Свет в ночи

Выбор количественных характеристик архитектурного освещения

Все больший интерес вызывает к себе наружное освещение как средство повышения привлекательности городской среды для жителей. Наличие свободного времени, возросшая покупательная способность и мобильность людей - вот факторы, заставляющие городские власти уделять больше внимания декоративному освещению. Архитектура города является живой записью прошлого - его наследием. Это то, чем можно гордиться. Во многих случаях она определяет лицо города, подчеркивает его самобытность. Поэтому вполне естественно, что необходимо расходовать деньги на освещение архитектурных сооружений, чтобы ими можно было любоваться и вечерами, после захода солнца, так как для большинства людей вечер - это время отдыха и расслабления. Хорошее архитектурное освещение и интересная привлекательная городская среда многим доставляют удовольствие (рис.1).

В недавнем прошлом искусственное освещение в основном обеспечивало безопасность дорожного движения. В наши дни хорошее освещение предусматривает намного больше, чем просто обеспечение видимости объектов. Оно должно быть функциональным и декоративным одновременно, если призвано удовлетворять функциональные, экономические, социальные и субъективные требования (рис.2, 3).

Украшение города включает в себя освещение всех элементов. Освещение классических, торговых и промышленных зданий, мостов, мельниц, рекламных стендов, природных уголков, произведений искусства и парков может подчеркивать функциональное, историческое, социальное и эстетическое значение этих объектов. Оно может раскрывать красоту или само являться произведением искусства.

Современный город никогда не спит и нуждается в освещении. В таком виде он является ободряющим и спокойным местом, где хорошо жить и встречаться с людьми; он привлекает посетителей и туристов. Освещение, учитывающее все упомянутые требования, становится мощным инструментом, позволяющим создать привлекательный ночной облик города.

Дизайнеры и световой архитектор сталкиваются с проблемой выбора количественных характеристик архитектурного освещения. Цель последнего - выявить и подчеркнуть особенности здания в ночное время. Если в освещении улиц, дорог и помещений выбор норм обусловлен функцией освещения, предусматривающей безопасность, вероятность обнаружения объекта, работоспособность, то в архитектурном для улучшения восприятия требуется поднять яркости фасадов, а для комфортного передвижения водителей по улице - понизить их. Таким образом, необходимо выделить тот диапазон яркостей, который удовлетворял бы условиям, описанным выше.

Были проведены серии экспериментов для выявления области яркостей комфортного наблюдения освещенных зданий из автомобиля. Экспериментальный стенд представлял собой модель вида из лобового стекла автомобиля (рис.4).

Наблюдателю предлагались различные яркости дороги Lд в пределах 0,2 - 2 кд/м2. Требовалось подобрать остальные яркости для комфортного передвижения. Важно было выделить диапазон Lздmin < Lзд < Lздmax методом субъективных оценок.

В результате ряда экспериментов была получена зависимость Lзд = f(Lд) (рис. 5).

Резкий провал при Lд < 0,2 кд/м2 объясняется шумом сетчатки, равным 0,215 кд/м2. На основании эксперимента были сделаны следующие выводы:

• область комфорта 0,5Lд < Lзд < 2,8Lд;
• комфортная яркость растет с яркостью дороги;
• увеличение телесного угла обзора на 15% требует повысить Lзд в 1,5 раза;
• наличие уличных фонарей требует повышения яркости здания на 20 - 30% на узких и 50 - 65% на широких дорогах;
• при неравномерности яркости дороги, равной 0,2, яркость зданий можно уменьшить на 10 - 20%.

Данные исследования были положены в основу создания Системы нормативных документов в строительстве "Московские городские строительные нормы". Рассмотрим данные нормы МГСН 2.06-99 (табл. 1).

Примечания:
1. Уровни освещения доминантных объектов, обозреваемых с расстояния более 300 м, допускается увеличить на 50%.
2. При расположении объекта освещения в окружении неосвещенного пространства норму яркости, приведенную в табл.1, допускается уменьшить до 50%.

Приведем некоторые требования, предъявляемые при проектировании наружного архитектурного освещения.

• При равномерном заливающем освещении фасада отношение максимальной яркости к минимальной должно быть не менее 3:1, а на рельефных фасадах - до 5:1. При этом максимальная освещенность должна создаваться на основных композиционно-пластических элементах.
• При неравномерном заливающем освещении объектов соотношение максимальной яркости в пределах освещаемой площади фасада принимается не менее 10:1 и не более 30:1, при этом максимальная освещенность создается на акцентируемом элементе.
• При проектировании световых архитектурных ансамблей по табл.1 выбирается яркость главного фасада доминирующего объекта. Средние яркости освещаемых фасадов соподчиненных объектов единого ансамбля должны быть, как правило, снижены не менее чем на две ступени.
• В установках архитектурного освещения следует использовать преимущественно разрядные источники света. При локальной подсветке допустимо применение ламп накаливания, преимущественно галогенных, а при декоративном освещении - источников хроматического излучения или цветных фильтров.

Рассмотрим аспекты, на которые следует обратить внимание при проектировании установки архитектурного освещения.

Основной подход к проектированию наружного освещения заключается в определении месторасположения и роли здания в городской среде. Необходимо выявить главное направление наблюдения, тип и назначение освещаемого объекта, а также его композиционные особенности - размеры, структуру, силуэт, архитектурный стиль, характер пластики, структуру и цвет облицовочных и строительных материалов, направления и расстояния, с которых может наблюдаться объект.

Очень важно обращать внимание на структуру поверхности фасада, так как основную роль в создании светового образа играет диффузное отражение. Следует стремиться направить зеркальную составляющую отражения мимо линии наблюдения. Также следует учитывать отражательную способность поверхностей при так называемом скользящем свете. Характер отражения некоторых материалов при углах падения света более 45° приведен в табл.2.

С появлением новых источников света, разрядных ламп низкого и высокого давления архитектурное освещение уменьшило энергопотребление, получило широкие возможности в использовании цвета, осветительные установки продлили срок службы в несколько раз. В то же время разрядные источники могут до неузнаваемости изменить цвет поверхности фасада.

Рассмотрим изменения цвета поверхностей отделочных материалов. Наиболее неустойчивыми являются насыщенные цвета, а белый всегда воспринимается белым. Особенно сильно меняют цвет поверхности, освещенные лампой ДНаТ.

Не рекомендуется использовать лампы ДРЛ при освещении темно-синих поверхностей, ЛН - темно-синих и светло-зеленых, ДНаТ - голубых, синих и зеленых.

Рекомендуется освещать лампами ДРИ и ДРЛ поверхности темно-зеленого цвета, а лампами ДНаТ - серого и бежевого.

При проектировании освещения необходимо учесть, как будет выглядеть объект летом и зимой, так как природные элементы (деревья, кусты, трава и цветы) являются составляющими общего проекта. При смене сезонов иногда требуется выполнить переориентацию прожекторов и даже их перестановку. Суммируя все вышесказанное, отметим, что следует стремиться к получению максимального результата и стараться не упустить предоставляемые возможности. Дизайнер освещения или световой архитектор, опираясь на свой опыт и знания, способен найти оптимальное световое решение. Заказчику часто трудно или даже невозможно представить световую картину, предложенную дизайнером. На помощь должны прийти художественное изображение, действующие модели освещения или компьютерное моделирование. Последнее расширяет возможности светового дизайна. Свет является наиболее мощным инструментом, позволяющим выявлять и показывать красоту города.