, gymnasiums in the school kitchen and dining room are exactly the same requirements for lighting as in public restaurants. It remains one speciality - school blackboard and its lighting.