Prirodna svjetlost

08.12.2007| Masmedia.hr

Prirodna svjetlost

Prirodno svjetlo daje čovjeku osjećaj orijentacije, naglašava vrijednost okoliša i omogućava praćenje promjena u vremenu. Staklo kao materijal omogućava kontrolu i manipulaciju svjetlošću kako bi bile iskorištene sve njegove prednosti

Aleksandar Živković
E-mail: aleksandar.zivkovic@zg.T-com.hr

Poveznica zvana prozor-Poveznicu unutarnjeg prostora gdje boravimo i radimo te vanjskog okoliša omogućavaju nam mnogobrojni otvori na građevini, a ponajviše onaj koji jednostavno zovemo prozorom

"Svjetlost bitno utječe na odluke pri projektiranju svake kuće", govorio je u svoje vrijeme glasoviti američki arhitekt Frank Lord Wright (1869.-1959.). Potrebu da se zadovolji zahtjev za prihvatljivom količinom dnevnog svjetla u kući današnji arhitekti rješavaju stalnim eksperimentiranjem s prozirnošću i refleksijom vanjskih ploha građevine. Bez daljnjeg, upravo je transparentnost vanjske ovojnice građevine jedan od glavnih zahtjeva na koji treba obratiti pozornost pri projektiranju kako bi građevina uz prihvatljivu estetiku pružila pretpostavljenu kulturu stanovanja i udobnost svojim korisnicima.

Funkcionalnost, udobnost i estetika nisu jedini čimbenici o kojima se pritom razmišlja. Velika energetska kriza kojoj smo svjedoci iz dana u dan ponukala je vlade najutjecajnijih država svijeta da više pozornosti posvete problemu energetske učinkovitosti građevina. S obzirom da je poznato da više od 40% ukupnih energenata potrošimo na zagrijavanje i hlađenje naših građevina, jasno je da su moguće uštede u tom sektoru evidentne.

Nije stoga suvišno podsjetiti se nekih već odavno usvojenih znanja iz područja tehničke kulture pri odabiru pravih rješenja pri projektiranju. Koristeći energiju koja nam je nadohvat ruke (Sunčevu energiju), a koja je pritom besplatna, obnovljiva i ekološki prihvatljiva, moguće je naći zadovoljavajuća rješenja pri projektiranju otvora na građevini. Pokušat ćemo stoga opisati u ovom tekstu neka poznata mjesta povezujući ovu problematiku sa staklom kao građevinskim elementom i staklarskom strukom kako bismo Sunčevu energiju propustili, a zatim i što dulje zadržali u našem novom domu.

Udobnost i staklo

Kao uporabni predmet staklo ima dugu povijest. U graditeljskom smislu ono se koristi tek zahvaljujući izrazitoj transparentnosti, svojstvu koje je omogućilo iskonsku čovjekovu potrebu za Sunčevom svjetlosti i komunikacijom. Od početka 19. stoljeća ono postaje omiljeni graditeljski materijal, istodobno rafiniran i funkcionalan sastavni dio svake građevine. U današnje vrijeme staklo je postalo nezamjenjiv materijal pri projektiranju i gradnji objekata, ne samo zbog svojih estetskih svojstava, pa u svakodnevnoj upotrebi ono mora ponuditi mnogo više.

Staklo mora obaviti učinkovitu kontrolu gubitaka topline i zaštititi unutrašnjost građevine od neželjene vanjske buke, a to i može zahvaljujući napretku tehnologije koji je poboljšao njegova izolacijska svojstva. Veliki izbor stakala s refleksijom regulirao je ulazak Sunčeve energije i svjetlosti, a najveći nedostatak stakla u prošlosti (njegova krhkost i mala otpornost na lom) postupkom kaljenja kao i nekim drugim metodama učinio je staklenu plohu neprobojnim i sigurnosnim građevinskim elementom.

Upravo je to novo svojstvo stakla da kaljenjem mijenja svoja osnovna svojstva i postaje materijal koji lomom ne može ozlijediti čovjeka, a lijepljenjem uz uporabu neprozirne folije postaje neprobojni materijal, omogućilo projektiranje i izvedbu velikog broja high-tech građevina u posljednjih tridesetak godina koje se bez stakla i ne mogu zamisliti. Suvremen izgled kao i razvoj dizajna interijera složenim novim tehnologijama proizvodnje stakla omogućili su beskrajne kreativne mogućnosti u kreiranju prostora i opreme.

Utjecaj svjetlosti-Vrlo je važna orijentacija građevine i raspored prostorija unutar nje, jer treba iskoristiti svaku minutu dnevne svjetlosti i njezin utjecaj na unutarnji prostor

Prirodna svjetlost

Sunčeva svjetlost predstavlja izvor života, temelj je blagostanja, razvoja i zdravlja i pozitivno utječe na raspoloženje ljudi. Potaknuti i inspirirani ovom činjenicom, veliki arhitekti mnogih epoha kao i davni graditelji u povijesti to su jako dobro razumjeli. O tome najbolje svjedoče njihova graditeljska postignuća ostavljena na uvid naraštajima koji su slijedili. Prirodno svjetlo daje čovjeku osjećaj orijentacije, naglašava vrijednost okoliša i omogućava praćenje promjena u vremenu. Staklo kao materijal omogućava kontrolu i manipulaciju svjetlošću kako bi bile iskorištene sve njegove prednosti.

Poveznicu unutarnjeg prostora gdje boravimo i radimo te vanjskog okoliša omogućavaju nam mnogobrojni otvori na građevini, a ponajviše onaj koji jednostavno zovemo prozorom. Kroz taj prozor, kako veliki, tako i mali, svjetlost utječe na naše dnevne aktivnosti, kvalitetu života i način razmišljanja. Razmotrimo stoga neke od osnovnih postavki pri izgradnji objekata u smislu uočavanja i korištenja prirodne dnevne svjetlosti. Plohe prostora u kojem boravimo veći dio dana, poput kuhinje, dnevnog boravka, ulaznih prostora i ureda treba otvoriti prema vanjskom svijetu te omogućiti prodor prirodnog svjetla u te prostore.

Istodobno to nam omogućava dostatno prozračivanje istog zbog zdravstvenih i higijenskih razloga te, doduše nešto umanjen, ali ipak važan prodor dnevnog svjetla u vlažnije prostore poput kupaonica i ostava. Kako mogućnost strujanja i obnavljanja zraka pomaže eliminiraju kondenzata i održavanju higijene stambenog prostora, prozori kao graditeljski element imaju veliku važnost pri projektiranju. Preporuka je da se projektiranje građevine izvede na način da svi stambeni prostori imaju predviđeno dostupno otvaranje prema van uzimajući u obzir i utjecaje vanjskog okoliša, susjedne zgrade, vegetaciju i klimatske uvjete.

Svjetlosni prodori

Kako život u gradovima danas pretpostavlja gradnju velikog broja građevina na malom prostoru pri čemu se često jedna naslanja na drugu oduzimajući međusobno dotok Sunčeve svjetlosti, treba razmišljati o omogućavanju prirodnog prodora dnevne svjetlosti iz više od jednog smjera kada god je to moguće. Također, treba reći da ostakljivanje dviju suprotnih fasada uravnotežuje razinu ukupnog osvjetljenja, omekšava sjene i otvara prostor.

Balkoni koji su postali sastavni element pročelja često mogu umanjiti prirodno svjetlo stambenog prostora i stoga je preporučljivo ovo kompenzirati povećanjem ukupne ostakljene površine na pročelju građevine.
Ostakljivanje krovnih površina također može omogućiti prodor svjetla i nastanak svjetlosnih bunara te omogućiti korištenje i potkrovnih prostora. Uz to, svjetlost koja dopire s krova omogućuje zbog kuta ulaska donos i do tri puta više prirodne svjetlosti od ekvivalenta ostakljene površine na pročelju.

Nasuprot tome, omogućavanje ulaska prirodnog dnevnog svjetla u podrumske prostore realizira ugodnije i bolje iskoristive površine za stanovanje ispod razine tla, a takvi su otvori korisni i pri ventiliranju prostora bez razlike da li se oni koriste za stanovanje ili ne.

Iskorištavanje prednosti-Staklo kao materijal omogućava kontrolu i manipulaciju svjetlošću kako bi bile iskorištene sve njegove prednosti

Orijentacija i otvori

Vrlo je važna orijentacija građevine i raspored prostorija unutar nje jer treba iskoristiti svaku minutu dnevne svjetlosti i njezin utjecaj na unutarnji prostor. Kada govorimo o prostorijama unutar građevine, tada treba posvetiti pozornost i stranama svijeta i poštovati neka vrlo logična pravila. Tako npr. prostorije sjeverne orijentacije projektiramo tako da naizgled nemaju izravno dnevno svjetlo.

Kvaliteta prirodnog osvjetljenja je na toj strani ipak stalna što je jedan od glavnih razloga zašto su umjetnički studiji i slikarski ateljei okrenuti na sjever. Ova se odlika također koristi pri projektiranju čitaonica, radionica ili kompjutorskih prostora jer sunce ne prolazi u prostoriju u svojoj najvećoj jakosti. Gubitak topline na sjevernoj strani lako se može riješiti uporabom izo stakala kojima se kontrolira eventualni gubitak topline na pročelju okrenutom sjeveru. Otvori, dakle prozori, vrata i dr. koji su okrenuti ka jugu maksimalno koriste blagodati Sunčeve energije što je posebice bitno u zimskim mjesecima.

Ova se orijentacija zbog toga koristi kako bi povećala mogućnosti zagrijavanja korištenjem sunca tijekom hladnog vremena. U ljetno doba kad je sunce visoko, staklene površine okrenute na jug mogu biti zaštićene od pregrijavanja izvedbom balkona, nadstrešnica i sl. ukoliko je to potrebno, a mogu se koristiti i reflektirajuća stakla koja odbijaju Sunčevu energiju u mjeri u kojoj je to potrebno.

Prozori okrenuti na istok ili na zapad primaju velike količine Sunčeve energije ljeti, tijekom jutra površine na istočnoj strani, a predvečer one koje su okrenute na zapad. U tom vremenu sunce je pod niskim kutom i stoga se preporučuje projektirati površine prozora s odgovarajućom zaštitom kako bi se izbjeglo pretjerano zagrijavanje i blještavilo. Pri otvaranju pročelja zapadne orijentacije treba uzeti u obzir i razdoblje kada su one najviše izložene Sunčevoj svjetlosti (kasno poslijepodne) i da otvaranje prozora ne može rashladiti prostoriju. Za ostakljene površine na južnoj, istočnoj ili sjevernoj strani postoje posebne vrste stakala odgovarajućih svojstava koja su optimalna upravo za primjenu pri spomenutim orijentacijama.

Dimenzije i izbor

Ako uzmemo u razmatranje značenje energetske bilance prilikom ostakljenja građevine (energiju potrebnu za zagrijavanje, osvjetljenje i hlađenje prostora) možemo reći da vidljiva površina ostakljenja treba predstavljati između 35 do 50% ukupne površine pročelja. Otvori trebaju biti na što većem položaju. Upravo kroz gornju stranu površine prozora prodire svjetlost u najudaljenije dijelove prostorije pa stoga visina ostakljenja treba biti na visini jednakoj otprilike polovini dubine prostorije. Ukoliko nije tako, bit će potrebna i umjetna rasvjeta.

Prozor je bolje zaštićen od vremenskih utjecaja kada je lagano uvučen prema unutrašnjosti objekta. Izbor odgovarajućeg tipa stakla veoma je bitna činjenica kao i korištenje onog tipa stakala čija su toplinska svojstva poboljšana. Ovi proizvodi (prozor, brtve, staklo) odlično propuštaju svjetlost uz istodobno dobro svojstvo toplinske izolacije. Tijekom hladnih zimskih mjeseci znatno su smanjeni gubici topline pa je znatno ugodniji boravak u prostorijama.

Što je veća propusnost svjetla, veća je i količina svjetlosti unutar nekog prostora. Tako staklo koje možemo kontrolirati u tom smislu, može reducirati bljesak Sunčeve svjetlosti. No, pri tome se smanjuje količina dnevnog svjetla u unutarnjem prostoru i stoga o tome treba voditi računa prilikom definiranja površine ostakljenja. Obojena stakla pri tome nisu dostatna. Zahvaljujući izuzetnoj glatkoći površine, staklo smatramo 'sjajnim' materijalom. Određeni tipovi stakla čije su površine presvučene slojem metalnog oksida mogu naglasiti njegova reflektirajuća svojstva.

Kada je u pitanju kontrola vidljivosti kroz stakla, tada prozirnost ornamentiranog stakla (različite vrsta ornamentiranih stakala možemo nabaviti i kod nas, uvezene doslovno iz cijeloga svijeta) omogućuje prolaz svjetla istodobno zadržavajući privatnost prostora.

Eksperimentiranje s prozirnošću-Potrebu da se zadovolji zahtjev za prihvatljivom količinom dnevnog svjetla u kući današnji arhitekti rješavaju stalnim eksperimentiranjem s prozirnošću i refleksijom va

Zaštita od sunca

U stručnoj literaturi preporučuju se sredstva za zaštitu od sunca na svim stranama pročelja (osim onih okrenutih na sjevernu stranu). Najčešće su to rolete, žaluzine, grilje, zastori i slično. Djelotvorno zasjenjenje u kombinaciji s odgovarajućom prirodnom ventilacijom može smanjiti potrebu za umjetnim kondicioniranjem zraka.

Korištenje stakla s kontrolom Sunčeve svjetlosti sprečava pregrijavanje u velikoj mjeri. Sredstva za zaštitu od sunca su djelotvornija kada se postavljaju na vanjsku stranu ostakljenih površina, naročito na istočnim i zapadnim staklenim pročeljima.
Primjerice, unutarnje rolete pridonose efektu staklenika što dovodi do značajnog pregrijavanja i pridonosi osjećaju neugode.
Kako bi bila djelotvorna tijekom ljetnih mjeseci, sredstva za zaštitu od sunca trebala bi zaustaviti 80-85% ukupne Sunčeve energije (solarni faktor u rangu od 15-20%).

Potpuno osvijetljen prozor dimenzija 100x150 cm grije kao radijator od 1 kW što je vrlo korisno tijekom zime, ali izaziva značajno pregrijavanje tijekom ljetnih mjeseci. Dakle, jasno je da možemo pribjeći korištenju fiksnih ili pomičnih sredstava za zaštitu od sunca. Fiksni sustavi (poput istaka ili nadstrešnica) pogodni su za vrlo svijetle južno orijentirane prostore na višim etažama. Uređaji za podizanje i spuštanje prikladni su za drukčije prostore gdje se mogu prilagoditi zahtjevima ambijenta.

Kvaliteta svjetla

Preporučuje se koristiti svijetle boje za stolariju kako bi se postigao dojam svjetla i otvorenosti. Pastelne nijanse pogodne su za rolete u cjelovitom sustavu zaštite od sunca.
Veliki broj ljudi najveći dio dana provodi na poslu, u kući ili u školama, odnosno prostorima u kojima se odvija nastava. Recimo nešto i o tome. Kvaliteta svjetla u njihovom okolišu ima značajan utjecaj na njihovu sigurnost, zdravlje, način mišljenja i u konačnici na njihovu radnu i umnu djelotvornost.

Bitno je zapamtiti neke od sljedećih činjenica u vezi s dnevnim svjetlom:

- treba postaviti radna mjesta u neposrednoj blizini prozora
- omogućiti vidljivost prema vanjskom prostoru
- izbjegavati izravnu izloženost radnih prostora suncu kako bi se izbjegli problemi povezani s blještavilom
- omogućiti ravnomjernu raspodjelu svjetlosti izbjegavajući područja strogih kontrasta u području vidnosti, što ponovno može dovesti do problema u vezi s blještavilom
- treba 'posuditi' svjetlo iz atrija ili prolaza
- adaptirati tamne i loše projektirane stropove kako bi se omogućio maksimalan prolaz prirodnog dnevnog svjetla kroz prozore (svakih daljnjih 50 cm stakla umjesto stropa omogućuje dotok svjetlosti i do 5 m u dubinu prostorije).

Nezamjenjiv materijal - U današnje vrijeme staklo je postalo nezamjenjiv materijal pri projektiranju i gradnji objekata, ne samo zbog svojih estetskih svojstava, već i u svakodnevnoj upotrebi mora pon

Kada je u pitanju učionica, kao mjesto kolektivnog učenja, brojna istraživanja su pokazala da su loši rezultati i atmosfera u školi izravno povezani s dotokom svjetlosti. Stoga su uvjeti osvjetljenja jedan od najvažnijih čimbenika o kojima ovisi kvaliteta nastave u učionicama. Školska ploča ne smije biti postavljena preblizu prozorima kako bi s izbjegao bljesak Sunčeve svjetlosti.
Ukoliko dnevna svjetlost u uredski prostor dopire jedino iz obližnjeg atrija, potrebno je izvesti veću staklenu površinu kako bi se omogućilo što više posuđenog svjetla. Kompjutorske monitore potrebno je postaviti okomito u odnosu na ostakljene površine kako bi se izbjegla refleksija.

Pri projektiranju industrijskih prostora potrebno je obratiti pozornost na neke specifičnosti. Kvalitetan dotok prirodnog dnevnog svjetla izuzetno je bitan kod mnogih industrijskih procesa, pri čijem se izvođenju traži točnost, kontrola i potpuno određeno kreiranje boja, tekstura i crteža.

Važno je:

- pri projektiranju svakako predvidjeti i mogućnost ostakljenog krovišta
- izbjegavati ulazak prekomjernog izravnog Sunčevog svjetla kako ne bi došlo do prekomjernog zagrijavanja ostakljenih površina.

Blještavilo ili odbljesak može negativno utjecati na djelotvornost i sigurnost radnika. Sve navedeno je moguće izbjeći korištenjem difuznog svjetla. Kada se radi o projektiranju trgovina i sličnih prostora, tada prisutnost dnevnog svjetla omogućuje vjerodostojno predstavljanje i razlikovanje boja te bitno štedi i energiju. Umjetna rasvjeta za osvjetljavanje dodatno zagrijava prostore trgovina što povećava potrošnju energije potrebnu za instaliranje klimauređaja koji rashlađuju ili zagrijavaju prostore. Uvođenje prirodne dnevne svjetlosti u prostore predstavlja smanjeno oslanjanje na umjetnu rasvjetu. Proizvodi osjetljivi na djelovanje Sunčeve svjetlosti (hrana, tekstil itd.) trebaju biti zaštićeni od izravnog sunčevog dodira. Stoga postoje posebna stakla s filtrom većim od 99% prolaska UV zračenja kako bi se izbjeglo izbljeđivanje boja.

Antirefleksna stakla na prozorima izloga sprečavaju jaki odbljesak (refleksiju) na prozorima izloga koji narušava vidljivost robe. U tom slučaju antirefleksno staklo pridonosi da se različita roba u trgovini ili izlogu pokaže u najboljem svjetlu.

Korištenje i raspodjela

Električna rasvjeta u uredskim prostorijama koristi se vrlo često, ponekad i u trajanju od 60% ukupnog radnog vremena. Dodatno, taj postotak ovisi o sustavima zaštite na prozorima objekta koji smanjuju zagrijavanje u razdobljima intenzivnog osunčanja. Sve navedeno smanjuje udio korištenja raspoloživog prirodnog svjetla i povećava troškove umjetne rasvjete. Kako bi se u potpunosti udovoljilo kontradiktornim zahtjevima te istodobno postigla visoka udobnost u radnom prostoru uz optimalno korištenje dnevnog svjetla, razvijeni su posebni sustavi ostakljivanja.

Njihova je funkcija 'uhvatiti' dnevno svjetlo i usmjeriti ga dalje u prostorije građevine. Trenutačno postoje tri osnovne grupe proizvoda koje mogu udovoljiti navedenim zahtjevima:

- vanjske ili unutarnje fiksne rolete
- vanjske ili unutarnje pomične rolete
- dvoslojni sustav s unutarnjim žaluzinama.

Ovi proizvodi kombiniraju svojstvo transparentnosti stakla da uhvati dnevnu svjetlost i reflektirajuće površine da ju preusmjeri.