Oświetlenie architektoniczne

Najbardziej zauważalnym zanieczyszczeniem sztucznym światłem jest iluminacja budynków i budowli. Aż 50% zgłaszanych skarg i próśb o interwencję w Programie Ciemne Niebo w Polsce, dotyczy właśnie uciążliwego światła na lub przy budynkach (dane z lat 2012-2013). Najczęstszymi problemami są urządzenia montowane na ścianach lub ziemi, mające oświetlać docelowo nie samą nieruchomość, ale znajdujące się na niej reklamy i bilboardy, a dopiero w drugiej kolejności sama iluminacja fasad. Również bardzo dużym problemem są obiekty sakralne, które w praktycznie każdej, nawet najmniejszej miejscowości z Polsce posiadają oświetlenie halogenem emitującym nieograniczony strumień światła z dołu do góry.

 Podstawową zasadą prawidłowego oświetlania obiektów architektonicznych jest montaż urządzeń emitujących promienie z góry w dół, lub posiadających osłony ograniczające ucieczkę światła na boki i w niebo.

Podobnie jak oświetlenie uliczne i parkowe, tak samo iluminacja budynków i budowli powinna być prowadzona wg wytycznych ochrony przed zanieczyszczeniem sztucznym światlem:

a) oprawa/halogen lub projektor świetlny z płaską szybą zamontowaną wewnątrz obudowy.

W każdy z opisywanych rodzajów oświetlenia zewnętrznego podstawą ochrony ciemnego nieba i redukcji rozproszenia sztucznego światła jest stosowanie wyłącznie modeli opraw z płaskimi lub wklęsłymi (soczewkowymi) szybami. Zapewnia to skupienie wiązki światła w jednym, konkretnym kierunku bez strat pobocznych, a tym samym zanieczyszczeniu świetlnemu. Dla oświetlenia budynków najczęściej stosuje się halogeny i projektory z płaskimi szybami i zasadniczo trudno nawet spotkać urządzenia z kulistymi bądź wypukłymi kloszami z przeznaczeniem do iluminacji obiektów architektonicznych (nie wliczamy w to kinkietów naściennych, których nieprawidłowe  modele można spotkać "na każdy rogu"). Istotne jest więc w jaki sposób halogen z płaską szybą jest zamontowany, a to niestety w polskich realiach jest najczęstszym problemem...

b) oprawa/halogen bądź projektor zamontowany tak, aby świecił z dołu do góry bądź w przypadku odwrotnego kierunku - posiadający nieprzeświecalną osłonę ograniczającą rozproszenie światła.

Najlepszym rozwiązaniem przy oświetlaniu budynków ograniczającym zbędną emisję światła w niebo jest  montowanie urządzeń w najwyższych punktach tak, aby oświetlały fasadę z góry w dół. Niestety często specyfika obiektów budowlanych, ich charakter, przeznaczenie oraz zwiększenie kosztów podyktowane koniecznością montowania dużej ilości małych halogenów (np. pod dachem), przesądza o zastosowaniu jednego, dużego projektora oświetlającego dany obiekt z dołu do góry. W tym przypadku należy pamiętać o dwóch bardzo ważnych zasadach umożliwiających ochronę przed zanieczyszczeniem świetlnym okolicy i nieba:

• oprawa/halogen powinien posiadać specjalnie zaprojektowaną osłonę nieprzeświecalną (tzw. maskę) bądź raster, ograniczający rozsył światła poza danych obiekt/budowlę, który montuje się na płaską szybę. Dzięki takiemu zabiegowi, światło posiada naturalną barierę w postaci samego obiektu, a zbędne rozproszenie jest odcinane przez maskę nie uciekając w niebo czy okolicę. Jest to swoistego rodzaju kolejny kompromis, który można śmiało zaproponować duchownym, jako alternatywę do całkowitego wygaszania zewnętrznego oświetlenia kościołów na noc.
  

• oprawa/halogen montowany wg zasady z dołu do góry nie powinien być ustawiony płaszczyzną szyby bezpośrednio w górę (pod kątem nie większym aniżeli 160^o). To zapewnia kierowanie światła na obiekt architektoniczny, czyli swoistego rodzaju barierę, którą ma oświetlać, a nie bezpośrednio w stronę nieba. Zastosowanie osłony nieprzeświecalnej (maski konturowej) dla halogenów ustawionych pod kątem 180^o jest praktycznie niemożliwe, przez co nie można w tym przypadku ograniczyć ucieczki światła w stronę nieba. Z takimi rozwiązaniami można się spotkać najczęściej w przypadku reflektorów montowanych bezpośrednio w chodnikach, podjazdach lub płytach rynku miejskiego.
  

c) natężenie światła dostosowane do kolorystyki obiektu - zastosowanie możliwie jak najsłabszych źródeł.

Warto zwrócić uwagę na fakt, że pomimo iż obiekty są często bardzo atrakcyjne pod względem architektonicznym, niewłaściwe oświetlenie przekłada się na ich gorszą ekspozycję wizualną. Przede wszystkim część ścian jest mocno prześwietlona, co powoduje, że bardzo duża ilość insektów wabiona jest w nocy w ten sposób. Zanieczyszcza to mocno fasadę (głównie odremontowanych obiektów o jasnych kolorach), gdyż tynk oblepiony jest mnóstwem rozbijających się o jaskrawe ściany owadów. Zwiększa to również obecność pająków, które polując w tym miejscu, snują znacznie większe ilości pajęczyn niż na innych, nieoświetlonych z zewnątrz budynkach. To również ma wpływ na estetykę obiektu, nie wspominając już o zanieczyszczeniach dokonywanych przez inne zwierzęta żerujące w ten sposób wokół jasnych obiektów. Drugim ważnym argumentem przemawiającym za stałym zmniejszeniem natężenia sztucznego światła padającego na fasady budynków jest problem odbicia (albedo). Czym mocniejszy strumień światła wysłany w stronę jasnej ściany/powierzchni, tym większa jego ilość rozprasza się wtórnie w okolicy i ucieka tym samym w niebo. Prześwietlenie obiektów architektonicznych daje się łatwo zauważyć w mgliste wieczory i noce, kiedy to dodatkowo światło zatrzymuje się na kroplach wody (lub kryształkach lodu) zawieszonych w powietrzu. Zazwyczaj zastosowanie maski konturowej na płaskiej szybie halogenu umożliwia zmniejszenie natężenia źródła światła o średnio 50% mocy. Jest to spowodowane wyregulowaniem bądź skierowaniem całego strumienia światła na dany obiekt, a tym samym uniemożliwienie jego ucieczki i rozproszenia w niepożądanych kierunkach. 

d) wyposażenie opraw/halogenów w wyłącznik czasowy.

Oświetlenie architektoniczne z zasady służy estetyce eksponowania konkretnego obiektu po zmierzchu. To buduje z pewnością znacznie lepsze postrzeganie zarówno samego miejsca jak i okolicy iluminowanego obiektu. Z drugiej jednak strony, należy sobie zadać pytanie jaki jest sens całonocnego oświetlania dzwonnicy czy zamku, skoro (szczególnie w małych miejscowościach), w późnych godzinach nocnych nikt już nie ogląda wyeksponowanej przez światło budowli. Wówczas dla sąsiednich budynków czy bloków, iluminacja ta staje się uciążliwa, gdyż mieszkańcy chcą po prostu odpocząć. Należy im wówczas zapewnić prawo do snu w niezakłóconej sztucznym światłem ciemności, co nawet reguluje już rozporządzenie ministra infrastruktury z 2002 roku znowelizowane w 2009 o aspekty oświetlenia padającego na ściany z oknami. W tym celu istotnym punktem redukcji zanieczyszczenia sztucznym światłem jest zainstalowanie wyłącznika czasowego, który wygaszałby halogeny np. po godz. 0:00. Przełoży się to także na ekonomię utrzymania takiego obiektu, gdyż jak zawsze w tego typu rozwiązaniach, czasowe wygaszanie najbardziej przekłada się oszczędności. Wygaszanie iluminacji obiektów w późnych porach nocnych, powinno być podstawowym kryterium ochrony ciemnego nieba, gdyż w przeciwieństwie do ulic czy chodników, nie zachodzi tutaj konieczność poprawy bezpieczeństwa poruszania się. Natomiast pozostawienie zapalonego światła na noc  w obawie o akty wandalizmu, nie ograniczy jego występowania tak bardzo, jak zainstalowanie halogenów z czujnikami ruchu. Intruz prędzej zostanie zauważony w nagle zapalającym się strumieniu światła ciemną nocą, aniżeli w stale emitowanej poświacie, która tym samym usypia czujność dozorców.

e) w przypadku instalowania halogenów/reflektorów LED, dodatkowo ich barwa światła musi zawierać się w przedziale 2600K-3700K (o niskiej wartości emisji światła niebieskiego),

W oświetlaniu fasad obiektów budowlanych bardzo rzadko można spotkać oprawy ze źródłami sodowymi. W iluminacji zazwyczaj stosuje się całą gamę (także kolorowych) źródeł światła, ogrywających często zasadniczą rolę w ekspozycji danego budynku. Jeśli więc decydujemy się na oprawy z diodami LED, warto sięgnąć po takie, które nie będą negatywnie wpływać na ciemne niebo. LEDy mogą być kontrolowane za pomocą przyciemniania, używane z czujnikami ruchu, pozwalają na łatwe zarządzanie światłem (godziny wyłączenia, przyciemniania, etc.), a za niedługo pozwolą na wydajną regulację spektrum. Jako zewnętrzne źródło światła, LEDy mogą przyczynić się do odtworzenia i utrzymania ciemnego nieba, jeżeli tylko jeden mankament zostanie zniwelowany: względnie wysoki poziom emisji niebieskiego światła (o krótkiej długości fali). Refrakcyjne właściwości krótkich fal świetlnych zwiększają poświatę nieba oraz naruszają cykl życia natury jak i człowieka, bardziej niż inne długości fal.

Poniższe zdjęcia przedstawiają porównawczo dwa różne obiekty architektoniczne, oświetlone nieprawidłowo (po lewej) oraz zgodnie z ochroną ciemnego nieba (po prawej).

Nieprawidłowa iluminacja przebiegająca z dołu do góry, która powoduje ucieczkę światła w niebo.					Prawidłowa iluminacja budynku przebiegająca z góry w dół, gdzie światło zatrzymuje się na ziemi.