Zwykle bywa tak, że cel wykorzystania światła dziennego jest jasno zdefiniowany, jednak droga prowadząca do niego już nie. Opracowanie projektu, zakładającego właściwe wykorzystanie światła dziennego, może okazać się sporym wyzwaniem, zarówno w przypadku nowych jak i istniejących budynków.
Światło dzienne, które jeszcze dekadę temu było czynnikiem, o którym myślało się na samym końcu, projektując przestrzenie w budynkach, obecnie staje się jednym z głównych aspektów branych pod uwagę przy projektowaniu budynków. Ministerstwo Energii USA w wytycznych Lighting Development, Adoption and Compliance Guide wspomina o korzyściach związanych zarówno z poszanowaniem energii jak i o aspektach ludzkich. Regulacje prawne również coraz częściej zawierają wytyczne dotyczące wykorzystania światła dziennego. Oświetlenie i zarządzanie nim ma wpływ na wszystko co związane jest z eksploatacją budynków – systemy energetyczne, zdrowie użytkujących je osób oraz wydajność ich pracy.
Jak to zwykle bywa w przypadku nowych trendów i technologii, cel stosowania światła dziennego jest znacznie lepiej zdefiniowany, niż droga do jego osiągnięcia. Właściwe wykorzystanie światła dziennego może okazać się sporym wyzwaniem, zarówno w przypadku nowych jak i istniejących budynków.
Obecnie ilość dostępnych narzędzi do tworzenia symulacji, projektowania systemów czy kalkulacji energetycznych jest ograniczona, jednak producenci pracują nad nowymi technikami symulacji, które umożliwią projektantom i konsultantom przedstawienie klientom konkretnych liczb i danych już na wczesnym etapie.
Co jest trudnego w projektowaniu wykorzystania światła dziennego?
To proste. Światło dzienne jest dynamiczne – tego typu oświetlenie stale się zmienia – pozycja Słońca na nieboskłonie wciąż się przecież zmienia. Światło słoneczne jest bardzo jasne. Uzależnione od pogody. Dlatego każda zmiana środowiska zewnętrznego ma bezpośredni, mierzalny wpływ na przestrzeń oświetlaną.
Stworzenie dobrego projektu oznacza podjęcie wielu decyzji, opartych na dynamicznej i zmiennej naturze światła słonecznego. Wielkość, liczba i lokalizacja świetlików czy okien to najważniejsze czynniki, obok rozplanowania przestrzeni oraz doboru właściwych materiałów i urządzeń zaciemniających (ręczne lub automatyczne rolety, żaluzje itp.), mające wpływ na daną przestrzeń lub budynek.
Obciążenie systemów ogrzewania i chłodzenia jest w znacznym stopniu uzależnione od sterowania wykorzystaniem światła słonecznego, dlatego osiągnięcie oszczędności energetycznych wymaga opracowania efektywnej strategii zarządzania takim oświetleniem. Rozwój produktów mogących sprostać coraz bardziej skomplikowanej mieszance potrzeb – zdrowe światło dzienne, brak oślepiającego blasku, wydajne sterowanie sztucznym światłem – jest uzależniony od jakości współpracy wielu ekspertów.
Metody symulacji i niezbędne pomiary
Symulacje projektowanej przestrzeni niosą wydatną pomoc w dobraniu właściwego systemu sterowania, odpowiednich tkanin zasłaniających światło i metody kontroli naświetlenia. Im wcześniej zostaną przeprowadzone tego typu symulacje tym dokładniejsze dane można uzyskać, które następnie mogą być zaprezentowane klientowi. Warto współpracować z producentami, którzy mogą pomóc w identyfikacji istotnych punktów i najlepszych metod zbierania oraz analizowania informacji związanych z projektem. Jeśli projektant będzie dysponował odpowiednimi danymi, będzie również mógł lepiej określić wymagania systemu oświetlenia i obliczyć najważniejsze parametry.
Symulacje odnoszące się do punktu w czasie, dostarczają danych dla specyficznych momentów dnia, w konkretnych lokalizacjach w budynku. Zebrane
w całość, analizy takie zapewniają kompleksowy pogląd na to, jak zmienia się w czasie wpływ światła na daną przestrzeń. Symulacje takie mogą zawierać:
- Oszacowanie dystrybucji światła słonecznego w poszczególnych porach dnia,
- Obliczanie natężenia światła w różnych punktach pomiarowych w całym budynku,
- Symulowanie typowych zjawisk pogodowych, jak na przykład zmieniające się zachmurzenie.
Symulacje roczne mogą za to pomóc w obliczeniach takich jak:
- Godzinowy rozkład natężenia światła w punktach pomiarowych,
- Roczne pomiary uwzględniające zmienność światła słonecznego,
- Certyfikacja LEED.
Obliczenia takie umożliwią poprawne doradztwo klientom. Innym krytycznym czynnikiem wpływającym na efektywne zarządzanie oświetleniem jest właściwy dobór materiałów zaciemniających. Jeżeli dobrze zrozumie się subtelności związane z przestrzenią i otoczeniem, przy pomocy prostych narzędzi można znaleźć perfekcyjny balans pomiędzy estetyką a funkcjonalnością. Optymalnie dobrane materiały redukują oślepianie, pozwalają maksymalnie wykorzystać światło słoneczne, a jednocześnie zachować dobrą widoczność na zewnątrz, pozytywnie wpływając na samopoczucie użytkowników budynku.
Postępowi producenci rozwijają narzędzia upraszczające te symulacje
i pomagające wykorzystać zdobyte w ten sposób informacje w projektowaniu zintegrowanego system oświetlenia, uwzględniającego unikalne wymagania projektowanej przestrzeni. Zintegrowane, automatyczne sterowanie oświetleniem i zaciemnianiem reaguje na zdefiniowane zmiany środowiska zewnętrznego, by zmaksymalizować komfort użytkowania budynku, zredukować zużycie energii i by sprostać stale zmieniającym się wymaganiom względem przestrzeni zamkniętej.
Warto współpracować z firmami które angażują się w projekt i dostarczają stale zaktualizowanych narzędzi i rozwiązań, dzięki czemu można lepiej doradzać swoim klientom, wypełniać obowiązujące normy i standardy, a przede wszystkim mieć pewność, że klienci otrzymują rozwiązania, które odpowiadają ich potrzebom teraz i przez resztę życia budynku.
Autor: Craig Casey jest starszym inżynierem w Lutron Electronics Co. Inc. Pracuje w grupie Energy Information and Analytics prowadzącej badania nad korzyściami wynikającymi ze stosowania światła dziennego.
