WEBINAR z Przemkiem Kalinowskim: Jaśnie oświeceni, czyli o projektowaniu oświetlenia we wnętrzu

Światło jest to pewien rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o pewnych konkretnych długościach fal. Te fale nazywamy światłem widzialnym. Najdłuższe fale to są fale radiowe, mamy mikrofale, podczerwień i promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie jonizujące, czyli promieniowanie gamma. Fale podczerwone, które nazywamy też cieplnymi wykorzystujemy do ogrzewania pomieszczeń. Promieniowanie podczerwone, czyli cieplne nie nagrzewa powietrza, ono nagrzewa przedmioty, które są w zasięgu jego promieniowania i dopiero od tych przedmiotów nagrzewa się powietrze, tak działają grzejniki oddające ciepło przez radiację, czyli przez promieniowanie. Świetnymi promiennikami ciepła są zwykłe żarówki, które 95% energii oddają w postaci tego promieniowania. Najważniejsze o czym dzisiaj będziemy mówić, to jest światło widzialne, inaczej promieniowanie widzialne. Najlepszym źródłem jest słońce i właściwie nic lepszego do tej pory nie zostało wynalezione. Na to światło widzialne składają się fale bliskie promieniowaniu podczerwonemu, a z drugiej strony fale bliskie promieniowaniu ultra fioletowemu i wszystko co jest w tym zakresie, to jest to światło, które nas interesuje. Mamy światło czerwone, pomarańczowe, żółte, zielone, przez niebieskie aż po fiolet. Wszystkie te fale razem o różnych długościach i różnych kolorach dają nam to światło, które nas interesuje. Jeśli są wszystkie fale o wszystkich długościach, to mamy światło słoneczne, które najlepiej oddaje kolor, w którym najlepiej się czujemy. Jeden z najważniejszych parametrów, to współczynnik oddawania barw. Ten współczynnik określany jako CRI, czyli colour rendering index porównuje oddawanie barw różnych sztucznych źródeł światła ze światłem słonecznym, które kolory oddaje najlepiej. Im wyższa wartość, tym lepsze oddawanie barw. 100 to jest wartość CRI, które ma słońce, i to jest najlepszy sposób oddawania kolorów, im niższa ta wartość, tym kolory wyglądają gorzej. Tradycyjna żarówka zawsze ma współczynnik oddawania barw 100, nie ma innej możliwości, podobnie z żarówką halogenową, to są najlepsze zalety tych źródeł światła, niestety jedne z niewielu. Natomiast świetlówki, zarówno kompaktowe, jak i liniowe mają współczynnik oddawania barw około 80 i dosyć trudno jest uzyskać o wiele więcej, co moim zdaniem, eliminuje je z wyboru, jeśli chodzi o oświetlenie wnętrz. Moduły ledowe, np. LED COB ma współczynnik oddawania barw 80, ale są już oprawy, które mają ten współczynnik nawet 98. Mamy jeszcze lampy sodowe, i tutaj oddawanie barw jest na poziomie 20-40. Te lampy są bardzo wydajne, dają bardzo dużo światła, a poza tym świetnie świecą we mgle, w padającym śniegu, mają światło, które świetnie przez to przechodzi. Co jest najważniejsze, jeśli chcecie, żeby kolory były oddane dobrze? Bardzo dobrze wybierajcie oprawy, które mają współczynnik oddawania barw co najmniej 90, 80 określane jest jako dobre, mają go np. świetlówki kompaktowe. Źródła światła, czy lampy LED-owe, które nigdzie nie mają podanego współczynnika oddawania barw, to są oprawy, które mają Ra co najwyżej 80, ale bywa, że ten współczynnik jest nawet niższy. Na to Ra 80 składają się składowe ośmiu różnych próbek, ośmiu kanałów i razem dają 80. Tylko że tu nie ma ani czerwieni, ani niebieskiego, żółtego, nie ma koloru skóry, dlatego wprowadzono dodatkowe próbki kolorów. Jest tu i czerwień, żółć, niebieski, intensywna zieleń, czy odcienie skóry. Oddawanie barw koloru czerwonego jest na poziomie 18, czyli żadne, oddawanie koloru niebieskiego 59, czyli dużo za mało, ale one nie są uwzględniane w podawanych przez producentów CRI czy Ra. Najlepiej kolor czerwony oddają żarówki. Padło takie pytanie: „czy wobec tego np. w muzeach, czy galeriach, tam gdzie są obrazy i jest używany kolor czerwony, używa się żarówek halogenowych, czy tradycyjnych, żeby kolor oddany był doskonale?” W drukarniach, w lakierniach, gdzie się bardzo szczegółowo dobiera kolory, to firmy stosują różne źródła światła, żeby porównać to w halogenie, żarówce, dobrym LED-zie, świetlówce. Generalnie w muzeach w tej chwili stosuje się LED-y, ale w tej najwyższej jakości, które mają nie tylko bardzo dobre oddawanie kolorów, ale mają też temperaturę barwową bardzo równomierną, to znaczy, że każda dioda, każda lampa ma niemal taką samą barwę. 

Najlepszym punktem odniesienia jest słońce, bo u podstaw naszego dobrego samopoczucia leży to naturalne, dzienne światło, ono reguluje nasz cykl dobowy, ale ono się też zmienia w ciągu dnia. Światło słoneczne rano ma ciepłą barwę, nie jest go dużo, natomiast ta barwa się zmienia. Kiedy to światło się pojawia, zaczyna być w naszym ciele produkowany kortyzol, który jest nazywany hormonem stresu, natomiast on w pewnych ilościach nas pobudza. W momencie, gdy dzień zaczyna już postępować, zaczyna być produkowana serotonina, czyli hormon szczęścia, pobudza nas do działania, daje energię. W południe mamy barwę światła około 5500 kelwinów, czyli bardzo chłodne i jest go najwięcej, najbardziej intensywne. Natomiast im bliżej zachodu słońca, tym ta intensywność spada i zaczyna się barwa zmieniać na ciepłą. Zaczynamy się relaksować, jest nam przyjemnie, a w naszym ciele zaczyna być uruchamiana produkcja melatoniny, czyli hormonu odpowiedzialnego za sen. Każde źródło światła ma jakąś barwę i parametr temperatura barwowa określa wrażenie barwy światła białego, to nie jest kolor światła. Im niższa ta wartość, tym ta wartość jest cieplejsza, im wyższa, tym chłodniejsza. Spotykam się z różnymi określeniami, jak te barwy się nazywają. Barwa ciepła to jest od 2500 kelwinów do 3300, mówię tu o sztucznych źródłach światła. Często jest to opisane jako WW (Warm White) i możecie to znaleźć na opakowaniach „żarówek”, ale jeśli nie jest podana konkretna wartość, to on się będzie zawierał w tym przedziale. Barwa neutralna to jest od 3300 do 5300, we wnętrzach stosujemy 4000, to jest takie optymalne. Barwa biała zimna stosowana jest w magazynach, w budynkach przemysłowych, ale nigdy we wnętrzach, czy do mieszkań. Pojawiają się określenia „dzienna barwa”, ale tego określenia unikam. Barwa światła, oprócz tego, że wpływa na samopoczucie, to wpływa też na postrzeganie kolorów. 

Jaki jest związek między temperaturą barwową a współczynnikiem oddawania barw?

Generalnie nie ma żadnego. Dlaczego barwa światła podawana jest w kelwinach, które odpowiadają za temperaturę? Wyobraźcie sobie, że jest podgrzewany pręt, gdy osiąga on temperaturę 500 stopni Celsjusza, czyli jakieś 800 kelwinów, to emituje bardzo dużo ciepła, ale jak się go podgrzeje jeszcze bardziej, to zaczyna świecić tępym czerwonym światłem. Im bardziej się go podgrzewa, tym to światło zdaje się coraz bardziej pomarańczowe. Światło świecy ma około 1800 kelwinów, natomiast żarówka, gdy świeci pełną mocą ma temperaturę 2700 kelwinów. Żarówka nie może świecić barwą cieplejszą niż 2700 kelwinów, bo jak rozgrzejemy ją jeszcze bardziej, to się przepali. Temperatura barwowa dotyczy wszystkich źródeł światła, które świecą przez nagrzewanie, opisuje ona wszystkie źródła, które „się palą”. Natomiast co ze świetlówką kompaktową, LED-em? One nie mają takiej temperatury, dlatego jest coś takiego jak skorelowana temperatura barwowa i w tej chwili używa się tego jako standard. Jak porównacie świetlówkę, LED i żarówkę, które mają 2700 kelwinów, to nie jest to samo. Jeśli chcecie, żeby we wnętrzu wszystkie lampy świeciły tą samą barwą światła, to po pierwsze, wybierzcie ten sam typ źródła światła, bo jak pomieszacie świetlówki kompaktowe, żarówki, LED-y, wszystkie 2700 kelwinów, to wcale nie musi być tak, że będą świecić takim samym światłem. 

Pytanie: „a mieszanie różnych temperatur w tym samym większym pomieszczeniu, np. 4000 w części kuchennej i 3000 w części salonowej”. 

Jak najbardziej, ale świadomie, to znaczy, szary beton bardzo dobrze wygląda oświetlony neutralnym światłem, piaskowiec lepiej wygląda w ciepłym świetle. Mieszanie barw widać w przestrzeniach publicznych, zwłaszcza gdy część opraw jest wymieniana z lamp sodowych na LED-y o innej barwie światła, więc można zobaczyć jak ta różnica wygląda. Jakie oświetlenie stosować w zakładzie fryzjerskim lub w salonie kosmetycznym, bo takie wnętrza również projektujemy? Najlepiej o zmiennej barwie światła, inną opcją jest zastosowanie kilku obwodów o różnej barwie, albo 4000 kelwinów, czyli to neutralne światło. Do makijażu te 4000 kelwinów, albo nawet więcej będzie dobre, bo nie będzie ocieplać kolorów skóry, czy kosmetyków. Ale będzie to światło pobudzające w jakimś stopniu, jeżeli chcemy, aby ktoś czuł się w takim miejscu przytulnie, komfortowo, to 3000 kelwinów byłoby tutaj dobre, więc najlepiej omówić to z inwestorem i przedstawić mu różne opcje. Najlepiej mieć kilka barw do dyspozycji, można to osiągnąć stosując coraz bardziej popularne oprawy LED-owe. Wybierając barwę światła, po pierwsze należy pamiętać, jak wpływa na samopoczucie, po drugie, jak wpływa na kolory i po trzecie, bardzo ważne, wybierając jakieś materiały zwracamy uwagę na najmniejsze niuanse odcieniowe, ale jak nie zobaczymy tego w tym świetle, w którym będzie we wnętrzu, to efekt może się posypać, jeśli chodzi o barwę światła i o oddawanie kolorów. Jeśli zależy nam na spójności, to najlepiej wybrać jeden typ opraw. Podsumowując barwę światła, wpływ na kolor to jedno, na samopoczucie drugie, czyli do relaksu, odpoczynku te 2700-3000 kelwinów, nie mniej, bo 2500, czy 2200 jest dobre, ale to musi być bardzo słabe światło, typowo dekoracyjne, akcentowe. Odczuwamy komfortowe światło, jeśli ma być intensywne, to chłodniejsze, a jak ma być delikatniejsze, to cieplejsze. Pod tym względem świetnie działa żarówka, ponieważ jak ją ściemniamy, to ona świeci chłodniej, więc jak płynie przez nią prąd o niższym napięciu, ma 2000 kelwinów, świeci słabiej. Im mocniej ją rozkręcamy, tym świeci jaśniej i tą barwą coraz wyższą, pod tym względem jest to duża zaleta zwykłej żarówki, czy żarówki halogenowej. W miejscach do pracy najlepiej 4000 kelwinów, 2700-3000 do miejsc do odpoczynku. Problem się pojawia jak to miejsce służy różnym celom, i takim pomieszczeniem jest pokój dziecka. Są w tej chwili szafki lustrzane, lustra z oświetleniem ze zmienną barwą światła, gdzie możemy zmienić intensywność i temperaturę barwową, do makijażu świetnie się to sprawdza. Świetnym rozwiązaniem są oprawy w takim protokole, czy sterowaniu Casambi. Jest to aplikacja instalowana na smartfonach, gdzie możemy sobie połączyć lampy w różne grupy i daje to możliwość sterowania. Są oprawy, które można tylko ściemniać i rozjaśniać, wyłączać, włączać za pośrednictwem telefonu, a są oprawy, którym można zmieniać także barwę światła. Częste pytanie, to ilu watową wybrać lampę. Kiedyś mieliśmy do dyspozycji tylko żarówki i myśleliśmy watami, natomiast teraz trzeba myśleć lumenami, czyli strumieniem świetlnym, czyli ile światła dane źródło światła zamieni z prądu na światło. Strumień świetlny to jest łączna ilość światła, które przez dane źródło światła jest emitowane we wszystkich kierunkach, całkowicie. I ono jest podawane w lumenach. Lampa, która świeci strumieniem świetlnym 1500 lumenów, natomiast mniej więcej tyle dawała tradycyjna żarówka. Halogenowa żarówka 1500 lumenów daje przy 90 watach, czyli też sporo. Świetlówka kompaktowa 1500 lumenów da przy 18 watach, a LED przy 14, a nawet mniej w tej chwili. I właśnie dlatego tradycyjna żarówka, czy żarówka halogenowa jest pod tym względem słaba, że zużywa dużo prądu. To na co należy zwrócić uwagę wybierając różne źródła światła, to musimy zobaczyć, ile on ma tych lumenów, pamiętając, że tradycyjna żarówka mniej więcej daje 10 lumenów z wata, halogenowa 18, świetlówki 50-70 lumenów z wata, LED-y często nawet 100 lumenów z wata, to jest dziesięciokrotna różnica w stosunku do zwykłych żarówek. Druga rzecz, to jaki ten strumień świetlny da efekt. Załóżmy, że mamy lampę, która daje efekt świetlny 1000 lumenów, jeśli te 1000 lumenów wpadnie na powierzchnię metra kwadratowego, to będziemy mieli w tym miejscu natężenie oświetlenia, czyli efekt oddziaływania światła. Ale jeśli ten sam strumień świetlny 1000 lumenów skierujemy szeroko na dziesięć metrów kwadratowych, czyli dziesięć razy szerzej, to będziemy mieli tam światła dziesięć razy mniej, 100 luksów. Zgodnie z normą, miejsce do pracy powinno mieć 500 luksów, w kuchni, czy przy biurku do pisania, pracy na komputerze. Patrzymy ile światła daje lampa, ale zwróćmy uwagę jak szeroko świeci.

Przejdźmy teraz do źródeł światła, bo to bardzo upraszcza wybór, jak wiemy, jak różne źródła światła działają i jakie są efekty. Zacznijmy od tradycyjnej żarówki, największa zaleta to zawsze CRI 100, temperatura barwowa, jak świeci pełną mocą mamy 2700 kelwinów. Jak ją ściemnimy, możemy bez problemu zejść do 2000 kelwinów. Wadą żarówek jest żywotność, 1000 godzin mniej więcej, natomiast jest to tanie, wycofane niemal z obrotu w Unii Europejskiej, choć cały czas można kupić 100 watowe żarówki, jako promienniki ciepła. Skuteczność świetlna jest słaba 8 do 16 lumenów, zależy od żarówki. Jest odporna na częste włączanie i wyłączanie, bardzo łatwo ściemnialna, zużywa dużo prądu. Swego czasu pojawiły się żarówki halogenowe, CRI również 100, temperatura barwowa wąski zakres od 2800 do 3000 kelwinów. Żywotność jest większa, bo do 4000 godzin i skuteczność świetlna też. Mamy tu bardzo duży wybór, wadą jest szybkie nagrzewanie oraz duże zużycie prądu. Halogeny bardzo łatwo się ściemnia, stąd wciąż są stosowane. Kolejny typ, to są lampy wyładowcze fluorescencyjne, czyli popularne świetlówki. Mieliśmy dużo typów, mnóstwo zamienników zwykłych żarówek. CRI około 80, moim zdaniem, za mało. Natomiast zaleta świetlówek, barwa od 2500 do 6500 kelwinów, żywotność też całkiem dobra, bo 20 000 godzin, skuteczność świetlna naprawdę dobra, w zależności od modelu. Natomiast nie lubią częstego włączania i wyłączania, to skraca ich żywotność, nie lubią skoków napięcia. Świetlówki mają częstotliwość mrygania, przy statecznikach elektrycznych ta częstotliwość jest taka, że tego nie widać, ale jak się statecznik zużywa, to zaczyna mrygać. To czego najbardziej nie lubię w świetlówkach, to oprawy. Ich wadą jest to, że ich się nie da wymienić na zamiennik, najlepiej unikać wszelkich opraw na te trzonki, łącznie ze świetlówkami kołowymi. Jak wybieramy kinkiet o określonej długości, to musimy do niego dobrać konkretną świetlówkę, i tu mamy dwa typy: świetlówki oznaczone jako HE, które dają dużo lumenów z wata, są najbardziej efektywne i świetlówki HO, które dają jak najwięcej światła, są mniej wydajne, ale dają łącznie więcej światła. Natomiast jak kupimy kinkiet, który jest na świetlówkę 21-watową HE o długości 85 centymetrów i okaże się, że on daje za mało światła, to my nic nie zrobimy z tym, nie możemy tam włożyć świetlówki 39-watowej o tej samej długości, bo tam jest inne zasilanie. Tu zawsze jesteśmy skazani na tą konkretną. Świetlówki świecą dosyć specyficznie, w środku takiej szklanej rurki, bańki jest umieszczona elektroda z jednej strony i druga z drugiej. Jedna podaje prąd, druga go odbiera, elektrony, które są wysyłane przez elektrodę wzbudzają zawarte w bańce atomy gazów, głównie mieszanina rtęci i argonu. I one świecą, ale ultrafioletem, a to co widzimy, promieniowanie widzialne powstaje przez to, że rurka jest pomalowana w środku specjalną farbą i ona zmienia długość fal na taką, żeby uzyskać właściwy efekt. Wszystkie świetlówki na E27 mają w sobie statecznik. Świetna cecha LED-ów, mają CRI nawet 98, co nie oznacza, że nie znajdziemy wielu, które ma niższy, np. 80. Barwę mamy od 2700 do 4000 kelwinów, to jest ten zakres, który nas interesuje we wnętrzu. Ogromna zaleta LED-ów, to żywotność 50 000 godzin, a nawet więcej. Skuteczność świetlna 100 lumenów z wata, to jest 10 razy więcej niż zwykła żarówka. Dobra lampa LED-owa, z wbudowanym modułem ledowym ma trwałość 50 000 godzin, ale tu jest takie oznaczenie L80 B50, to oznacza, że po tym czasie uśredniony strumień wszystkich diod takiej lampy będzie na poziomie 80% wyjściowych i dalej będzie świecić, tylko powoli będzie spadać. To są lampy, których nie ruszamy, nic z nimi nie robimy, to jest ogromna zaleta, bo nie mamy tu problemu z wymianą żarówek. Dobry producent dobrej jakości lamp daje gwarancję 5 lat na całość, więc nas nic nie interesuje. Wadą jest to, że reklamacja lamp oznacza, że musimy lampę zdemontować i odesłać. LED nie świeci światłem 3000 kelwinów białym, to światło trzeba zamienić na właściwe, ale ta technologia jest już bardziej zaawansowana. Mamy różne optyki, więc daje nam to większą możliwość wyboru przy takim samym wyglądzie. Dobrą metodą jest trzymać się jednego modułu ledowego w całym wnętrzu, tam gdzie widzimy wszystko na raz, jeśli zależy nam na takim samym oświetleniu, bo to nie dość, że barwa światła, temperatura barwowa, to jeszcze identyczny kąt. Bardzo wiele modułów ma możliwość łatwiejszego lub trudniejszego, ale jednak wyjęcia ich z lampy, gdyby się cokolwiek stało. Natomiast dobrej jakości lampa jest tak zaprojektowana, żeby była żywotna, żeby się nie przegrzewała, bo LED-y są bardzo czułe na temperaturę, na przegrzanie. I jeśli wybierzemy dobrej jakości lampę, to nie mamy z tym problemu, ona sobie świeci, a my o niej zapominamy. Drugim typem lamp z wbudowanymi modułami są małe diody zamontowane na płytce. I to jest świetne rozwiązanie na wszystkie lampy z kloszami. Producent takiej lampy kupuje moduł, zamawia sobie u producenta LED-ów. Oferta tych samych płytek ledowych jest przebogata, jakość zależy tak naprawdę od ceny, i to się również da wymienić. Gdyby z tą płytką się coś stało, odkręcamy, odpinamy z kabelków i lampa nawet nie jest demontowana. Żaden producent nie jest w stanie sprawdzić, jak dana żarówka będzie w danej lampie działać, a LED-y są bardzo czułe np. na przegrzanie. Jak łączymy dwie rzeczy niezaprojektowane razem, może się okazać, że te żarówki nie działają wcale 35 000 godzin. Jeśli robimy wnętrze i mamy ileś lamp z wbudowanym modułem ledowym i robimy 3000 kelwinów, ale chcemy zrobić jeszcze parę lamp na żarówki wkręcane i chcemy tą samą barwę, to niestety wybór żarówek ledowych 3000 kelwinów jest bardzo niewielki, znajdziemy różne moce, ale tylko CRI 80. A jeśli chcemy mieć CRI 90 i 3000 kelwinów, to nie znalazłem takich. Projektowanie oświetlenia to jest zastanawianie się, jakie dać światło, jakie sceny, czy światło wertykalne, czy horyzontalne, bo to też jest ważne. Bardzo fajnie jest pomyśleć o tym, żeby zapewnić światło rzucone na ścianę plus światło na podłogę i na sufit. 

Pytanie: „czy jest jakaś reguła, którą można się kierować w projektowaniu oświetlenia we wnętrzu, która mówi nam o temperaturze barwowej w poszczególnych pomieszczeniach?” Pierwsza zasada jest taka, w sypialni raczej potrzebujemy wieczorem w delikatnym świetle poczytać, czy się zrelaksować, więc wtedy ciepła barwa, nawet 2700 kelwinów. A na przykład w łazience rano sobie zostawić trochę tego chłodniejszego światła na ten poranny zastrzyk energii. W salonie, to jest 3000 kelwinów, podobnie korytarze, bo jest to światło, które jest takim kompromisem pomiędzy tą ciepłą, a chłodną barwą, ale zawsze zostawiam do wyboru inwestorowi. Można pomieszać, ale świadomie, to znaczy, że jeśli chcemy podkreślić np. ścianę lampami tam skierowanymi, która ma być ciepła, to możemy wtedy użyć cieplejszą barwę, 2700 czy nawet mniej, ale przy ogólnym świetle wciąż 3000 kelwinów. W łazience, jeśli miałbym wybrać jedną, to 3000. Tylko uważajmy z jedną rzeczą, bardzo słabo działa bardzo ciepłe światło, ale intensywne, jest niekomfortowe i podobnie słabo działa chłodne światło, ale bardzo delikatne. W większości pomieszczeń 3000, 2700 sypialnia, łazienka 3000-4000. 

„Prośba o przedstawienie 3 najbardziej popularnych błędów w projektowaniu oświetlenia, doboru oświetlenia, które Ci przychodzą do głowy”. Zły typ źródeł światła, czyli moim zdaniem, błędem jest wybierać świetlówki. Drugi błąd, aby oszczędzić na oświetleniu i wybrać bardzo tanie lampy ledowe z wbudowanymi modułami ledowymi, bo nie wiemy jaki będzie efekt. Mogą być cztery lampy, które będą świecić różnym światłem, może tak nie być, mogą migotać. Jeśli chodzi o rozmieszczenie, to bardzo często stosujemy reflektory do ogólnego oświetlenia wnętrza, tak, że świecimy nimi na podłogę i mamy bardzo nierównomierne światło, mamy dużo jasnych, intensywnych plam i dużo pustych, czarnych. Jest to dosyć duży błąd, lepiej mieszać oświetlenie takie miękkie, ogólne z takim bardziej akcentującym. 

Jeszcze jedno pytanie się pojawiło: „barwa światła a wpływ na wzrok”. Człowiek jest wyczulony na konkretne fale o konkretnej długości, z tego względu lepiej jak to ciepłe światło jest słabsze, a to chłodniejsze jest intensywne. Wpływ na wzrok ma światło tętniące, czyli świetlówki albo niektóre LED-y.