Світлодизайн житлових приміщень: норми, концепції, реалізація, приклади

Висвітлення житла – одна з першооснов його проектування. Можна навіть сказати – дизайн освітлення квартири першою з першооснов її проекту. Грамотний проект житла якраз і починається з опрацювання освітлення: коли справа дійде до каменю, бетону та металу, виправити помилки буде дуже складно, а то й зовсім неможливо.

Проте «дизайн освітлення» – поняття складне та багатогранне. Світло має бути здоровим і комфортним, показувати вигляд приміщення та виражати індивідуальність його власника. Відповідно дизайн освітлення складається з трьох витікаючих одна з іншої дисциплін:

• Загальний дизайн освітлення, або просто освітлення або світлодізайн. Він створює фізіологічно обґрунтований фон, на якому розташовується решта. За аналогією з будівництвом це конструкція, що несе, або, точніше, зал з підмостками і акустикою, в якому з однаковим успіхом можуть виступати і скрипковий квартет, і рок-група.
• Світлова архітектурапідкреслює концептуальну спрямованість приміщення та виявляє думку його мешканців. Світлова архітектура буває зовнішня та внутрішня, інтер'єрна. Деякі стилі інтер'єру, наприклад модерн та хайтек, без відповідного освітлення взагалі нереалізовані: інтер'єр втрачає виразність.
• І наприкінці, світлодізайн в інтер'єрі, або світлодизайн інтер'єру– аналог меблів та декору: він виражає індивідуальність власника. На відміну від двох перших, світлодизайн інтер'єру пластичний, так само, як меблі, статуетки та картини можна змінювати та переміщати.

Такий поділ зовсім не надуманий, він виникає найприроднішим чином. Погляньте на малюнок: і без пояснень ясно, що ліворуч – дизайн освітлення, у центрі – світлова архітектура, а праворуч – світлодізайн інтер'єру.

Повноцінний дизайн-проект освітлення включає всі три компоненти, але описати їх в одній статті неможливо, тому в справжній мова піде про первісний і найголовніший: загальний дизайн освітлення квартири. Про елементи світлової архітектури та світлодизайну інтер'єру буде згадано при необхідності, коли без них неможливо вирішити загальне завдання освітлення.

Види освітлення

Усі три види світлодизайну працюють з освітленням природним, загальним (фоновим), місцевим, робітником та декоративним. Природне доводиться брати таким, як є, обмежуючись світлорежисурою (див. нижче): пом'якшенням, відображенням, розсіюванням. За іншими загальні правила такі:

1. Фон повинен бути якомога безтіньовим, що заливає. Наші найдавніші інстинкти вбачають у глибокій тіні небезпеку, що створює психологічний дискомфорт. На практиці задля простоти та економії досягають напівтіней та ажурних тіней.
2. Місцеве освітлення має підкреслювати деталі інтер'єру та декор, тому головна вимога до нього – відповідний спектр, див. розділ про властивості світла.
3. Робоче освітлення також локально, але спрямоване не на предмет, але в око: потрібні оптимальна яскравість і спектр у фізіологічних межах сприйняття.
4. До декоративного освітлення (наприклад, підсвічування стелі) вимога одна: вона не повинна шкідливо впливати на здоров'я.

Примітка: є неформальний різновид освітлення – фонове засвічення. Про неї ще йтиметься, а вимога до неї – непрозорість при погляді зовні.

Правила та норми

Висвітлення має сприятливо впливати на зір, психіку та загальний стан здоров'я, тому почнемо із санітарно-гігієнічних вимог. Правила освітлення квартири регламентуються за фізичними параметрами та «Природне та штучне освітлення»; СанПіН 1278-03 залишаються чинними для старих будівель, але для проектування нових недійсні. Естетика ніде й не наказується. Основні вимоги такі:

• освітленість загальних житлових кімнат, кухні та тренажерного залу – 150 лк; дитячої – 200 лк; робочого кабінету – 300 лк; передпокою, туалету, суміщеного санвузла – 50 лк; ванної, сауни, басейну – 100 лк;
• коефіцієнт природного освітлення КЕО при бічному освітленні для загальних житлових кімнат, кухні, басейну та тренажерного залу – 0,5; дитячої – 0,7; робочого кабінету – 1,0; передпокою, туалету, суміщеного санвузла, ванної, сауни – не регламентується;
• для басейну з тренажерним залом узагальнений показник психологічного дискомфорту UGR допустимо 60 при пульсаціях штучного освітлення до 20% Для ванної кімнати та туалету він не регламентується; для решти приміщень UGR=0.

Примітки:

1. Усі значення – мінімально допустимі. Похмурим осіннім днем ​​просто неба освітленість становить понад 10 000 лк, так що «перебору» можна не боятися – стільки електрики в проводці не буває.
2. КЕО для верхнього природного висвітлення не розглядається; вимірюється бічний КЕО у горизонтальній площині підлоги.

Але що таке ці КЕО та UGR? Подивимося, починаючи з КЕО, він простіший. Щоб взятися за UGR, доведеться трохи розібратися у властивостях світла.

КЕО

КЕО, простіше кажучи – частка природного світла, що надходить до приміщення. Якщо, наприклад, люксметр на підлозі відкритого балкона показав 400 лк, але в підлозі у центрі суміжної із нею кімнати 250 лк, то КЕО буде 250/400 = 0,625. Норму витримано.

Як визначити КЕО?

У домашніх умовах КЕО досить просто визначається фотокамерою, якщо вона не зовсім мильниця:

• Беремо білий аркуш паперу (не пластику або плівки) форматом побільше, в ясний полудень кладемо на підлогу балкона або на землю під вікном, ставимо камеру на пріоритет діафрагми (режим А) і вимірюємо витримку по ньому.
• Те саме робимо в кімнаті, стоячи обличчям до вікна. Відношення витримок (а сучасні фотокамери міряють їх з точністю до 1/3 - 1/4 щаблі) і дасть КЕО.

Приклад: витримка паперу надворі – 1/60 з, а кімнаті – 1/40 з. КЕО буде 40/60 = 0,67.

UGR

Коефіцієнт дискомфорту UGR визначається за формулою з міжнародного стандарту EN 12464-1. У його основі – так звана жорсткість світла, яку в нормативних документах чомусь називають блискістю (і хто тільки таку нісенітницю вигадав, коли в російській є просте і зрозуміле слово? Сакрально-корпоративна мова, чи як?) Дуже яскраве світло може бути м'яким і сприятливим для зору, а тьмяний жорсткий – дратувати та псувати його.

Жорсткість світла визначається трьома параметрами світлового потоку: ступенями поляризації, когерентності та спектром. Потік світла складається з величезної кількості елементарних частинок з класу бозонів – фотонів, які є одночасно і квантами електромагнітного випромінювання з певною частотою, фазою та напрямками електричного та магнітного векторів. Змінюється UGR у межах від 0 до 100.

Поляризація

Ступінь поляризації показує, у якій частки фотонів напрямки векторів поля збігаються. У похмурого неба та ламп розжарювання загальна поляризація близько нуля, у ясного неба та люмінесцентних ламп – одиниці відсотків, до 20 %; відблиски від дзеркальних поверхонь і світло від квантових джерел – лазерів, світлодіодів – може бути поляризоване на 100%. Світло вважається м'яким за поляризації до 10%. Спрямоване відображення та заломлення світла збільшують його поляризацію.

Перевірити поляризацію світла можна фотографічним поляроїдним фільтром: поляроїд, дивлячись через нього, повертають на 180 градусів. Якщо загальна яскравість помітно не змінюється, світло вважається зручним, і з пропадання чи ослаблення можна відразу побачити джерела посилення світла.

Когерентність

Ступінь когерентності вказує, у якої частини квантів світла збігаються їх фази. Жорсткість світла визначається довжиною цуга когерентності – довжини ділянки світлового потоку, у якому рівень когерентності перевищує 50%. Саме через досить високу когерентність світла фотографії зі спалахом виходять неживими. Визначити довжину цуга когерентності в домашніх умовах неможливо, але при звичайному висвітленні відсутність помітної поляризації свідчить і про мізерно малу цугу когерентності. Виняток – ті ж квантові джерела: когерентність їхнього світла може сягати 100% на відстані кілька метрів.

Спектр

Око легко адаптується до ефективної колірної температури освітлення: якщо у ясний день вона у сонячного світла дорівнює 5700 К, то в похмурий – 6300 К, а на заході сонця падає до приблизно 2000 К. Але спектр Сонця – тепловий, гладкий (на мал. зліва) , тому для зору найкраще підходять теплові джерела світла: лампи розжарювання звичайні, ксенонові, криптонові, фреонові, галогенні. На жаль, вони неекономічні, тому сучасне освітлення житла все частіше будується на використанні люмінесцентних ламп.

Люмінесцентний спектр (посередині на рис.) – псевдобілий, у його огинаючій є помітні провали. Предмети кольорів, що збігаються з провалами, зорово при штучному висвітленні здаються темнішими, що створює дисгармонію. Крім того, отримання псевдобілого світла вимагає деякого збільшення інтенсивності спектральних зон, що теж для зору не дуже добре.

Тим не менш, вчені з інженерами невпинно працюють над удосконаленням люмінесцентних ламп, і сучасні їх моделі з тришаровим люмінофором дають світло, яке практично не поступається сонячному розсіяному за комфортністю.

Як перевірити якість світла?

Вдома якість світла від лампочки-економки можна грубо визначити, якщо на господарстві є щось малопотужне з живленням від сонячної батареї: калькулятор, приймач. Процедура така:

• «Калібруємо» пристрій лампочкою розжарювання на 40-60 Вт: засікаємо, на якій відстані від неї батарея дасть робочий струм і пристрій увімкнеться.
• Підносимо його до люмінесцентної лампи: якщо відстань, на якій батарея «задихала», зменшилася не більше ніж у 2,5 рази, світло комфортне. Потужність лампочки, що перевіряється, може бути в межах 13-24 Вт; для 9-11 Вт відстань спрацьовування батареї зменшується ще в 1,5 рази.

Приклад: прилад включився в 0,6 м від лампи розжарювання та в 15 см від 11 Вт економки. 60/15 = 4, а 2,5 х1, 5 = 3,75. Лампа погана «альтернативна»; піде хіба що для місцевого освітлення.

Доповнення до СНиП 23-05-95 дозволяють застосування світлодіодних світильників за умови дотримання санітарних норм, але для загального освітлення кімнат вони зовсім не підходять не тільки по поляризації з когерентністю, але й за спектром: він синтетичний, острівний (на рис. справа). Справа не стільки в тому, що предмети, що потрапили в глухі його провали, здадуться чорними.

Головна шкідливість острівного спектру – висока концентрація енергії в піках огинаючої, необхідна створення потрібної загальної яскравості білого. Піки енергії перевантажують зорові сенсори ока, що псує зір та здоров'я взагалі. За аналогією: удар по голові подушкою хіба що розлютить, а цеглою можна й укокошити.

Тому основні сфери застосування світлодіодів у освітленні житла – дизайн освітлення стель і підсвічування/засвітлення, причому вкрай бажано світлові стрічки розташовувати за карнизами, щоб хоч поляризація з когерентністю внаслідок дифузного відображення знизилася.

Про поверхневу яскравість

За санітарними нормами поверхнева яскравість джерел світла має перевищувати 200 кд/кв.м. Галогенки, що дають дуже сприятливий для зору тепловий спектр, далеко виходять за цей поріг, являючи собою точкові джерела світла. Тому їх при освітленні робочої зони необхідно ховати за козирок або утоплювати в меблі, а для загального освітлення використовувати світильники з матовими ковпачками або дифузне переображення світла, спрямовуючи його на білу стелю або стіни.

Відео: помилки у світлодізайні

Пішов світлодізайн

Проектування освітлення кімнати починається зі світлорежисури природного освітлення. Потім до нього КЕО має бути прив'язане штучне: світловий шок від включення занадто яскравого світла також шкідливий. Прив'язка робиться визначення необхідної потужності джерел світла.

Потім за оригінал-макетом дизайну інтер'єру вибирають типи та номенклатуру освітлювальних приладів, їх технічні характеристики. При цьому часто доводиться допрацьовувати макет.

Наступний етап – а за його результатом розробляється електрична схема освітлення квартири. І тільки після цього світло «вклеюється» в будівельний проект, що знову може вимагати різного роду доробок.

Про концепції світла

Є два загальні підходи до висвітлення: європейський та американський.

1. Основа європейського – як елемент, що об'єднує людей, то найзатишніше яскраво освітлене містечко, яким сумував Хемінгуей.
2. Американська концепція – економно-індивідуальна, у її основі бра. До біса всякі там зборища, заб'юсь у свій кут зі склянкою віскі, і щоб лічильник менше мотав.

І той, і інший підхід дозволяють отримати фонове майже безтіньове освітлення, а плафон або розкидані по стелі галогенки замість люстри дозволяють застосувати синтетичний підхід: стельове світло посекційно через подвійний вимикач, а бра - з індивідуальними вимикачами. Проблема безлічі проводів при цьому вирішується обшивкою стін та стелі, під нею ховаються електрошнури.

Самостійне правильне освітлення квартири зводиться до її освітлення кімнатно, цим ми й займемося.

Відео: альтернативний суб'єктивний погляд на види освітлення

Природне світло

Проходячи через скло або відбиваючись від дзеркала, пряме природне світло може стати дуже жорстким. Крім того, світло з вікна не повинно бути і занадто різким, надмірно спрямованим.

Пом'якшують тверде світло напівпрозорі або ажурні перешкоди – тюль, органза. Вони ж і розсіюють світло, що давно використовується для оптимізації природного освітлення.

У наш час є засіб, що дозволяє, крім того, направити світло куди потрібно, не користуючись дзеркалами, що його поляризують: вертикальні тканинні жалюзі. Навіть якщо їх полотнища розташовані паралельно променям, за рахунок дифракції збивають жорсткість світла до прийнятної величини. Поворот полотнищ дає дифузне відображення у потрібному напрямку, а зрушуючи-розсуваючи їх, можна перехопити частину світлового потоку та направити у темний кут. У продажу вже можна зустріти «розумні» жалюзі, що автоматично підтримують оптимальний режим освітлення кімнати, але і для саморобів, знайомих з електронікою, тут величезне поле неоране.

Штучне освітлення

Загальні правила

Для ув'язування дизайну інтер'єру зі світлом корисно пам'ятати таке:

• Світло та колір дають простір, якщо вони узгоджені за спектром: підсвічування синім червоного дасть лише провал.
• Площини зримо розтягуються у напрямку потоків світла.
• Приміщення із загальним світлим тоном дизайну необхідно висвітлювати поступово, а чорні – по зонах.
• Зони висвітлюються поступово.
• Робоче світло має бути білим.
• Місцеве світло для кольорових об'єктів теж потрібне біле, а для білих можливе кольорове.
• Глибокі тіні небажані у разі.

Про галогенки

Галогенні лампи створюють пристойне безтіньове освітлення при невеликій потужності, що споживається, т.к. рівномірно розподілені по стелі, утворюють подібність випромінюючої площини. Але тіні під меблями виявляться глибокими, тому в житлових кімнатах галогенки потрібно позбавляти точності, як описано вище. У невеликих кімнатах (кухня, передпокій) особливо не подивишся, і там галогенки для загального освітлення можна застосовувати без жодного.

Визначаємо силу світла

За опору беремо лампочку-економку, перевірену на якість світла. Щоб визначити загальну потужність для освітлення кімнати, вимірюємо створену нею однією, підвішеною до стелі, освітленість на підлозі в центрі. Якщо немає можливості скористатися люксметром або дати заявку в СЕС на вимірювання освітленості, виручить та сама фотокамера: ставимо її в режим S (пріоритет витримки), та вимірюємо експозицію по білому аркушу. Значення приблизно 100 лк відповідають 0,5 с при діафрагмі А=2,8, 1 с при А=4 і 2 с при А=5,6.

Приклад: об'єктив камери з максимальною «діркою» 4. Вимір дав витримку 4 с. Освітленість - трохи більше (1/4)х100=25 лк. Для створення загальної освітленості в 150 лк потрібно щонайменше 6 таких лампочок.

Вибір джерел

Загальний дизайн освітлення кімнати визначається не лише властивостями їхнього світла, а й діаграмами спрямованості ДН, див. рис. Кардіоїдна ДН переважна для загального освітлення будь-яких приміщень середнього розміру.

Кардіоїду дає одна лампа або їхня група в плафоні. Якщо колби ламп розташовані горизонтально, кардіоїда буде витягнута вниз; якщо вертикально колбами вниз, ДН розтягнеться убік. Перше переважно для кімнат із темними меблями; друге – для світлих.

Вісімка виходить з кардіоїди, якщо світильник має нижній рефлектор («піддон»). Схожа за властивостями з кардіоїдою, але найбільше підходить для освітлення великих площ або кімнат з високими стелями.

Віялову ДН мають лампи в рефлекторі. Чим уже й глибший рефлектор, тим менше розкривши віяла. Використовуються для місцевого, робочого та зонального освітлення. Світильники з віялової ДН, що регулюються по висоті, дозволяють вдало вирішити проблему освітлення загальної однокімнатної квартири: піднімаючи їх та опускаючи, можна світлом регулювати розміри зон.

ДН-пелюстка дають бра. «Вухо» пелюстки може бути спрямоване вгору або вниз, дивлячись за розташуванням лампи: колбою вгору або вниз відповідно. У горизонтальній площині ДН бра – кардіоїда. В американській системі бра прийнято використовувати з вухом ДН нагору; у європейській – вухом вниз та меншої потужності, для тимчасового робочого освітлення.

Косеканс-квадратна (маячна, радарна) ДН має найважливішу перевагу: у межах світлової плями освітленість теоретично ідеальна, а практично майже рівномірна. Досягнути КК ДН технічно складно, але майже таку дає настільна лампа з лампочкою колбою вгору та великим напівсферичним абажуром-рефлектором над нею. Чи бачили на малюнках настільну лампу Леніна? Ким би він не був, але все життя переробляючи гори документів, потреби в окулярах не відчував.

Про растрові світильники

Растрові світильники придатні для великих громадських приміщень із високими стелями. У житлових кімнатах це саме той випадок, коли оптимальне за яскравістю світло виявляється неприпустимо жорстким.

Розміщення світильників

Розміщення світильників розберемо з прикладів, т.к. дати універсальний рецепт для будь-яких смаків та потреб неможливо. Загальне лише одне – євроосвітлення. Американське світло ніде, крім вкрай утилітарних США, не прижилося, і в пуританській Англії теж.

Вітальня

Освітлення грунтується на центрі стелі, див. рис ліворуч і в центрі. ДН для світлих віталень – кардіоїда; для великих, складної форми і темних – вісімка; це дозволяє не витрачаючи зайвої потужності висвітлити стіни та кути. Якщо влаштована світла гіпсокартонна стеля (праворуч), ще більш економного безтіньового фону можна добитися галогенками, і в нього ж впишеться декоративне світлодіодне підсвічування.

Спальня

- Єдина кімната, де не тільки допустима, але і рекомендована: змінюючи її колір, можна міняти настрій приміщення під сон, спати або чим ще в спальні займаються. Для «ліжкової» зони достатньо освітлення бра або торшерами у узголів'я (див. рис), а ось світильник стель потрібно змістити в центр зони неспання. Дуже добре підійде віяловий з широким розкривом, регульований по висоті: розмір зони неспання можна буде змінювати відповідно до використання спальні зараз.

Освітлення спальні чудово доповнює світлодіодне засвічення вікна. Стрічки розміщують по периметру віконного прорізу так, щоб вони світили вздовж скла, а зсередини завішуються органзою. На ліжку в такій спальні можна при відкритому вікні витворяти неймовірне, а спостерігачі нічого, крім, можливо, невиразних тіней, не побачать.

Дитяча

По дитячих очах жорстке світло б'є особливо сильно, тому на стелі потрібен матовий плафон або галогенки з матовими ковпачками. Варіанти освітлення показані малюнку; справа – формально правильний, а психологічно неприйнятний. Псують усі темні декоративні карнизи-хмари. Кому затишно постійно жити під грозовим небом? Точнісінько не дітям.

Кухня

Для висвітлення оптимальні галогенки. Тіні під меблями тут не кидаються в очі, а галогенки не тільки менше навантажать кухонну проводку (яка і так навантажена в квартирі), але і самоочищаються від чада, що осідає, т.к. під час роботи сильно нагріваються. Як позбутися від точності галогенок, описано вище; Приклад вдалого світлодизайну кухні показаний на малюнку ліворуч - у кухні по світлу повинна домінувати робоча зона.

Передпокій

Освітлення коридору має бути насамперед рівномірним: – обличчя будинку, а, перепрошую, пристойні громадяни з перекошеною пикою на люди не показуються. Економне світлодіодне підсвічування через карниз з перевідображенням від білої матової стелі, зліва на рис., цілком виправдане: у передпокої надовго не затримуються, але підуть і звичайні матові плафони, в центрі.

А ось химерних світлових рішень, як на рис. праворуч, слід уникати: у візитера, розмова з яким для вас, можливо, принципово важлива, може виникнути підсвідоме враження, що він прийшов не до перспективного підлеглого чи потенційного партнера, а до замку Дракули.

Ванна

Оптимальне освітлення і - рівне, м'яке, практично безтінне, як на рис. ліворуч. Глибокі тіні, відблиски, плями, як двома рис. справа, і порам шкіри не дадуть як слід розкритися при помиванні, і перистальтику кишечника зроблять млявою. Вирішується це, як правило, всього одним плафоном на стелі - ванні обробляють світлими, добре відбивають матеріалами.

У світильниках – лампи розжарювання. Світло у ванній добою не палахкотить, так що економія не важлива, але бликуючих поверхонь більш ніж достатньо. Крім того, у економок, захованих у вологозахищених світильниках, від перегріву швидко виходить з ладу електроніка.

Робоче освітлення дзеркала – матовими галогенками (друга ліворуч поз на мал.), як у дитячій, але причина вже інша: ріжучі очі крапки не дадуть розглянути дрібні недоліки зовнішності, які потім будуть помітні оточуючим.

Квартира студія

Висвітлення квартири-студії будується із принципу сприяння зонуванню. Вдалий приклад показано на рис зліва. Родзинка – зміщений у центр зони відпочинку стельовий плафон із вісімковою ДН. У поєднанні із спрямованим потоком світла з вікна таке загальне світло робить ефективними будь-які інші способи зонування приміщення.

Про натяжні стелі

Висвітлення натяжних стель технічно зводиться до підбору сумісних по тепловиділенню та щільності потоку енергії (ППЕ) випромінювання світильників та матеріалу стелі, але це окрема тема, що до світлодизайну не відноситься. Що ж до його як такого, то натяжні стелі таки придумали заради повного світлового самовираження (див. рис), тому методи їх освітлення ніде і ніяк не регламентуються, а давати настанови означало б вихолощувати ідею.

Але одна порада дати все ж таки потрібно: передбачте на випадок виключення краси невимовної в міжстельовому просторі слабке підсвічування в тон загальному дизайну, як на слід. Рис. ліворуч. Інакше відблискуюча стеля може зіпсувати затишний затишок кімнати, що видно там праворуч.

Відео: приклади освітлення стель

А про тепло? Не забули!

Навіть найекономніші лампочки-економки виділяють чимало тепла. Монтаж світильників слід вести з урахуванням цієї обставини. До освітлювальних приладів додаються інструкції (або їх можна знайти за фірмовим позначенням), у яких вказується допустима потужність ламп, відстань до стін тощо. Цих вказівок потрібно дотримуватися, але для економок є нюанс: їхнє тепловиділення у ватах розраховується окремо. Напруга мережі відома, а споживаний струм вказується на цоколі.

Справа в тому, що електросхема економки має досить велику реактивність, а позначення потужності на упаковці показує ефективну споживану потужність, скільки лічильник намотує. Деякий час після включення тепла економка виділить більше, а потім виділятиме менше. Економки, що швидко згоряють, - результат їх приміщення в глухі тісні плафони, тому дайте хорошим лампочкам дихати вільно.

Відео: фільм про основи світлодізайну