Negatívny vplyv osvetlenia

Lekáreň Liberi, Devínska Nová Ves v Bratislave, bojovala s podobným problémom. Podľa normy by mal mať pracovný priestor prísun slnečného svitu aspoň na jeden a pol hodiny. Nešťastne riešené okná lekárne a nevyhovujúce osvetlenie prispievalo negatívne na všetkých zamestnancov lekárne.

Predtým sme tu mali klasické žiarivkové osvetlenie, ktoré nás popravde zaťažovalo. Zamestnanci sú obyčajne v expedícii 12. hodín a sťažovali sa na bolenie hlavy, na stratu sústredenia a na zlú koncentráciu. Zo zdravotného hľadiska viem, že žiarivkové svetlo nie je zdraviu prospešné. Unavuje zrak, vysušuje oko a môže mať iné, neželané vplyvy na organizmus. Dopad svetelných lúčov zo žiariviek môže spôsobovať aj alopéciu, teda vypadávanie vlasov,“ povedala nám PharmDr. Anna Jauschová, vedúca lekárne Liberi.

Lekáreň Liberi

Vedúca lekárne sa teda rozhodla vymeniť zastarané žiarivkové trubice za moderné LED osvetlenie. Oslovili Ing. Balaša, špecialistu osvetlenia zo spoločnosti Beloon, aby im pripravili možné riešenia výmeny svietidiel.

Biodynamické riešenie

Počiatočné merania ukázali, že osvetlenie je pod normovanou hranicou 750 luxov a teda je nevyhovujúce. Používané žiarivkové trubice boli inštalované v roku 2001, žiadna údržba odvtedy neprebehla, iba sa vymieňali „vyhorené“ žiarivky. Spoločnosť Beloon zvažovala viacero riešení: použitie LED svietidiel so statickou teplotou okolo 4000 – 5000 K, kompletná výmena svietidiel alebo montáž LED panelov do starých svietidiel s biodynamickým riadením osvetlenia.

Z hľadiska spotreby, kvality svetla a zdravia pri práci sa rozhodli pre variantu s biodynamickým osvetlením. Biodynamika simuluje denné svetlo a preto má zásadný vplyv na výkonnosť a zdravie. Cieľom tohto riešenia bola simulácia všetkých zmien ideálneho slnečného dňa s jemnými výkyvmi v teplote a dosiahnutie maximálnej úrovne a intenzity osvetlenia pri rovnomernom svetelnom pokrytí.

Inštalácia

Celú lekáreň rozdelili na tri zóny – čakáreň, pulty pracovníčok a bezprostredné okolie pultov. Kompletná inštalácia trvala približne 6 hodín. V podstate rozobrali staré svietidlo, pridali LED panely a upravili mriežku, aby získali lepší rozptyl svetla a neoslňovali pracovníčky. Vďaka použitým bezdrôtovým komponentom a kazetovému stropu prebehla výmena kabeláže pomerne jednoducho.

V lekárni použili LED panely osadené LED čipmi v dvoch rôznych teplotách chromatickosti – 3000 K a 6000 K. Účinnosť použitých LED dosahuje až 125 lm/W a svetelný tok jedného LED panelu pri maximálnom príkone 40 W dosahuje až 5000 lm. Použité LED čipy majú vysoký index podania farieb Ra = 96 (denné svetlo má Ra = 100), čo zabezpečuje plnospektrálne svetlo blížiace sa dennému svetlu.

Nové LED panely osadilo do starých svietidiel a pridali ďalšie dva LED svietidlá priamo nad pracovné pulty, keďže pracoviská boli tienené interiérom a nábytkom. Výmenou a pridaním ďalších svietidiel získali pri akejkoľvek farbe svetla svetelnosť nad 1000 luxov.

Na riadenie biodynamiky osvetlenia použila spoločnosť Beloon stmievač vlastnej výroby. Tento stmievač má štyri kanály a na jeden kanál dokáže ovládať až 16 A. Výstup zo stmievača je už stabilizovaný a nedochádza ku prenosu nerovností zo siete. Kolísanie siete nemá vplyv na LED osvetlenie, keďže stmievač funguje ako filter. LED panely nepodliehajú škodlivým vstupom zo siete a ich životnosť sa predlžuje na predpokladaných 50 000 hodín.

Meranie RA

Obr. Vľavo: Spektrum použitých LED teplej farby pri nastavenej teplote chromatickosti 3100K. Vpravo: Spektrum použitých LED studenej farby pri nastavenej teplote chromatickosti 5600K.

Konfigurácia stmievača sa nastavuje pomocou počítača alebo mobilného zariadenia. Komunikácia so zariadeniami prebieha cez lokálnu bezdrôtovú sieť alebo Bluetooth. V lekárni bol stmievač nakonfigurovaný tak, aby automaticky menil teplotu chromatickosti LED osvetlenia podľa časového harmonogramu. Zamestnanci ­nemajú možnosť meniť chromatickosť, môžu iba zapínať a vypínať osvetlenie.

Riadenie teploty chromatickosti pomocou iPhone

Obr. Ukážka systému riadenia teploty chromatickosti pomocou iPhone

Výskum vplyvu osvetlenia

V lekárni najprv menili teploty chromatickosti podľa časového ­harmonogramu. Pri voľbe teplôt v daných časoch vychádzali zo zmieň teplôt počas dňa a zo získaných teoretických poznatkov. Do úvahy brali pokles pracovnej výkonnosti po obedňajšej prestávke a narastajúcu únavu ku koncu pracovnej doby. Harmonogram zmien bežal denne a zamestnanci každý deň vypĺňali dotazník o tom ako sa cítia v danej hodine pracovnej doby, či sú unavení, ospalí a pod. Niekedy museli vyriešiť úlohy v časových intervaloch. Zisťovalo sa pri akej teplote dosiahli najlepší výkon a najmenšiu chybovosť. Raz do týždňa sa dotazníky vyhodnocovali a upravoval sa časový diagram podľa výsledkom testov. Tento výskum prebiehal šesť mesiacov od prvotného nainštalovania nových LED svietidiel.

Simulácia denného svetla

Pracovná doba začína o deviatej hodine ráno. Prvotné nastavenie krivky začína o ôsmej hodine na hodnote 3000 K a do deviatej stúpa na hodnotu 3600 K. Tento postupný rast zvolili z dôvodu, že nižšia teplota navodzuje pohodu a medzi ôsmou a deviatou hodinou ráno prichádzajú zamestnanci do práce. Ich výška hladiny melatonínu postupne klesá nárastom hodnoty chromatickosti svetla pri dennom osvetlení. Postupným zvyšovaním teploty chromatickosti sa pracovníci nabudili a pripravili na pracovnú dobu. Následne krivka stúpala a o jedenástej hodine sa dostala na hodnotu 4500 K. Táto hodnota vyvoláva pozitívny stres, zvýši sa produkcia kortizolu a človek dostáva pocit energie.

O trinástej hodine stúpa o ďalších 500 K. (v tomto okamihu je v lekárni hodnota intenzity svetla na úrovni 2000 lx). Táto teplota pretrváva až do pätnástej hodiny. Aby nebola tvorba kortizolu dlhodobá, pretože môže mať zlý účinok na organizmus, o šestnástej hodine teplota opäť klesla na 4500 K a neskôr na 3600 K. Pracovníci sa v tomto čase dostali opäť do príjemnej atmosféry, aby si po dlhšom čase telo oddýchlo. Krivka sa dostala na úroveň 4500 K o osemnástej hodine. Cieľom bolo nabudenie organizmu pred blížiacim sa koncom pracovnej doby. Pred koncom pracovnej doby klesá teplota chromatickosti a o devätnástej zastane na úrovni 3600 K. V závere pracovnej doby by mali zamestnanci nadobudnúť stav pohody a mali by odchádzať z práce príjemne naladení.

Graf zmien teploty chromatickosti

Spotreba energie


Pred modernizáciou bol maximálny inštalovaný príkon svietidla 76 W a mal svetelný tok cca 4700 lm. Keďže na svietidlách nebola vykonávaná žiadna údržba, ich účinnosť klesla cca o 40 % a ich svetelný tok na cca 3000 lm. Jeden LED panel osadený vo svietidle má pri maximálnom príkone 39 W svetelný tok 5000 lm. Intenzita osvetlenia sa počas dňa mení v rozmedzí 55 % až 90 % z maximálnej intenzity, čo je 80 W na jedno svietidlo. V praxi to znamená, že osvetlenie je prevádzkované medzi 44 W a 72 W počas celého dňa, čiže v istých okamihoch predstavuje úspora až 40 % a inokedy iba 6 %. Treba si však uvedomiť, že pri 6 % úsporách dosahuje svetelný tok dvojnásobok pôvodného osvetlenia.

Záver

Lekáreň Liberi je prvá prevádzka s plne automatizovaným riešením biodynamiky osvetlenia pomocou LED svietidiel. „Nedá sa to porovnať s predchádzajúcim stavom. Ani nie po dvoch týždňoch po inštalácii nových svietidiel sa na zamestnancoch prejavilo zlepšenie nálady a lepšia koncentrácia. Zmenu si všimli aj pacienti,“ uzatvára vedúca lekárne Liberi, PharmDr. Anna Jauschová.

Spoločnosť Beloon v lekárni už neplánuje ďalšiu modernizáciu, nakoľko na osvetlenie použili najmodernejšie technológie. „Do budúcnosti plánujeme realizovať podobný projekt pre serióznejší výskum, v ktorom by sme spolupracovali s fakultami architektúry, psychológie a medicíny. Bude do projekt s veľkým významom nielen pre budúcnosť osvetlenia, ale aj pre medicínu a architektúru,“ hovorí Ing. Balaš zo spoločnosti Beloon.