ספקטרום אור מלא
תאורה טבעית – כמו אוויר לנשימה
אור יום הוא צורך בסיסי של האדם, ובכל זאת אנחנו מתייחסים אליו לעיתים כאל מותרות
מאת: אדר' ד"ר ערן קפטן, אקו אדריכלים
פורסם: 2026
משחר האנושות חי האדם תחת כיפת השמיים, בתנאי אור יום, והסתגל אליהם באופן פיזיולוגי ופסיכולוגי. בכמה הדורות האחרונים, מאז המצאת החשמל, ובעיקר בשנים האחרונות, כאשר רבים מאיתנו מבלים את מרבית שעות היום מול מסכים, התרגלנו לחיות בחללים המוארים בתאורה מלאכותית, לעיתים עם תאורה טבעית מועטה, ולעיתים אף ללא תאורה טבעית כלל. זאת, מבלי לדעת שלמעשה מדובר במבנים "חולים" – מבנים שאינם מספקים לאדם את אחד התנאים הבסיסיים ביותר להם הסתגל במהלך התפתחותו.
להכנסת תאורה טבעית לבניין יתרונות גדולים. אך בניגוד לתפיסה הרווחת לעיתים, התרומה החשובה ביותר של התאורה הטבעית אינה החיסכון באנרגיה, אלא השיפור בבריאות, ברווחה ובפריון של המשתמשים במבנה (Aries, 2005; Bodart & De Herde, 2002)1/2. מחקרים מצביעים על כך שלאור יום השפעה חיובית משמעותית על בריאות האדם ועל ביצועיו, בין היתר באמצעות תמיכה בשעון הביולוגי הטבעי של גוף האדם (Boyce, Hunter & Howlett, 2003)3.
אבל בניגוד להכנסת אוויר צח לבניין, שלגביה קיימות תקנות מחייבות, הכנסת תאורה טבעית איכותית לבניינים אינה מעוגנת היטב בחוק, ובהתאם תחום חשוב זה מקבל משנה חשיבות.
חוק התכנון והבנייה בישראל מחייב שטחי חלונות מינימליים בדירות מגורים, אך דרישה זו אינה מבטיחה בהכרח כמות ואיכות מספקות של אור טבעי. מיקום החלונות, כיוונם, עומק החלל, ההצללות, הסביבה הבנויה ואף צבעי הגמר הפנימיים משפיעים במידה רבה על איכות האור המתקבל בפועל. לגבי שאר סוגי הבניינים, תקני הבנייה הירוקה כוללים דרישות לתאורה טבעית, אך כיום דרישות אלו אינן מהוות תנאי סף לעמידה בתקן, כך שלמעשה ניתן לקבל ניקוד מספק מבלי להבטיח תאורה טבעית איכותית.
אחד ההסברים לחשיבות התאורה הטבעית הוא שהאור הטבעי מורכב מספקטרום מלא של אורכי גל, והוא משתנה לאורך שעות היום, עונות השנה ותנאי מזג האוויר. בשעות הבוקר והערב ספקטרום האור חם יותר (צהוב-כתום) ביחס לשאר שעות היום, וכאשר ענן חולף בשמיים חלה ירידה בעוצמת ההארה. דינמיות זו לא תמיד מורגשת באופן מודע, אך היא יוצרת אפקט פסיכולוגי מעורר ומאפשרת לאדם להישאר מחובר לסביבה החיצונית, לעונות השנה ולתחושת הזמן.
בנוסף, האור הטבעי מאופיין לעיתים קרובות בניגודיות גבוהה יותר בין אור לצל, הנובעת מקיומו של מקור אור דומיננטי יחיד — השמש — ביחס לתאורה חשמלית. מאפיין זה תורם לעיצוב האווירה בחלל, ויוצר חוויה מרחבית עשירה ודינמית יותר, אפקט המשפיע גם על מצב רוח האדם ובריאותו.
למרות ההתקדמות הרבה בתחום התאורה המלאכותית, היא עדיין מתקשה לשחזר את העוצמה, הדינמיות וההרכב הספקטרלי המשתנה של אור השמש לאורך היום והשנה. עניין זה מקבל משנה תוקף, כאשר אנו חשופים במשך שעות רבות למסכים ולמקורות תאורה מלאכותיים, שספקטרום האור שלהם שונה מזה של האור הטבעי ולעיתים כולל רכיב משמעותי של אורכי גל כחולים, בהשוואה לספקטרום המלא והדינמי של האור הטבעי.
כיום בניינים רבים מאופיינים בחזיתות זכוכית גדולות, שלכאורה מאפשרות חדירה רבה יותר של אור טבעי. אולם, אלו אינן מבטיחות שימוש טוב יותר באור יום, ולעיתים אף להפך – הן עלולות ליצור סנוור משמעותי, המביא לסגירת התריסים ולהדלקת התאורה המלאכותית גם בשעות היום. כאשר תריסים נשארים סגורים לאורך זמן ותאורה מלאכותית פועלת במשך כל שעות היום, נפגע לא רק פוטנציאל החיסכון באנרגיה, אלא גם הקשר עם החוץ, וכן התרומה הבריאותית והמעוררת של אור היום.
בניגוד לתאורה מלאכותית, שניתן להוסיף או לשפר גם בשלבים מאוחרים יחסית של הפרויקט, תאורה טבעית איכותית מחייבת התייחסות כבר בשלבי התכנון הראשוניים: בהעמדת המבנה, בכיווניו, במיקום הפתחים, בעומק החללים וביחס שבין פנים המבנה לחוץ. כאשר שיקולים אלו אינם נלקחים בחשבון בשלב מוקדם, נדרשים לעיתים פתרונות משלימים של הצללה, בקרה ותאורה מלאכותית, שעלותם גבוהה יותר ויישומם מורכב יותר.
בנוסף, למערכות שליטה בתאורה טבעית עלות, לעיתים אף גבוהה. לרוב הן דורשות תפעול לאורך שעות היום – דבר שעובדים ותלמידים מתקשים לבצע באופן עקבי – ובמקרים רבים הן דורשות תחזוקה והחלפה עם השנים. גם לאור הנכנס לבניין קיימת עלות עקיפה. מצד אחד, האור הטבעי חוסך בצריכת החשמל לתאורה מלאכותית, כל עוד זו כבויה, אך מצד שני קשה לשלוט בכמות האור הטבעי הנכנסת לחלל, ואם נכנס אור בעוצמה גבוהה מן הנדרש, אנרגיה זו מגדילה את עומסי הקירור ואת צריכת האנרגיה למיזוג האוויר. כך שאור טבעי אינו בחינם, ולעיתים אף אינו זול.
לכאורה, במיוחד כיום כאשר תאורת לד חסכונית יחסית באנרגיה, מבחינת חיסכון באנרגיה יתכן שהיה עדיף להשתמש רק בתאורה מלאכותית, ולייצר את החשמל הנדרש באמצעות מערכת פוטו־וולטאית או מקור אנרגיה מתחדשת אחר. אולם, מבחינה פיזיולוגית, פסיכולוגית ובריאותית, עדיין התאורה המלאכותית רחוקה מלהחליף את האיכויות של התאורה הטבעית ואת הערך המוסף שהיא מספקת.
לתאורה הטבעית גם השפעה ניכרת על הישגים לימודיים (Heschong Mahone Group, 1999)4 ועל פריון העבודה (Bodart & De Herde, 2002)2, דבר העשוי להיות בעל משמעות כלכלית רבה. מצד אחד, תאורה טבעית בעייתית עלולה לפגוע משמעותית ביעילות ובפריון, ומצד שני תאורה טבעית איכותית עשויה לשפר משמעותית את היעילות ואת הפריון – כל זאת ביחס לשימוש בתאורה מלאכותית. במשרדים, עלות העובדים גדולה בהרבה מעלות האנרגיה, ולכן גם שיפור קטן בפריון עשוי להיות בעל ערך כלכלי גבוה משמעותית מהחיסכון בחשמל.
בדומה לכך שלא היינו מקבלים מבנה ללא אוויר צח, כך ראוי שלא נקבל מבנים ללא גישה מספקת לאור יום. תאורה טבעית אינה מותרות אדריכליים, ואינה רק תוספת עיצובית. היא אחד המרכיבים הבסיסיים של סביבה בנויה בריאה, איכותית ומקיימת. יצרני התאורה החשמלית מתחילים להבין זאת, וכבר פיתחו מערכות תאורה המחקות את השתנות הספקטרום ועוצמת התאורה לאורך שעות היום (Human Centric Lighting), ואף מערכות המחקות את מסלול השמש בשמיים (CoeLux).
כך שייתכן שבעתיד התאורה המלאכותית תוכל לחקות באופן מלא את איכויות התאורה הטבעית.
ועדיין תישאל השאלה: האם חיקוי מושלם שקול למקור?
והאם נכון עבורנו, כבני אנוש, לחיות, ללמוד ולעבוד בתנאים מלאכותיים המחקים את הטבע – בדומה לסימולציה?
למקורות – לחץ
- Aries, M. B. C. (2005). Human and Energy Aspects in Buildings with Daylight. Eindhoven University of Technology.
- Bodart, M., & De Herde, A. (2002). Global energy savings in offices buildings by the use of daylighting. Energy and Buildings, 34(5), 421–429.
- Boyce, P. R., Hunter, C., & Howlett, O. (2003). The Benefits of Daylight through Windows. Lighting Research Center, Rensselaer Polytechnic Institute.
- Heschong Mahone Group. (1999). Daylighting in Schools: An Investigation into the Relationship Between Daylighting and Human Performance
לקריאה נוספת
- מחקר תאורה טבעית, במסגרת תואר שלישי של אדר ד"ר ערן קפטן
- אראל, א' וקפטן, ע' (2011). נוחות ויזואלית וחיסכון באנרגיה במשרדים עם תאורה טבעית באזורים שטופי שמש – הנחיות למתכננים.