3.14. Архитектурная светотехника

Первое впечатление об окружающем нас пространстве создается яркостью и цветом ограничивающих его поверхностей, которое отражает взаимосвязь солнечного света и окружающих нас зданий и сооружений.

Солнечный свет - средство создания живописных эффектов, соответствующих стилю архитектуры.

Многие категории архитектуры, такие, как, объемно-пространственная композиция, планировочное решение, архитектурный образ, масштабность и др. вплоть до национальных признаков, во многом предопределяются конкретными климатическими условиями и прежде всего световым климатом места строительства.

3.14.1. Нормирование и проектирование освещения городов

Любой город не может существовать без искусственного освещения, которое используется для освещения улиц, площадей, парков, витрин магазинов, фасадов зданий, памятников архитектуры и т.п. В развитых странах освещаются не только города, но и многие загородные магистрали.

Необходимость освещения городских пространств и объектов вызвано функциональными потребностями, так как с наступлением темноты жизнь города не прекращается и свободное время горожан приходится на вечер. В связи с этим, создание в городе необходимой для обеспечения безопасности движения транспорта и пешеходов световой среды, является основной задачей архитектурного освещения.

Проектирование световой среды города относится к области благоустройства городов, поселков и сельских населенных пунктов, которое сводится к разработке систем и установок наружного освещения. Их принято подразделять на установки утилитарного (уличного) освещения и установки архитектурного освещения (зданий и сооружений). Оба вида установок проектируются на основе норм.

К утилитарному относится освещение дорожных покрытий в транспортных и пешеходных зонах. Оно нормируется средним значением яркости покрытий транспортных улиц, дорог и площадей с регулярным транспортным движением в городских поселениях в зависимости от их категории (общегородского - А, районного - Б, или местного - В значения) или средней величиной горизонтальной освещенности дорожных покрытий в пешеходных зонах и гравийно-песчаных и прочих дорог согласно табл.3.37. Таблица 3.37

Нормируемые средние значения яркости покрытий транспортных улиц, дорог

и площадей в зависимости от их категории

Категория объекта по освещению	Улицы, дороги и площади	Наибольшая интенсивность движения транспорта в обоих направлениях, ед/ч	Средняя яркость покрытия, кд/м^2	Средняя горизонтальная освещенность покрытия, лк
А	Магистральные дороги, магистральные улицы общегородского значения	Св. 3000 Св. 1000 до 3000 От 500 до 1000	1,6 1,2 0,8	20 20 15
Б	Магистральные улицы районного значения	Св. 2000 Св. 1000 до 2000 От 500 до 1000 Менее 500	1,0 0,8 0,6 0,4	15 15 10 10
В	Улицы и дороги местного значения	500 и более Менее 500 Одиночные автомобили	0,4 0,3 0,2	6 4 4

К архитектурному отнесено освещение фасадов зданий, сооружений, памятников архитектуры, малых архитектурных форм и зеленых насаждений. Особую группу составляют установки световой рекламы, информации, сигнализации и освещения витрин.

Уровни архитектурного освещения фасадов с диффузным отражением регламентируется средней яркостью, а фасадов зданий с диффузно-направленным отражением - наименьшей средней освещенностью в зависимости от яркости фона (высока - свыше 5 кд/м², средняя - 1-5 кд/м², низкая - менее 1 кд/м² соответственно на улицах категории А, Б и В) и коэффициента отражения материала фасада.

При утилитарном освещении средняя яркость покрытия скоростных дорог независимо от интенсивности движения транспорта принимается равной 1,6 кд/м² в черте города и 1,0 кд/м² - вне городов на основных подъездах к аэропортам, речным вокзалам и морским портам.

Средняя яркость покрытий тротуаров, примыкающих к проезжей части улиц, дорог и площадей, должна быть не менее половины средней яркости покрытия проезжей части этих улиц, дорог и площадей, приведенных в табл. 3.38.

Для освещения тротуаров на улицах и площадях, пешеходных дорог, аллей и площадок применяется общие с проезжей частью или автономные осветительные установками с консольными или венчающими светильниками высотой 4-8 м. На улицах, насыщенных световой рекламой, информацией и витринами, тротуары получают дополнительное освещение. В скверах, садах, парках и жилых дворах нередко применяются установки комбинированного или местного освещения со светильниками разнообразной формы высотой 0,4-1,2 м.

Наружное освещение должно обеспечивать в вечернее время хорошую видимость и выразительность наиболее важных объектов и повышать комфортность световой среды города. Освещение должно быть экологически и эстетически полноценным, способствовать формированию в городе благоприятной психологической атмосферы. Установки архитектурного освещения не должны производить слепящего действия на водителей транспорта и пешеходов.

При разработке проектов освещения обычно решают две задачи:

- зрительное выявление функционально-планировочной структуры города:

- выявление светокомпозиционной организации городского пространства.

Первую задачу решают за счет создания различий в интенсивности и цветности освещения зон, отличающихся по своей функции и градостроительной значимости. Подчеркивая приоритетность общественных пространств в городе, представляется целесообразным уровни их освещенности принять выше, чем транспортных, а в пространствах для отдыхa - относительно более низкие (но не ниже гигиенического минимума).

Таблица 3.38

Уровни освещения дорожных покрытий и архитектурных объектов

Расположе- ние освещаемого объекта	Средняя яркость (освещен- ность) дорожного покрытия Lдп, кд/м^2 (лк)	Характерная средняя яркость Фона Lф, кд/м^2	Средняя яркость освещае- мого фасада Lн, кд/м^2	Средняя вертикальная освещенность* Ев, лк, фасада здания, монумента, памятника при коэффициенте отражения материала
Улица или площадь категории А (городского значения)	1,6**-0,6 (20-15)	>5	10	- - - - -	- - - - -	- - - - -	- - - - -	- - - - -
Улица или площадь категории Б (районного значения)	1,0-0,4 (15-20)	1-5	6
Улица или площадь категории В (местного значения)	0,4-0,2 (6-4)	<1	4
Парк, бульвар категории: А Б В	(6) (4) (2)	<1	4
Тротуары категории: А Б и В	(4) (2)	- -	- -
Пешеход- ные зоны на площадях категории А и Б	(10)	-	-
Пешеход- ные улицы	(4)	-	-

Примечания:

* Для объектов, поверхности которых обладают не полностью диффузным отражением.

** При интенсивном транспортном движении - более высокие значения.

1. При расположении объекта вне городской территории и наблюдения его на фоне неба или неосвещенной зелени L_ф принимается < 1 кд/м², а Е_в допускается уменьшать вдвое по сравнению с величинами, указанными в таблице.

2. При расположении объекта вблизи зданий с большими светящимися поверхностями L_ф следует принимать > 5 кд/м².

3. Освещение объектов допускается увеличивать для зданий при наблюдении с расстояния > 1 км; для памятников при наблюдении с расстояния > 300 м; для фасадов зданий с мелкими архитектурными деталями, имеющими существенное значение для восприятия.

При решении второй задачи прибегают к созданию системы световых архитектурных ансамблей в расчете на восприятие их с дальних, средних и ближних дистанций при разной скорости движения пешехода или пассажира, которые характеризуется тремя категориями масштаба восприятия: ланшафтный, ансамблевый и камерный.

Ланшафтный масштаб используется для восприятия крупных градостроительных образований со значительных расстояний с высоко расположенных видовых точек или при движении с большой скоростью на автомагистралях, когда отсутствуют непосредственные контакты человека с объектом наблюдения и основное внимание направлено на световое решение крупномасштабных элементов (вечерний силуэт, светопанорамы, глубокие перспективы).

Ансамблевый масштаб применяют для восприятия архитектурных объектов со средних расстояний наблюдения при движении с небольшой скоростью в автомобиле или пешком, когда контакты человека с объектом наблюдения все еще опосредованы.

Камерный масштаб используется, когда восприятие человека осуществляется непосредственно с окружающими его объектами и людьми, которые являются активными компонентами среды. Внимание человека при камерном масштабе обращено на ближнюю зону окружения, которую он воспринимает с выявлением пластических и текстурных качеств осматриваемого объекта, его абсолютных и относительных размеров. Большое значение в освещении городской среды имеет масштабная модуляция за счет создания в пределах выбранной зоны таких интенсивности и равномерности освещения, которые обеспечивают ей визуальную целостность и индивидуальность. Освещая объекты на всю высоту или частично и территорию архитектурного ансамбля по всей площади или отдельные ее участки с той или иной интенсивностью и равномерностью, применяя светильники ограниченного или неограниченного светораспределения на высоких или низких опорах и свет различной цветности, можно в широких диапазонах трансформировать масштабные и другие визуальные характеристики световой композиции. Освещая объекты на всю высоту или частично и территорию архитектурного ансамбля по всей площади или отдельные ее участки с той или иной интенсивностью и равномерностью, применяя светильники ограниченного или неограниченного светораспределения на высоких или низких опорах и свет различной цветности, можно в широких диапазонах трансформировать масштабные и другие визуальные характеристики световой композиции.

При разработке архитектурного освещения городов приходится заниматься освещением объемных объектов (зданий, сооружений, памятников, зеленных насаждений и т.п.), которое может осуществляться несколькими способами.

Наиболее распространен в практике прием общего (равномерного или локализованного) заливающего освещения фасадов прожекторами, которые устанавливают так, чтобы они не слепили водителей и пешеходов, а также жителей домов через окна.

Прием локального или местного освещения архитектурных элементов осуществляется с помощью небольших светильников и применяется как для исторических, так и для современных сооружений. В первом случае осветительные приборы скрываются от наблюдателей за выступающими частями фасадов, во втором -проектируются встроенными.

При разработке светового освещения фасада объекта возможны два способа его решения:

- создание подобия освещаемого объекта его дневному образу за счет освещаемых заливающим светом прожекторов, создающих на фасаде распределение яркостей, напоминающих дневное (светлые стены, темные окна);

- проектирование вечернего фасада здания, основанного на учете специфики световой среды и зрительного восприятия ночью за счет технических возможностей искусственного освещения.

Первый способ применяется при освещении памятников архитектуры и существующих сооружений. Однако он не обеспечивает полного соответствия, так как окружение объекта всегда остается темным (фон, небо), светотени из-за отсутствия рассеянного неба более резкие, а интенсивность, цветность и направление света от точечных источников иные, чем в дневное время. Чтобы приблизить светотеневой контраст вечернего освещения фасада здания к дневному освещению следует световые приборы разбить на две группы, первая их которых должна подобно солнцу заливать детали фасада ярким светом, а вторая выполнять роль рассеянного света неба. Для этого первую группу осветительных приборов необходимо разместить выше освещаемого здания, например на опорах уличных светильников или на крышах соседних зданий, а вторую - расположить на земле.

Второй способ дает более разнообразные эффекты освещения и применяется при разработке световой архитектуры новых объектов.

Выбор приема архитектурного освещения зависит от градостроительной ситуации, характера архитектуры объекта, его назначения, возможности расположения осветительных приборов и технико-экономических показателей.

В качестве нормируемого значения архитектурного освещения принимается яркость фасадов зданий, сооружений, монументов и элементов ландшафтной архитектуры в зависимости от их значимости, места расположения и зрительного восприятия в городе согласно табл. 3.39.

Таблица 3.39

Нормы наружного архитектурного освещения (яркости фасадов ) городских объектов

Категория городского транспорта	Место расположения объекта освещения	Освещаемый объект	Заливающее освещение, средняя яркость фасада Lф, кд/м^2	Заливающее и акцентирующее освещение, средняя яркость акцентируемого светом элемента Lф, кд/м^2	Локальное освещение, средняя яркость, Lф, кд/м^2
А	Площади столичного центра, зоны общегородских доминант	Памятники архитектуры национального значения, крупные общественные здания, монументы и доминантные объекты	10	30	10
	Магистральные улицы и площади общегородского значения	Памятники архитектуры, истории и культуры, здания, сооружения и монументы городского значения	8	25	8
	Парки, сады, бульвары, скверы и пешеходные улицы общегородского значения	Достопримечательные здания, сооружения, памятники и монументы, уникальные элементы ландшафта	5	15	5
Б	Площади окружных и районных общественных центров	Памятники и монументы, здания и сооружения окружного и районного значения	7	20	8
	Магистральные улицы и площади Окружного и районного значения	То же	5	15	5
	Парки, сады, бульвары, скверы и пешеходные улицы окружного и районного значения	То же и характерные элементы ландшафта	3	10	3
В	Улицы и площади, пешеходные дороги местного значения	Памятники и монументы. Достопримечательные здания и сооружения	5	10	3
	Сады, скверы, бульвары местного значения	То же и характерные элементы ландшафта	3	8	3