Рис. 4.21. Приемы исполь­зования отраженного света а — в трапезной Симонова монастыря (Москва); б, в —

Примеры рационального использо­вания отраженного от земли и кровли света для улучшения освещения поме­щений приведены на рис. 4.21.

4,3. Количественные и качественные характеристики освещения

Качество освещения принято оценивать по его характеристикам ис­ходя из функций света в архитектуре. Важнейшими функциями света явля­ются следующие.

1. Информативные зрительные, обеспечивающие человека информа­цией о предметно-пространственной среде и характеризующиеся возникно­вением зрительных образов.

В промышленных зданиях; г — в картинной галерее

Видимый свет в результате взаи­модействия с материальной средой — отражения, рассеивания, поглоще­ния — воздействует на органы зрения.

Совокупность зрительных образов дает человеку более 80% информации об окружающем его предметном мире.

2. Морфофункциональные, к кото­рым относятся влияния на человека ультрафиолетовых, видимых и инф­ракрасных излучений, не связанных с возникновением зрительных образов, но оказывающих действие на человека либо непосредственно через кожный покров, либо через органы зрения. На­пример, через кожу свет оказывает эритемное воздействие, влияет на об­мен веществ, состав крови, сопротив­ляемость организма болезням и т. д. и вместе со зрительными реакциями воз­действует на психологическое состоя­ние человека.

3. Косвенные, характеризующие воздействия света на материальную среду, на ее физические (температура, влажность), биологические (содержа­ние вредных бактерий) и химические (фотосинтез, выцветание красок) па­раметры, которые в свою очередь не­редко определяют состояние человека, его ощущение комфортности. Тепло, выделяемое источниками света, изме­няет температуру и влажность возду­ха, ультрафиолет снижает процент бо­лезнетворных микробов, улучшая ги­гиенические параметры среды. Фото­химическую функцию света следует особенно тщательно учитывать при проектировании музеев, торговых за­лов универсамов и других помещений, в которых предметы должны быть в максимальной степени защищены от его разрушающего действия.

Функции света позволяют класси­фицировать количественные и качест­венные характеристики освещения. К количественным характеристикам от­носятся освещенность, яркость, КЕО. В отечественных нормах по искусст­венному освещению помещений регла­ментируется освещенность на рабочей поверхности, а городских ансамб­лей — яркость или освещенность на дорожном покрытии и на фасадах объ­ектов. В нормах по естественному ос­вещению помещений вследствие край­ней изменчивости природного освеще­ния не только в течение суток, но да­же в течение коротких промежутков времени для нормирования принята относительная величина КЕО. К ка­чественным характеристикам, опреде­ляющим комфорт и эстетичность све­товой среды, а также экологическую эффективность светового решения, от­носятся: распределение яркости в поле зрения и неравномерность освещенно­сти на поверхностях объектов и в про­странстве; насыщенность пространств светом; ослепленность и дискомфорт­ная блескость; контрастность освеще­ния, контраст светотени; направление световых потоков; спектральный со­став излучения источников света, их цветопередача; динамика освещения.

Распределение яркости в поле зрения, неравномерность освещенно­сти. Распределение яркости в поле зрения человека зависит от распреде­ления освещенности по поверхностям объектов в интерьерах и открытых пространствах (потолок, стены, пол, оборудование, рабочие поверхности,

Здания, земля, зеленые насаждения и т. д.) и характеристик отражения этих поверхностей [см. формулу (3.9) ]. В искусственном освещении регламенти­руется неравномерность освещенности, определяемая как отношение макси­мального или среднего уровня осве­щенности к минимальному его значе­нию, а неравномерность естественного освещения определяется соответствен­но через отношение еср/емин.

На практике приходится сталки­ваться как с неравномерным распре­делением яркости в пространстве, так и с переводом взгляда с одной повер­хности на другую иной яркости. Про­цесс переадаптации при этом может отрицательно влиять на зрительную работоспособность, поэтому необходи­мо знать характер распределения яр­кости. Достигнуть полной равномерно­сти невозможно и не нужно, так как именно яркостные контрасты прежде всего позволяют различать предметы и детали и способствуют выявлению формы. Конкретные рецепты по соот­ношению яркостей вряд ли целесооб­разно формулировать. Можно лишь от­метить, что в рабочих помещениях приемлемым (с точки зрения обеспе­чения условий для зрительной работы) окажется соотношение, при котором будут выдержаны нормируемые значе­ния светотехнических показателей.

Глава 4. Архитектурное освещение 97

Ориентиром при выборе яркостей потолка, стен и пола в интерьерах мо­гут служить распределения и соотно­шения, создаваемые природным осве­щением. Они приятны для человека, привычны ему. Установлено, что при облачном небе, как правило, наиболь­шая яркость наблюдается в зенитной части неба; средняя характерна^ для панорамы у горизонта и наимень­шая — на поверхности земли (при от­сутствии снега). Соотношения усред­ненных яркостей между этими зонами 10:3:1 в южных рйонах страны и 5:3:1 в средней полосе. Таким образом, счи­тается, что благоприятные условия для

Зрительной работы обеспечиваются при соотношениях яркостей потолка (зенитная часть), стен (у горизонта) и пола (земля) помещения, аналогич­ных природным.

Насыщенность светом. В практике нормирования, расчета и проектирова­ния освещения пользуются преимуще­ственно уровнем освещенности на ра­бочей плоскости, который, однако, не характеризует адекватно ощущение насыщенности пространства светом. Критерием насыщенности помещения светом является так называемая ци­линдрическая освещенность на уровне глаз человека, представляющая собой отношение светового потока, падающе­го на боковую поверхность бесконеч — нло малого вертикального цилиндра, к площади этой поверхности. В зави­симости от световой насыщенности впечатление от интерьера может из­меняться от торжественного и празд­ничного до унылого и мрачного.

Ослепленность и дискомфортная блескость. При наличии в поле зрения ярких элементов — источников света, светильников, оконных проемов (пря­мая блескость), а также зеркальных отражений источников света в виде бликов на окружающих поверхностях (отраженная блескость) вначале воз­никает неприятное ощущение, диском­форт; при дальнейшем увеличении яр­кости бликов ощущение дискомфорта усиливается, появляются болевые ощу­щения, начинается значительное сни­жение зрительных функций, возникает ослепленность.

98 Часть II. Архитектурная светология

Критерием оценки дискомфортной блескости служит показатель диском­форта, а слепящего действия — пока­затель ослепленности. Слепящее дей­ствие прямой блескости зависит от яр­кости и угловых размеров светящих элементов, положения их в поле зре­ния, яркости адаптации. Явления от­раженной блескости довольно часто имеют место при наличии в помеще­ниях и в городских пространствах по­лированных каменных или металличе­ских, стеклянных, т. е. зеркально от­ражающих поверхностей. Существует несколько возможностей для устране­ния или ограничения отраженной бле­скости: выбор такого направления све­та, при котором зеркально отражаемые лучи не попадают в глаз человека; ог­раничение яркости бликов путем уве­личения размеров светящей поверхно­сти светильника и уменьшения ее яр­кости; изменение светотехнических свойств отражающего материала или расположения бликующей поверхно­сти.

Контрастность освещения, контр­аст светотени. Существенную роль в решении архитектурных задач, таких как выбор объемной композиции, фак­туры отделочных материалов, выявле­ние пластической формы предметов, играют контрастность освещения и контраст светотени. Контраст между затененными и освещенными поверх­ностями может быть достаточно боль­шим, что ухудшит работу зрения. В ряде случаев тени отвлекают внимание и создают ложное впечатление о раз­мере, форме и цвете объекта. Вместе с тем наличие собственных и падаю­щих теней необходимо для различения рельефных объектов. Отсутствие теней делает "нечитаемыми" архитектурные детали; мелкие детали нередко бывают хорошо различимы только при обра­зовании на них теней.

Направление световых потоков. Направление света от одного или не­скольких источников, падающего на рабочие места или отдельные поверх­ности и оцениваемого световым век­тором, является важным качественным показателем освещения, с которым связаны тенеобразование, направление зеркального отражения, контрастность освещения. При рассеянном освещении тени смягчены, сглажены, объекты те­ряют объемность, кажутся плоскими. Направленный свет делает тени рез­кими, их очертания — четкими, яр-

Глава 4. Архитектурное освещение 99

Костной контраст светотени возрастает. Предмет приобретает форму, которая в зависимости от направления падения света может восприниматься естест­венной или искаженной. Наиболее благоприятными формообразующими свойствами обладает сочетание рассе­янного освещения с направленным. Контрастность и направленность осве­щения, характеризующие его светомо — делирующий эффект, оказывают суще­ственное влияние на эстетику освеще­ния и, соответственно, на художест­венные качества архитектурной формы.

Спектральный состав излучения источников света, цветопередача.

Спектры излучений естественных и искусственных источников света очень разнообразны, что обусловливает зна­чительное различие их цветности и цветопередачи. Различие цветности отчетливо заметно на белых и серых поверхностях, цветопередачу же оце­нивают на цветных образцах. Цвет — одна из главных характеристик свето­вой среды, во многом определяющая эстетику освещения, эмоциональное воздействие среды на человека.

Динамика освещения. Человек привык к изменениям естественною света (интенсивности, спектрального состава) в достаточно широком диапа­зоне. Динамику искусственного света следует рассматривать как один из способов, с помощью которого можно компенсировать отсутствие или недо­статок естественной световой динами­ки, создавать благоприятный визуаль­ный микроклимат в интерьере и в го­роде, поддерживать биологические ритмы организма.

Варьируя освещенность и другие характеристики освещения во времени, можно получить желаемый антимоно­тонный эффект, не нарушая стабиль­ности световой среды, которая нередко диктуется функциональными требова­ниями. Необходимая гибкость искус­ственного освещения может быть до­стигнута за счет регулирования свето­вого потока, применения осветитель­ных приборов подвижной конструк­ции, позволяющей изменять положе­ние светового центра и направления интегрального светового потока. Исхо­дя из заданных граничных условий ди­апазона световой динамики можно сво­бодно оперировать композиционными средствами организации изменяемой световой среды. Если такое изменение осуществляется по заданной програм­ме, то можно говорить о динамическом программном освещении. Глаз реаги­рует и на незапрограммированные из­менения во времени яркости или ос­вещенности, которые имеют место, ес­ли освещение выполнено газоразряд­ными источниками света. Для количественной оценки этого явле­ния — пульсации излучений таких ламп пользуются коэффициентом пульсации, рассматриваемым как ка­чественная характеристика освещения, регламентируемая СНиП.

Как видно из вышесказанного, де­ление характеристик освещения на ко­личественные и качественные и рас­смотрение их в отдельности достаточно условно, так как все они взаимосвя­заны и взаимозависимы.

4А. Нормирование

Естественного освещения

Помещений

Необходимое количество и качество природного света в помеще­ниях определяется их функциональ­ным назначением, точнее, характером зрительной работы. На основе много­летнего опыта и проведенных иссле­дований были установлены параметры естественного освещения, при которых обеспечиваются благоприятные усло­вия для зрения. Эти характеристики получили отражение в нормах, имею­щих у нас силу закона. Такими па­раметрами являются КЕО и неравно­мерность естественного освещения.

Нормируемые значения КЕО в по­мещении выбираются в зависимости от двух факторов: от сложности зритель­ной работы (которая в производствен­ных помещениях классифицируется по величине объекта различения на 8 раз­рядов — от работы наивысшей точно­сти с деталями менее 0,15 мм до гру­бой с объектами более 5 мм; в граж­данских зданиях помещения имеют типологическую классификацию, см. табл. 4.13—4.14) и от системы есте­ственного освещения.

100 Часть II. Архитектурная светология

При одностороннем боковом есте­ственном освещении нормируется ми­нимальное значение КЕО в точке, рас-

Т

I

II

IV

V

Таблица 4.11. Значения коэффициента светового климата т

Пояс светового климата