ИСКУССТВЕННЫЙ И ДНЕВНОЙ
Безусловное качественное превосходство дневного (естественного) освещения над искусственным по его значению для физического и психического здоровья человека признается не только международным медицинским сообществом. Как ни странно, этот факт активно пропагандируется ведущими лидерами светотехнического рынка, такими, как Philips и Osram, поскольку качественный свет, в том числе искусственный, нуждается в объективном эталоне, каким и является дневной свет. Современный уровень развития источников искусственного освещения позволяет создать световые параметры среды близкие к естественному освещению. Но сами производители не скрывают, что это очень дорого. Чем же дневной свет лучше искусственного, кому и почему он нужен в XXI веке?
Свет нужен не только для выполнения зрительных операций. Свет это мощный инструмент управления физиологическими системами организма и психоэмоциональным состоянием человека.
Можно возразить, что человек настолько гибкая адаптивная машина, что может приспособиться к любым условиям существования. Это так. Но все три миллиона лет видовой эволюции (и миллиарды лет общебиологической) человек приспосабливался к солнечному свету и для реадаптации к искусственному свету потребуется тоже немало времени. Приспосабливаться же приходится уже сейчас, а это происходит у кого-то лучше, а у кого-то хуже.
Свет, как и большинство параметров среды, относится к слабодействующим факторам и разница в условиях освещения имеет значение и проявляется при длительном, многолетнем воздействии. Измерить ответственность именно световой среды за какие-либо конкретные последствия для организма крайне сложно. А раз так, то принятие или непринятие дневного света, как необходимого условия нормальной жизни, становится вопросом сугубо личным. Однако, поскольку архитектура продолжает оставаться главным средообразующим фактором, сугубо личное отношение архитектора к дневному свету имеет большие последствия для всего остального человечества. Вся архитектура периода технологической революции это эксперименты на людях. Архитектор должен помнить об этом и, по-возможности, беречь человечество.
КОМУ НУЖЕН ДНЕВНОЙ СВЕТ?
В искусственном свете нет ничего плохого, если ты молод, здоров, не подвержен депрессиям и ведешь правильный образ жизни. Всем остальным искусственный свет пока не может заменить дневной. Он может только компенсировать недостаток дневного света, либо выполнять декоративные функции. Прежде всего дневной свет необходим детям и пожилым людям. В первые годы жизни генетически заложенные циркадные ритмы гормональной саморегуляции организма требуют тонкой подстройки. Эта подстройка управляется зрительным восприятием световых сигналов с определенными параметрами, которыми всегда обладает дневной свет, а искусственный - только в малой степени. Кроме того, формирование самого механизма световосприятия у ребенка нуждается как в естественном свете, так и в естественной темноте. Возрастные нарушения различных систем организма (иммунные, эндокринные и др.) нуждаются в ежедневной корректировке, важным звеном которой служит дневной свет. При этом, с возрастом светопропускающие структуры глаза теряют прозрачность. Рецепторы сетчатки в этом случае воспринимают свет ослабленный и с несколько искаженным спектром. Поэтому для полноценной регуляторной работы, выполняемой дневным светом, его должно быть больше. Для всех остальных свет это, прежде всего, контакт с внешним миром плюс эстетика. Эта функция света называется психофизической и заключается в том, что в помещении с окном человек себя чувствует лучше. Он чувствует свою включенность в окружающий мир, видит движение солнца, смену времени суток, погоды и времен года, а не только знает о них по часам, календарю и телепередачам. Информативность окна тесно связана с эстетикой дневного света. К дневному, солнечному освещению надо относиться, как к динамической композиции, управляемой временем, климатом, траекторией солнца. Динамика дневного света всегда активно использовалась в архитектуре, но даже там, где этот вопрос вовсе никак не учитывается, сам факт устройства окна запускает механизм природной светодинамики. В этом отношении любое маленькое окно лучше большой лампочки. К слову сказать автоматические светодинамические системы искусственного освещения (в том числе при-родозависимые) сейчас активно выходят на рынок, но пока они далеки от совершенства, дороги, а главное, не дают возможности просто подойти и посмотреть в окно. Даже ночью, когда дневного света уже нет, окно продолжает свою психофизическую службу. Во-первых, понятно, что уже ночь, а во-вторых, начинается ночная светодинамика - машины, огни, снег...
То, что окон можно не делать во многих типах помещений, совсем не значит, что без них лучше. Без них хуже. Например, в комнатах отдыха персонала, в пищеблоках офисных зданий, в супермаркетах, в коридорах и на лестницах.
СКОЛЬКО НУЖНО ДНЕВНОГО СВЕТА?
Этот вопрос имеет два ответа - нормативное значение и субьективное ощущение. Нормативное значение коэффициента естественной освещенности, КЕО, - показателя естественного освещения, это допустимый минимум, соответствующий субъективной оценке «не очень светлое помещение». Превышение этого показателя вдвое соответствует оценке «хорошо освещенное помещение». Каким должно быть окно, чтобы значение КЕО обеспечивало естественное освещение качественно среднее между «не очень» и «хорошо»? Старинная советская (и дореволюционная) рекомендация, принимающая площадь окна как 10-15 % площади пола (в зависимости от глубины помещения), в общем случае попадает в эти границы. Кроме того, для жилых комнат высотой около 3 метров надо учитывать несколько общих правил.
• Уменьшение глубины помещения на 10% дает примерно такое же (или болбшее) процентное увеличение значения КЕО.
• Смещение окна с оси помещения приводит к значительному уменьшению значения КЕО (поскольку расчетная точка находится на оси характерного разреза).
• По этой же причине при увеличении ширины помещения в два и в три раза при сохранении его глубины и размеров окна нормируемый КЕО уменьшится незначительно. Однако, субъективно такое помещение будет восприниматься как темное из-за большой неравномерности освещения
• Высота помещения (высота потолка) не влияет на расчетное значение КЕО, но важно, как высоко находится окно. При равных размерах окон больше света дает то, подоконник у которого выше
• При назначении глубины помещения надо помнить, что нормативное значение КЕО на глубине 8 метров обеспечивается на пределе и только при очень благоприятных прочих обстоятельствах (максимальная площадь остекления, отсутствие наружного затенения. То есть зона удаленная от окна на 7-8 м. будет восприниматься, как темная, независимо от площади окна.
ЗАТЕНЯЮЩЕЕ ОКРУЖЕНИЕ
Всё сказанное относится к ситуации с открытым горизонтом, при отсутствии затенения окружающей застройкой, балконами и лоджиями. В городе же внешнее затенение присутствует всегда, сильно снижая КЕО, рассчитанный при чистом горизонте. Разнообразие ситуаций современной городской застройки делает практически невозможным какую-либо типизацию условий затенения. Для приблизительного определения допустимого разрыва между зданиями, можно воспользоваться очень простой и очень неточной формулой: расстояние = высота + ширина фасада, имеющего большую площадь. Эта формула плюс соблюдение соотношения площади окна к площади пола обычно обеспечивают соблюдение норм. Расстояния между зданиями могут быть в большинстве случаев значительно меньше, но убедиться в этом можно только после выполнения расчетов, учитывающих множество параметров и деталей. Опыт выполнения таких расчетов показывает, что нормы естественного освещения обычно обеспечиваются при соблюдении разумных планировочных разрывов - поменьше, чем у Корбюзье, побольше, чем в центре Флоренции.
Но это с точки зрения соблюдения санитарных норм. А с точки зрения вмешательства в среду всё намного сложнее. Разрыв между зданиями можно существенно сократить, если затеняющий фасад будет белым и без окон. Но просыпаться каждое утро с видом на глухую белую стену, согласитесь, неприятно. К сожалению, в большинстве случаев фасады проектируемых зданий не рассчитаны на восприятие из окон соседних домов, а ведь это как раз те зрители, о которых следовало бы заботиться прежде всего. То же самое можно сказать и о применении зеркальных фасадов, которые в некоторых случаях могли бы значительно повысить КЕО в затеняемых помещениях. Из-за того, что даже самый высокотехнологичный зеркальный фасад это очень кривое зеркало, навязанная жильцам затеняемых домов пародия на реальность не может быть оправдана выигранными долями процента КЕО. Большинство способов обеспечить соблюдение норм, применяемых в сложных ситуациях, не делает этот мир лучше, а ведь именно в этом сверхзадача архитектора.
Чего опасаться больше всего, получив участок под застройку?
Прежде всего соседства любых общеобразовательных или медицинских учреждений, поскольку нормы естественного освещения в них высоки и, как правило, уже в существующей ситуации выполняются на пределе.
АТРИУМЫ И СВЕТОВЫЕ КОЛОДЦЫ
Ещё один обычный вопрос, связанный с использованием и нормированием дневного света. Можно ли считать дневным свет, попадающий в помещения через атриумы, либо другие хорошо освещенные помещения (холлы, коридоры...). Да, конечно. Что не искусственное, то естественное. Количество слоев остекления на пути света неба до рабочей поверхности в нормативной литературе не оговаривается. Другое дело, что эффективность такого освещения крайне мала, а на значительном удалении и при небольших площадях остекления практически ничтожна. И всё же наличие светового контакта с внешним миром, пусть даже просто подразумеваемого, крайне важно при субъективной оценке комфортности помещения.
ТОНИРОВАННЫЕ СТЕКЛА, ЦВЕТНЫЕ ФАСАДЫ
Здесь необходимо упомянуть ещё одну важную проблему. До сих нормативно не регулируется применение тонированных стекол. Вероятно, считается, что цвет стекла относится к области эстетики, а психо-эмоцинальная составляющая здоровья слишком тонкая материя для нормативного регулирования. К тому же исследования, необходимые для объективной оценки влияния того или иного вида стекла или покрытия, должны бы были выполняться по заказам фирм-производителей, а им это совершенно не нужно. Любое изменение природного спектра света меняет к худшему его свойства, о которых говорилось в начале статьи. Нельзя относиться к тонированным стеклам и стеклам с покрытиями (например отражающими), как к элементу решения фасада. Это прежде всего фактор психоэмоционального комфорта интерьера, светофильтр, примененный ко всем, кто находится в здании. Применение цветных и тонированных стекол оправдано только там, где надо создать самостоятельную световую ситуацию и подчеркнуть изоляцию от мира, в помещениях, рассчитанных на использование в темное время суток, либо на кратковременное пребывание посетителей, то есть там, где ослабление природной регуляции физиологических систем организма некритично.
При затенении близко расположенных зданий интенсивно окрашенными фасадами происходит такое же искажение спектра дневного света, как и при использовании тонированных стекол. Это также надо учитывать.
ЧТО НЕЛЬЗЯ ПРОДАТЬ, МОЖНО ПОДАРИТЬ
К сожалению, о дневном свете, как и о деньгах, вспоминают тогда, когда его не хватает. Отчасти это происходит, потому что в его пропаганде нет коммерческого смысла. Для бедных и для богатых солнце светит почти одинаково. Из-за общедоступности дневного света его нельзя продать, как особую услугу. Разницу между просто окном и окном правильным, запроектированным, не всегда и не сразу почувствуешь. Искусственный свет в этом отношении гораздо более эффектный материал, с послушными авторской воле параметрами (интенсивность, спектр, пространственная организация). Тем не менее рынок дневного света тоже развивается и представлен, во-первых, различными устройствами для управления (солнцезащита, светокомфортный дизайн, автоматика, интегрирующая естественное и искусственное освещение), во-вторых устройствами для отражения и проведения дневного света в глубину здания (световоды). Количество устанавливаемых в Европе световодов ежегодно удваивается. После полувека увлечения электричеством в США и Европе начался ренессанс дневного света в архитектуре. Во многом он определяется энергосберегающими и экологическими тенденциями. Но главная причина, вероятно, в том, что уплотнение застройки и переход на круглосуточное существование впервые в истории человечества привели к дефициту дневного света. И чем дальше, тем недостаток дневного света будет ощущаться всё острее.
Применяя то или иное решение световой среды с использованием как дневного света, так и искусственного, архитектор должен учитывать, что «страшная сила» красоты может иметь не только положительный вектор и не только эстетическое понимание. Дневной свет это ещё один кирпичик ответственности, который архитектор должен сознательно класть на весы «польза - красота».
Юрий ПОПОВСКИЙ
Смотри такжеДРУГИЕ ПУБЛИКАЦИИ и ТЕОРИЯ;
в начало