автореферат диссертации по строительству, 05.23.21, диссертация на тему:Принципы формирования искусственной световой среды архитектурного пространства

На правах рукописи

Бутыревская Ирина Николаевна

ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ СВЕТОВОЙ СРЕДЫ АРХИТЕКТУРНОГО ПРОСТРАНСТВА

05.23.21 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата архитектуры

5 ДЕК т

005541737 Нижний Новгород-2013

005541737

ВФГЮУВП0<.Ш«ЕГ0ГОДСКИЙГОСУДЛ^ТВЕШЬтлРОТГЕКТУРНС>^ГОИТЕЛЬНЬП^ШШЕРСтЕТ,,

Научный руководитель Орлова Людмила Николаевна

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Ефимов Андрей Владимирович

доктор архитектуры, профессор ФГБОУ ВПО «Московский архитектурный институт (государственная академия)», заведующий кафедрой дизайна архитектурной среды

Кошкин Дмитрий Фридович

кандидат архитектуры, доцент ФГБОУ ВПО «Казанский государственный архитектурно-строительный университет», доцент кафедры интерьера

Защита состоится 19 декабря 2013 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.162.07 при ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 603950, г. Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65, корпус 5, аудитория 202.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан 18 ноября 2013 г.

Ведущая организация

ФГБОУ ВПО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет»

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат архитектуры, доцент

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Искусственная световая среда - это часть жизненной среды обитания человека, где свет обеспечивает не только условия видения предметной среды, но и выступает в роли активного по эмоциональному воздействию ресурса, благодаря которому архитектура оставляет в памяти людей яркое и запоминающееся впечатление, что повышает социальный престиж города.

На рубеже XX - XXI вв. проблема искусственного освещения архитектурных пространств, ансамблей и объектов, как одна из многоплановых и перспективных зодческих проблем, приобрела статус самостоятельности в связи с необходимостью упорядочения предметно-пространственной среды города в темное время суток.

Потребность в профессиональном решении вопросов формирования визуально полноценной искусственной световой среды, которая должна решаться в процессе проектирования архитектурных пространств наряду с традиционными задачами создания градостроительной, архитектурной и дизайнерской формы, связана с объективными обстоятельствами. Архитектурные пространства и формирующие их объекты должны создаваться с учетом их восприятия не только днем при естественном визуальном состоянии окружающей среды, но и в темное время суток, и обладать образно-эмоциональными качествами, выявляемыми посредством искусственного света, способствующего созданию уникального архитектурного образа городской среды.

Обеспечение визуального комфорта городской среды и улучшение эстетических качеств освещаемых объектов в большинстве случаев носит спонтанный характер, что зачастую находит выражение в применении решений функционально, информативно и эстетически неоправданных. В связи с этим необходимо выработать профессиональную точку зрения на проблему формирования архитектурных пространств при искусственном освещении, позволяющую анализировать существующее положение, выдвигать научно обоснованные проектные предложения и намечать пути их реализации с учетом тенденций развития.

Обозначенная проблема обусловила потребность выработки научных принципов и методики формирования искусственной световой среды архитектурного пространства как действенного инструмента организации предметно-пространственной среды города в темное время суток.

Теоретическая база исследования раскрывается в соответствии с общей логикой научных разработок и практически воплощенных проектов, нашедших отражение в трудах отечественных и зарубежных ученых:

- исследованиям по психологии зрительного восприятия и процессам формирования зрительного образа посвящены работы И.Д. Артамонова, С.И. Вавилова, Б.М. Ветличковского, В.П. Зинченко, C.B. Кравкова, А.Р. Лурия;

- цветовому зрению и цветоведению - исследования М. Дерибере, А.Б. Матвеева, В.В. Мешкова, И.В. Мигалиной, Г. Фрилинга, Г. Цойгнера, зрительной экологии - Д. Гибсона, В.А. Филина;

- вопросы освещения городского пространства рассмотрены в работах H.A. Азизян, Д.В. Бахарева, Н.М. Гусева, А.И. Дамского, В.Г. Макаревича, Н.В. Оболенского, JI.H. Орловой;

- формированию научных основ световой урбанистики, колористике и визуальной оценке искусственной световой среды города посвящены работы, выполненные А.Г. Батовой, ЯЛ. Виноградовым, A.B. Ефимовым, Д.Ф. Кошкиным, Ж.-Ф. Ланкло, С.М. Михайловым, C.B. Норенковым, Ф. Хайглем, М.М. Червяковым, Н.И. Щепетковым;

- в теоретических работах архитекторов и светотехников В. Келера, Д. Климпатрик, В. Лукхарда, рассмотрены композиционные проблемы взаимодействия искусственного света с архитектурной формой;

- исследования по эстетике городской среды, теории композиции и архитектурного формообразования опубликованы Л.Н. Авдотьиным, М.Г. Бархиным, А.Э. Гутновым, Я.В. Косицким, А. Кучмаром, И.Г. Лежавой, К. Линчем, И.М. Смоляром;

- различные аспекты освещения городов рассмотрены в работах зодчих, искусствоведов, художников и дизайнеров - Р. Вентури, Ле Корбюзье, А. Люрса, Д. Понти, М. Рагон;

- технические вопросы искусственного освещения нашли отражение в трудах Н.В. Волоцкого, М.С. Дадиомова, В.И.Демчева, Г.В. Каменской, А.Б. Матвеева, В.В. Мешкова, В.М. Пятигорского, Г.В.Федюкина, В.М. Царькова;

- в последние десятилетия известные архитекторы ряда западных стран Ф. Гери, Р. Роджерс, Н. Фостер, Б. Чуми, совместно со светодизайнерами создали оригинальные образы запроектированных и практически реализованных объектов.

Объект исследования: архитектурное пространство и его предметно-пространственная среда.

Предмет исследования: формирование искусственной световой среды архитектурного пространства.

Цель исследования: выработка целостной совокупности принципов, способствующих профессиональному формированию искусственной световой среды архитектурного пространства.

Задачи исследования:

- исследовать зарождение, становление и тенденции развития искусственного освещения с учетом современных архитектурно-градостроительных требований;

- выявить особенности формирования искусственной световой среды архитектурного пространства;

- выработать принципы формирования искусственной световой среды архитектурного пространства, положенные в основу теоретической модели и методики формирования искусственной световой среды архитектурного пространства на различных стадиях проектирования как инструмента ее реализации.

Границы исследования: типологические границы исследования определяются комплексным рассмотрением градостроительных и объемно-пространственных особенностей формирования искусственной световой среды архитектурного пространства; временные границы охватывают современный период, исторический обзор с древних времен до начала XXI в.

Гипотеза исследования: предполагается, что выработка теоретических принципов формирования искусственной световой среды архитектурного пространства позволит выявить общие закономерности моделирования архитектурных светопро-сгранств на градостроительном, ансамблевом и объектном уровнях.

Методика исследования включает: изучение и систематизацию информации, полученной из литературных источников и электронных ресурсов; системно-структурный подход к проблеме формирования искусственной световой среды; графоаналитический метод систематизации материала; разработку принципов, теоретической модели и методики формирования искусственной световой среды архитектурного пространства на различных стадиях проектирования; светообъёмное компьютерное моделирование архитектурных объектов; натурное обследование и фотофиксацию световых ансамблей и

объектов, соцопрос и анкетирование жителей для оценки качества световой среды архитектурных пространств Н.Новгорода, Великого Устюга, р.п. Шиморское; апробацию разработанных положений в процессе реального проектирования.

Научная новизна результатов исследования состоит в комплексном рассмотрении вопросов формирования искусственной световой среды архитектурного пространства на градостроительном, ансамблевом и объектном уровнях; в выработке общих (универсальных) и частных принципов, теоретической модели и методики формирования искусственной световой среды архитектурного пространства; в разработке иллюстрированного словаря светоурбанистических терминов и уточнении понятийно-терминологического аппарата по искусственному освещению архитектурного пространства, предназначенного для использования в архитектурной проектной практике и учебно-образовательном процессе.

На защиту выносятся:

- принципы формирования искусственной световой среды архитектурного пространства;

- теоретическая модель формирования искусственной световой среды архитектурного пространства;

- методический подход к моделированию искусственной световой среды архитектурного пространства на градостроительном, ансамблевом и объектном уровнях как инструмент реализации теоретической модели.

Практическое значение исследования заключается:

- в создании научной основы для составления методических рекомендаций по проектированию искусственной световой среды архитектурного пространства на градостроительном, ансамблевом и объектном уровнях для использования в проектной практике;

- в уточнении понятийно-терминологического аппарата по искусственному освещению архитектурного пространства, предназначенного для практикующих архитекторов.

Апробация и внедрение результатов работы. По теме диссертации опубликованы монография и 20 статей, из них 4 в реферируемых изданиях, рекомендованных ВАК (в «Приволжском научном журнале» 2011-2013 гг. и журнале «Архитектон», 2012г.), в 7 сборниках трудов аспирантов и магистрантов ННГАСУ (2007-2013 гг.); в

2 сборниках научных трудов «Философский контекст науки и техники» (2010 г., 2011 г.); в журнале «Нижегородский проект» (2012 г.); в интернет-источнике.

Основные результаты исследований доложены на 9 конференциях: Международном научно-промышленном форуме «Великие Реки» (Н.Новгород, 2011-2013 гг.), научно-практической конференции «Креативный город» (Н.Новгород, 2010 г.); IV, V Международной научно-практической конференции «Теория и практика современной науки» (Москва, 2011-2012 гг.), а также III Всероссийской конференции «Устойчивость, безопасность и энергоресурсосбережение в современных архитектурных, конструктивных, технологических решениях и инженерных системах зданий и сооружений» (заочной) (Москва, МГСУ, 18.10.2012 г.); отчетной научной конференции Института архитектуры и градостроительства ННГАСУ (Н.Новгород, 15.01.2008 г.), юбилейной научно-практической конференции ННГАСУ «Проблемы формирования ландшафтной архитектуры урбанизированных территорий» (Н.Новгород, 25.03.2009 г.) и фотовыставках «Мир как чудо» (Н.Новгород, ННГАСУ, 2013 г.) и «Памятники Нижегородского Отечества» (Н.Новгород, УГООКН НО, 2013 г.).

Итоги проектно-творческой работы отражены в авторском дипломном и реальном проектировании рабочего поселка Шиморское Выксунского муниципального района Нижегородской области и внедрены в учебный процесс ННГАСУ (прочитаны лекции, проведена ознакомительная практика, иллюстрированный словарь светоурба-нистических терминов опробован при обучении студентов архитектурных специальностей).

Для оценки существующего искусственного освещения архитектурных объектов и выработки предложений по их совершенствованию проводились соцопрос и анкетирование жителей г. Н. Новгорода, г. Великий Устюг и р.п. Шиморское.

Получены акты о внедрении разработанных проектов искусственного освещения 15 объектов в г. Н.Новгород и Нижегородской области, г. Вологда и г. Ярославль.

Объем и структура работы: диссертация представлена в двух томах: первый том включает текстовую часть объемом 157 страниц, состоящую из введения, трех глав и заключения, библиографического списка (176 литературных и электронных источников); второй иллюстрированный том включает графоаналитические таблицы, рисунки, модели архитектурных пространств, ансамблей и объектов, анкеты, иллюстрированный словарь светоурбанистических терминов.

Содержание работы

Во введении раскрывается актуальность, определяются цель, задачи, объект и предмет исследования, рассматривается состояние вопроса, практическое значение и научная новизна.

В первой главе «Эволюция развития искусственного освещения архитектурного пространства» анализируется роль искусственного освещения в формировании архитектурных пространств в темное время суток, охарактеризованных определенным соотношением функциональных и эстетических качеств на разных этапах эволюции. В историческом ракурсе выделено пять основных этапов развития искусственного освещения.

Доэлектрический период (древние времена - XVIII в.):

- I этап - зарождения (древние времена - 450 г. н.э.) - источниками искусственного освещения архитектурных пространств служили: жилых зданий - огонь костра, лучины, факелы, свечи; общественных зданий (Древние Афины и Древний Рим) - лампады и масляные светильники. Типами освещения являлись: утилитарное (ежедневное), интерьерное, праздничное;

- II этап - становления (V - XVIII вв.) - появляются самые первые уличные фонари. Праздничное освещение в России и зарубежных странах являлось инструментом прославления властительных особ. Первым образцом архитектурного освещения является иллюминация собора Святого Петра в Риме сотнями свечных фонарей. Система уличного освещения организовывалась с помощью развешанных на стенах домов масляных фонарей, вынесенных из помещений.

Электрический период (XIX в. - середина XX вв.):

- III этап - развития (XIX в.) - в начале века в России развивалось праздничное освещение с использованием разноцветных огней, фейерверков и иллюминации на правительственных и частных зданиях. Архитектурное освещение выполнялось разноцветными «шкаликами», которые расставляли на повторяющих формы архитектурных сооружений специальных деревянных каркасах. Большое распространение получило иллюминирование садов и парков искусственными цветами, освещенными газовыми светильниками. В конце XIX в. созданы первые электрические лампы. Активным толчком к повсеместному распространению электрического света стала Всемирная выставка в Париже в 1878 г.;

- IV этап - консервации (начало XX в. - середина XX вв.) - этап поиска новых решений освещения архитектурных пространств. Происходила модернизация источников освещения, вызванная технико-экономическим прогрессом: от ламп накаливания с монохромным тепло-белым светом к лампам с разноспектральным освещением, за счет которых менялся колорит освещения архитектурного пространства. Начиная с пятидесятых годов за рубежом формировался новый подход к освещению, основанный на том, что световое оформление должно не только обеспечивать утилитарные потребности (видимость и различимость объектов), но и удовлетворять эстетике восприятия. С этого момента проектирование освещения города стало базироваться на двух принципах: светотехническом и архитектурном. В большинстве городов мира до 80-х гг. XX в. преобладало уличное, а не архитектурное освещение.

Современный период (середина XX в. - начало XXI в.):

- V этап - развития (начало - середина XX в.). В начале XX в. эстетическая функция наружного освещения стала доминирующей. Практикующие архитекторы начинают активно использовать в проектах искусственное освещение в художественных целях. «Световая архитектура» с позиции восприятия ее человеком создается для зрелищного представления;

- VI этап - инноваций (середина - конец XX в.). Кроме своего первоначального назначения — освещать пространства улиц и площадей для безопасности передвижения, появились новые функции искусственного освещения

- художественное освещение фасадов значимых объектов и световая реклама. Первые практически пригодные образцы электрических ламп сразу после их изобретения были использованы в системах художественного освещения фасадов и наружной световой рекламе: Адмиралтейство в Санкт-Петербурге, здание Гранд Опера в Париже, Мэдисон Сквер Гардеи и Бродвей в Нью-Йорке, Статуя Свободы, Капитолий в Вашингтоне;

- VII этап — адаптации (90-е гг. XX в.) - к концу 60-х - началу 70-х гг. XX в. индустрия городского освещения в странах Запада, Советском Союзе и европейских странах социалистического лагеря вышла на определенный качественный уровень. Во многих странах были разработаны и действовали национальные нормы и стандарты наружного освещения. Наиболее значимые результаты достигнуты в архитектурном

освещении историко-архитектурных ансамблей (площадь Капитолия), объектов (Колизей и собор Святого Петра в Риме, здание парламента с башней Биг Бен в Лондоне) и международных выставок;

- VIII этап - интеграции (с начала XXI в.) - обобщение накопленного опыта показывает генезис и эволюцию искусственного освещения города и его объектов и формирование представлений о нем как о явлении, приведшем к качественно новому понятию - искусственной световой среде, социальная роль и эстетическая ценность которой динамично растут вместе с общецивилизационным прогрессом.

В историческом ракурсе рассмотрена история развития искусственного освещения населенных мест, улиц и световой архитектуры на основе опыта формирования световых композиций общественных зданий и комплексов за рубежом и в России.

Ретроспективный анализ показал, что практика искусственного освещения следует за развитием светотехники, но недостаточно эффективно формирует заказ на тот тип продукции, который требуется для формирования эстетических качеств световой среды, за которые ответственны архитекторы и градостроители.

Сравнительный анализ отечественного и зарубежного опыта на современном этапе выявил тот факт, что во всем мире, в том числе и в России, образцами для подражания в архитектурно-художественном освещении являются крупнейшие мегаполисы и столицы. За рубежом используются такие приемы освещения, как ландшафтное освещение в сочетании с благоустройством набережных (Прага, Париж, Страсбург, Бостон); стилизация светильников с учетом исторической застройки (Стокгольм, Бостон, Флоренция); выделение средствами световой информации и рекламы совмещенных с ними пешеходных зон с активными туристскими и рекреационными функциями (Париж, Стокгольм). В европейских странах освещаются как отдельные территории, так и комплексы, что создает комфортную среду обитания для жизни людей. В России две столицы - Москва и Санкт-Петербург, достигли высот в архитектурно-художественном освещении. Проведенное сопоставление рассмотренных проектных подходов к освещению выбранных в них архитектурных пространств показал, что они разработаны для конкретных случаев и не могут использоваться в качестве общей методики проектирования искусственной световой среды. Выявлена необходимость создания методики формирования искусственной световой среды архитектурных пространств, способной определить пути перехода от случайного и интуи-

тивного использования понятия «искусственная световая среда» к умению сознательно подкреплять его построением образов архитектурных пространств, световых ансамблей и объектов.

Установлено также, что светотехнические тенденции развития освещения городского архитектурного пространства связаны с использованием инновационных подходов к освещению (светодизайну): медиафасады, светодиодные технологии, посредством которых визуально меняются композиционно-художественные характеристики архитектурного пространства. Эффективно развиваются световые иллюминации, све-тоцветовые шоу и инсталляции.

Во второй главе «Особенности формирования искусственной световой среды архитектурного пространства на современном этапе» показано, что полноценное использование искусственного освещения связано с созданием в темное время суток особого типа организации архитектурного пространства, обладающего зрительно-экологическим комфортом и ярко выраженной визуально-образной спецификой, построенного по законам триады Витрувия: польза, функциональность (прочность) и красота. Учтены основные требования, предъявляемые к освещению современного города: функциональность, надежность, эстетика и утилитарность. Выделены факторы формирования искусственной световой среды архитектурного пространства: экологический, человеческий фактор восприятия светоцветового освещения (зрительная работоспособность, комфорт и приятность) и технологический.

Почти два века назад человеческая жизнь определялась суточным циклом «день-ночь» и ритмом подъема-сна. Со времени промышленной революции и изобретения электрического освещения общество постепенно увеличивает активный период жизни по направлению к 24-часовому.

В отличие от дневного времени, воспринимаемые параметры искусственной световой среды архитектурного пространства моделируются и управляются человеком через искусственное освещение и оцениваются им посредством зрения и зрительного восприятия в темное время суток. Помимо формирования зрительного изображения свет имеет важное биологическое значение для человеческого здоровья и самочувствия, причем инновационные открытия в области рецепторов сетчатки (открытие в 2002 г. Дэвидом Берсоном с сотрудниками в университете Браун (США) третьего типа фоторецепторов) и их спектральной чувствительности предполагают

возможности новых решений в освещении при проектировании осветительных установок повышенной эффективности.

Специфика искусственной световой среды, которая связана с избирательностью пространств (выделение световых акцентов и доминант) и объектов (знаковых) освещения и особенностями осветительных систем, наглядно обнаруживается при сравнении ее с естественной световой средой. Немаловажную роль в создании декоративно-художественного образа башни играет применение источников света различного спектрального состава - от желтого до голубоватого, могут применяться, к примеру, цветные лампы. Необходимо заранее предусмотреть реальные места установки осветительных приборов, возможность их обслуживания.

Рассмотрено световое оборудование и его применение для освещения различных объектов (технический фактор); осветительные приборы наружного освещения разделены на категории. Поиск новых современных средств - важнейший фактор, способствующий развитию техники освещения, в том числе архитектурного. Помимо традиционных средств освещения в последние годы применяются нестандартные осветительные устройства, такие как световоды, светодиоды, элементы световолоконной оптики. Особенную популярность получили светодиодные светильники и прожекторы, успешно конкурирующие с традиционными точечными источниками света - лампами накаливания. Неоспоримые преимущества прожекторов на светодиодах, по сравнению со стандартными средствами освещения (прожекторами, люминесцентными светильниками), используются при освещении стеклянных фасадов в геометрически ограниченных полостях между двух остеклений. Особенно удачно светотехническое решение со встроенными в контуры конструкций фасада светодиодными полосками, поскольку интегрируясь в объем здания, они создают единую световую картину без разделяющих темных горизонтальных полос.

Дана оценка качества светокомпозиционных параметров искусственной световой среды архитектурного пространства, которая основывается на системе критериев, включающих нормируемые светотехнические характеристики и показатели количества и качества освещения. Количественные критерии - светлота пространства, величина яркости или горизонтальной освещенности дорожного полотна в транспортных и пешеходных зонах и величины яркости или вертикальной освещенности фасадов объектов, и качественные, включающие уровни освещения, светлоту и светонасыщенность, доминирую-

щую цветность, кинетику освещения и структуру светового поля, от которой зависят качество и масштаб создаваемого светопространсгва.

Цвет рассмотрен как важный эстетический фактор формирования архитектурного светоцветопространства, способный обогатить его как в отношении информационности, так и в отношении эмоциональности и комфортности. Многочисленные задачи, решаемые с помощью цвета, должны рассматриваться комплексно, так как при формировании светоцветового окружения учитывают цветность и цветопередачу излучения искусственных источников света в экстерьере в вечернее и ночное время. Цветность не допускает: цветового яркостного «отрыва», яркостного «провала», чрезмерную яркость, «сминающую» его пластику, приводящую к нарушению единства композиции. Качество воспроизведения цвета зависит от спектрального состава излучения источника света, определяющего его цветопередачу.

Современное искусственное освещение подразделено на типы: декоративное, архитектурное (общее заливающее, локально-градиентное (фрагментарное) освещение поверхности фасада, скрытое, проекционное излучающее (светящиеся фасады), силуэтное, контурное, верхнее (рассеянное, пересекающий свет, освещение сверху), ландшафтное (пошаговое освещение, маркировочное, скользящее, заполняющее, затенение), световая графика, иллюминация (световое шоу, спектакль, кратковременный сюжет, мультимедиа проекты, лазерная сценография), статическое и динамическое цветное.

Виды освещения подразделены на: нормируемое (ежедневное), аварийное, периодическое и праздничное освещение. Выбор типа освещения зависит от градостроительной ситуации, характера объекта, его назначения, возможности расположения светового оборудования, творческого замысла архитектора.

Приемы освещения (выбор осветительного оборудования, их размещение и возможные способы трансформации, взаимосвязь и т. п.) направлены на выявление характерных особенностей либо эффектов освещения. Освещение фасада здания общим заливающим освещением должно обеспечивать видимость его декоративно-пластических элементов. Это достигается посредством сочетания освещенных зон и теней. Объемы малого диаметра рекомендуется освещать прожекторами с большого расстояния. Для выявления характера многогранных объектов источники освещения должны устанавливаться асимметрично.

Третья глава «Принципы формирования искусственной световой среды архитектурного пространства» посвящена выработке принципов формирования искусственной световой среды архитектурного пространства, положенных в основу теоретической модели и методики формирования искусственной световой среды архитектурного пространства на различных стадиях проектирования как инструмента ее реализации.

Искусственная световая среда рассмотрена как комплексная сбалансированная светоизлучающая пространственная система градостроительного, ансамблевого и объектного уровней. Разработана типология архитектурных светопространств, где главными составляющими являются «наполненное» светом пространство (светопространст-во) и освещенные объекты (светоформы). Архитектурное светопространство является многокомпонентным градостроительным типологическим образованием, при моделировании которого необходимо учитывать различные аспекты его формирования: градостроительные, функциональные и эстетические.

Градостроительное (светоурбанистическое) проектирование - преимущественно концептуальное включает принципиальную разработку световых планов и тесно связано с «классическими» градостроительными проблемами организации и совершенствования городской среды. В основу светового моделирования положена структурно-планировочная схема, выявляющая «каркас» и «ткань» города - части градостроительной системы, составляющие область локализации видов деятельности населения. При создании светового плана города на первом этапе проектирования происходит формирование его светопространственной структуры и системы световых ансамблей и доминант.

Формирование архитектурных светопространств обеспечивает системный подход к любой градостроительной ситуации, включая: светоцветовую дифференциацию городской территории; световую иерархическую дифференциацию структурных элементов; выделение светом разномасштабных объектов с учетом их типа и категории посредством выбора соответствующих приемов и типов освещения поверхности земли, фасадов и объектов; обеспечение необходимой светонасыщенности архитектурных пространств; создание системы световых ансамблей и доминант; комплексную разработку светоцве-товых параметров искусственной световой среды.

Искусственная световая среда архитектурного пространства рассмотрена в комплексе составляющих в макро-, мезо- и микромасштабах окружения человека, при этом масштаб светового макропространства города создается комплексом световых мезо- и микропространств. Составлена иерархическая структура архитектурных светопро-странств на основе градостроительного зонирования территорий.

Решение световой композиции города в целом зависит от создания световых ансамблей разного масштаба. При этом световой ансамбль представляет собой часть архитектурного пространства, образующего единую светоархитектурную композицию. Взаимодействие искусственного света с архитектурной формой проистекает в четырех основных ее категориях — пространство, объем, пластика и цвет, в результате которого образуются светопространство, светоформы, светопластика и светоцвет.

Система световых ансамблей и доминант города должна строиться с учетом условий зрительного восприятия человека, которое зависит от удаленности освещаемого объекта и его положения в пространстве. Этот комплекс условий характеризуется категориями масштаба восприятия: ландшафтного, ансамблевого и камерного.

Световой ансамбль рассмотрен как объект светоцветового моделирования, которое подразделено на три группы взаимосвязанных задач: светопланировочных, свето-пространственных и образно-художественных.

Каждый световой ансамбль подразумевает наличие доминанты, которой соподчиняются другие его элементы. Категория, масштаб и значимость этой доминанты определяются ее габаритами, историко-архитектурной или художественно-культурной ценностью и условиями ее видения в светопанорамах города и ансамблей.

Отличительными чертами светопространственной структуры архитектурного пространства при искусственном освещении являются ассоциации с естественным освещением. Рассмотрены основные схемы светопространственных комбинаций: глубинно-пространственная, светообъемная (центрическая), фронтальная, линейная, панорамная, силуэтная, перетекающая, доминантная и акцентная световые композиции.

Светообъемное проектирование связано с решением задач образной выразительности формирующих архитектурное пространство объектов и по своему характеру более предметно. Объекты освещения: пути; вертикальные поверхности (деревья); горизонтальные поверхности (газоны); горизонтальные водные поверхности; малые архитектурные формы (беседки, скульптуры, лавочки); световая информация (реклама, вывес-

ки); мосты и другие инженерные сооружения, здания и сооружения. Новыми объектами освещения являются искусственно созданные светоизлучающие объекты типа «малых архитектурных форм из неоновых трубок».

На разработанной теоретико-концептуальной базе созданы модели архитектурного светопространства, отображающие выделенные уровни: модель архитектурного светопространства; модель архитектурного светового ансамбля; модель светообъ-емного проектирования объекта.

I модель. Градостроительный уровень. Модель архитектурного светопространства включает следующие компоненты: постоянные (архитектурно-градостроительный и функционально-деятельностный) и переменные (светотехнический и человеческий).

II модель. Ансамблевый уровень. Модель архитектурного светового ансамбля включает компоненты: объемно-пространственные, функциональные, светотехнический и человеческий — световой образ ансамбля.

III модель. Объектный уровень. Модель светообъемного проектирования объекта состоит в выборе и создании определенного визуального облика: традиционного (подобие дневного), альтернативного (ночного) - контробраза или инновационного.

Итогом разработки модели стало создание типологии на основе структурной классификации, выработка принципов и методики формирования искусственной световой среды архитектурного пространства. Разработанная модель не привязана жестко к какой-либо определенной градостроительной схеме и допускает возможность модификации в зависимости от конкретной ситуации: величины города, его фрагмента, планировочной структуры и характера застройки, имеющихся светотехнических возможностей, что характеризует ее универсальность и гибкость.

Проведенное исследование позволило выработать принципы формирования искусственной световой среды архитектурных пространств. Установлены общие и частные теоретические принципы, формирующие последовательность подходов к формированию светового архитектурного пространства.

К общим (универсальным) принципам формирования искусственной световой среды архитектурного пространства относятся следующие (Приложение А, рис.1).

1. «Красота» (эстетичность) направлена на создание гармоничного светового окружения, соответствующего современным представлениям.

2. «Прочность» (надежность) заключается в обеспечении безопасности и нормальных условий видимости для водителей и пешеходов, а также необходимого уровня количественных и качественных параметров освещения, регламентируемого действующими нормами.

3. Системная тектоничность подразумевает поиск оптимальных яркостных соотношений и приемов освещения элементов, определяющих родство зрительно-световых ассоциаций дневного и ночного образов, что делает его предпочтительным для освещения исторической архитектуры, образ которой закреплен в сознании культурной памятью.

4. «Совершенство» (жологичность) связано с организацией в темное время суток архитектурной среды, обладающей зрительно-экологическим комфортом и выраженной визуально-образной спецификой по законам целесообразности и красоты.

5. «Экономичность» (стоимость) призвана учитывать требования энергосбережения, удобство эксплуатации, возможности управления системами освещения применительно к современному городу.

6. «Утилитарность» (социальность) подразумевает создание благоприятного психологического климата для открытой и активной жизни людей, общения, воспитания, обмена информацией, постоянного времяпрепровождения.

7. Системная информационность обеспечивается за счет свободной ориентации водителей и пешеходов в городском пространстве.

8. «Польза» (функционшьность) заключается в создании качественной осветительной установки при минимальных затратах.

Разработаны частные принципы формирования искусственной световой среды архитектурного пространства применительно к классифицированным моделям: архитектурного светопространства, архитектурного светового ансамбля и светообъемного проектирования объекта, раскрывающие три пространственных уровня: градостроительный, ансамблевый и объектный (Приложение А, рис. 2).

Каждому этапу проектирования соответствует определенная модель, основу которой составляют выявленные принципы.

I этап. Модель архитектурного светопространства:

• градостроительные принципы:

- иерархизации пространства - принцип структурной организации сложных многоуровневых систем, состоящий в упорядочении взаимодействий между уровнями в порядке от высшего к низшему;

- структурности пространства (многоуровневости): макро-, мезо- и микропространства - принцип объединения в целостные, сравнительно простые структуры;

• объемно-пространственные принципы:

- учета суи/ествующей пространственной организации (ткань, каркас и составляющие элементы) - принцип градостроительной системы, составляющей область преимущественной локализации видов деятельности населения, подчиненная «каркасу»;

• функционально-технические принципы:

- светопространственной дифференциации зон - разделение, расчленение, расслоение целого на различные части, формы и ступени;

- экологичности - качество освещения, отражающее его способность не наносить вреда окружающей природе;

• композиционно-художественные принципы:

- функциональности (утилитарности, художественности) - эстетическая категория качества;

- колористического единства архитектурного пространства - выражается в единстве пластического решения, образного и смыслового раскрытия темы, в единстве формообразования, колористического и фактурного решения.

Обозначенные принципы составляют основу современной организации освещения урбанизированных пространств.

II этап. Модель архитектурного светового ансамбля:

• градостроительные принципы:

- композиционного единства светового ансамбля - организующий компонент художественной формы, придающий пространству единство и цельность, соподчиняющий его элементы друг другу и замыслу архитектора;

- акцентно-доминантности (ориентиры, знаки) - один из приемов композиции, заключающийся в подчеркивании, усилении одного из ее элементов, использующий разнообразные средства: ритм, контраст величин, тона, цвета, фактуры;

• объемно-пространственные принципы:

- архитектурности (стилеобразования) - совокупность основных черт и признаков архитектуры определенного времени и места, проявляющихся в особенностях ее функциональной, конструктивной и художественной сторон (приемы построения планов и объемов композиции зданий);

- образности - создание архетипа - традиционного дневного образа, либо контробраза - альтернативного ночного либо инновационного образа;

• композиционно-художественные принципы:

- эстетичности - достигается гармонизацией светлотных и цветовых соотношений в пределах единого пространства или ансамбля архитектурных пространств и дизайном элементов осветительных систем;

- цветовых гармоний и гармонизаций - сочетание отдельных цветов, образующих органическое целое и вызывающих эстетическое переживание;

- выявления объемно-пространственной формы (тектоника архитектурного пространства) подразумевает реализацию принципа родства световых дневного и ночного образов объектов, характерных для исторической архитектуры;

• функционально-технические принципы:

- функционачьности - набор функций, то есть способность осветительных устройств или систем выполнять предписанный им комплекс действий, соответствующих виду освещения ансамбля;

- экономичности - субъективный критерий, совокупность свойств, определяющих расходы при эксплуатации средств освещения архитектурного ансамбля в конкретных условиях.

Выделенные принципы способствуют организации гармоничной световой среды, создающей художественный ночной образ ансамбля, привлекающий и акцентирующий внимание жителей города и туристов.

III этап. Модель светообъемного проектирования объекта:

• объемно-пространственные принципы:

- визуальной эстетичности - чувственное восприятие, достигается гармонизацией светлотных и цветовых соотношений в пределах объекта;

- образности (архетип - традиционный дневной образ (принцип узнаваемости), контробраз - альтернативный ночной либо инновационный образ);

• композиционно-художественные принципы:

- декоративно-художественный - подразумевает распределение яркостей в качестве объективной характеристики световой композиции, а не их количественные значения, которое приводит к созданию зрительного образа, не имеющего природного архетипа;

• функционально-технические принципы:

- выявления объемно-пространственной формы - направлен на выявление стилевых особенностей, характера, масштаба и положения в пространстве объема, стремление сделать их выразительными при направленном или рассеянном освещении и ясно воспринимаемыми зрителем;

- экологичности и ресурсосбережения - качество освещения, отражающее его способность це наносить вреда окружающей природе;

• конструктивно-технологические принципы:

- совершенствования и дополнення существующих типов - принцип перехода на более высокий уровень;

- экономичности - критерий, совокупность свойств, определяющих расходы при эксплуатации средств на освещение объекта в конкретных условиях.

Предложенные принципы позволяют выявить характер объемно-пространственной формы и объективные характеристики световой композиции, подчеркнуть ясность архитектурных форм и четкость пропорций.

Научные принципы формирования искусственной световой среды архитектурного пространства были положены в основу методики комплексного проектирования освещения городских территорий и архитектурных объектов.

Исследованы архитектурные пространства г. Н.Нонгород, г. Великий Устюг, как объекты светоурбанистического проектирования на градостроительном уровне с разработкой «Световых планов» на макроуровне.

Реализация предложенной методики выполнена на примере формирования искусственной световой среды архитектурного пространства р.п. Шиморское с использованием метода слоев на градостроительном (световой план), ансамблевом (зона исторического центра, общественно-деловой центр, набережная) и объектном уровнях с формированием системы световых ансамблей и доминант (Приложение Б).

В заключении подводятся итоги и формулируются основные результаты диссертационного исследования.

Основные выводы и результаты исследования

В результате проведенного исследования решена важная для архитектурной науки задача выработки принципов формирования искусственной световой среды архитектурного пространства. Основные результаты работы состоят в следующем:

1. Исследовано зарождение, становление и развитие искусственного освещения архитектурного пространства в историческом ракурсе и выделены пять этапов его развития: период зарождения (древние времена - 450 г. н.э.), становления (V - XVIII вв.), развития (XIX в.), консервации (начало XX в. - середина XX в.) и современный период (середина XX в. - начало XXI в.).

2. Искусственная световая среда представлена как комплексная сбалансированная светоизлучающая пространственная система градостроительного, ансамблевого и объектного уровней.

3. Выявлены особенности формирования искусственной световой среды с учетом требований, предъявляемых к освещению, утилитарных и технологических факторов и системы качественной оценки светокомпозиционных параметров архитектурного пространства.

4. Разработана типология архитектурных светопространств, где главными составляющими являются «наполненное» светом пространство (светопространство) и освещенные объекты (светоформы).

5. Искусственная световая среда архитектурного пространства рассмотрена в комплексе составляющих в макро-, мезо- и микромасштабах окружения человека, при этом масштаб светового макропространства города создается комплексом световых мезо- и микропространств.

6. Предложена типология архитектурных пространств на градостроительном уровне при искусственном освещении, в основу которой положено разделение светового плана на структуроформирующие системы («каркас») - транспортные магистрали, элементы иерархической структуры («ткань») - функциональные зоны согласно градостроительному зонированию территорий, а также светокомпозиционные акценты и доминанты.

7. Разработана теоретическая модель формирования искусственной световой среды архитектурного пространства, предназначенная для решения светопланировоч-

ных, светопространственных и образно-художественных задач на градостроительном, ансамблевом и объектном уровнях:

- I модель — градостроительный уровень: модель архитектурного свето-пространства составляет основу современной организации освещения урбанизированных пространств и содержит следующие компоненты: постоянные (архитектурно-градостроительный и функционально-деятельностный) и переменные (светотехнический и человеческий);

- II модель - ансамблевый уровень: модель архитектурного светового ансамбля направлена на создание гармоничного светового художественного ночного образа ансамбля и включает следующие компоненты: объемно-пространственный, функциональный, светотехнический и человеческий;

— III модель - объектный уровень: модель светообъемного проектирования объекта состоит в выборе и создании определенного визуального облика: традиционного (подобие дневного), альтернативного (ночного) — контробраза или инновационного, которые позволяют выявить характер объемно-пространственной формы и объективные характеристики световой композиции, подчеркнуть ясность и четкость архитектурных форм.

8. Сформулированы общие (универсальные) принципы: «красота» (эстетичность), «прочность» (надежность), системная тектоничность, «совершенство» (эколо-гичность), «экономичность», «утилитарность» (социальность), системная информационность, «польза» (функциональность) и частные теоретические принципы, выстраивающие последовательность подходов к формированию искусственной световой среды архитектурного пространства применительно к классифицированным моделям: градостроительные, глубинно-пространственные, функционально-технические, композиционно-художественные; архитектурно-ансамблевые, объемно-пространственные, объемно-планировочные и конструктивно-технологические.

9. Разработана методика реализации теоретической модели на различных стадиях проектирования (в проектах планировки, застройки и благоустройства) и освещения архитектурных объектов, основу которой составляют выявленные научные принципы формирования искусственной световой среды архитектурного пространства, и уточнен понятийно-терминологический аппарат, предназначенный для практикующих архитекторов.

Список публикаций по теме исследования

Статьи в реферируемом издании, рекомендованном ВАК

1. Бутыревская, И. Н. Концепция светоурбанистического моделирования градостроительных световых ансамблей [Текст] / И. Н. Бутыревская, Л.Н. Орлова // Приволжский научный журнал / Нижегор. гос. архитектур - строит, ун-т. - Н. Новгород, 2011. - № 3. - С. 151— 154.

2. Бутыревская, И. Н. Формирование основных типов светопространств как объектов светоурбанистического проектирования [Текст] / И. Н. Бутыревская, Л.Н. Орлова // Приволжский научный журнал / Нижегор. гос. архитектур,- строит, ун-т. - Н. Новгород, 2012. -№ 1. - С. 127-132.

3. Бутыревская, И. Н. Типология масштабов восприятия объектов светового ансамбля [Электронный ресурс] / И. Н. Бутыревская // Архитектон : Известия вузов. - Режим доступа : (http://archvuz.ru/2012_3/5).

4. Бутыревская, И. Н. Принципы моделирования архитектурного светопространства [Текст] / И. Н. Бутыревская, Л.Н .Орлова // Приволжский научный журнал / Нижегор. гос. архитектур- строит, ун-т. - Н. Новгород, 2013. - № 4. - С. 125-129.

Монография

5. Бутыревская, И.Н. Принципы формирования светопространств урбанизированных комплексов [Текст] / И.Н. Бутыревская, C.B. Норенков, Л.Н. Орлова / Нижегор. гос. архитек.-строит. ун-т. - Н.Новгород: ННГ'АСУ, 2013. - 119с.: ил.

Статьи в сборниках научных трудов и журналов

6. Бутыревская И.Н. Роль света в архитектуре [Текст] / И.Н.Бутыревская // Архитектура. Геоэкология. Экономика: сб. тр. аспирантов и магистрантов / Нижегор. гос. архитек.-строит. ун-т. - Н.Новгород: ННГАСУ, 2007. - С. 15-19.

7. Бутыревская И.Н. Основные аспекты формирования праздничного освещения (на примере ансамбля в городе Великий Устюг) [Текст] / И.Н.Бутыревская // Архитектура. Геоэкология. Экономика: сб. тр. аспирантов и магистрантов / Нижегор. гос. архитек.-строит. унт. - Н.Новгород: ННГАСУ, 2008. - С. 11-13.

8. Бутыревская И.Н. Формирование искусственных световых ансамблей градостроительных комплексов [Текст] / И.Н.Бутыревская // Архитектура. Геоэкология. Экономика: сб. тр. аспирантов и магистрантов / Нижегор. гос. архитек.-строит. ун-т. - Н.Новгород: ННГАСУ, 2009. - С. 33-37.

9. Бутыревская И.Н. Особенности светоцветового восприятия городской среды [Текст] / И.Н.Бутыревская // Архитектура. Геоэкология. Экономика: сб. тр. аспирантов и магистрантов / Нижегор. гос. архитек.-строит. ун-т. - Н.Новгород: ННГАСУ, 2010. - С. 20-25.

10. Бутыревская И.Н. Идентификационно-нормативное моделирование светоцветовой пластики архитектурной среды [Текст] / И.Н.Бутыревская // Архитектура. Геоэкология. Экономика : сб. тр. аспирантов и магистрантов / Нижегор. гос. архитек.-строит. ун-т. -Н.Новгород: ННГАСУ, 2011. - С. 30-35.

11. Бутыревская И.Н. Градостроительный ансамбль как объект светоурбанистического моделирования [Текст] / И.Н.Бугыревская // Архитектура. Геоэкология. Экономика: сб. тр. аспирантов и магистрантов / Нижегор. гос. архитек.-строит. ун-т. - Н.Новгород: ННГАСУ, 2012.-С. 22-25.

12. Бутыревская, И.Н. Формирование искусственных световых ансамблей градостроительных комплексов [Текст] / И. Н. Бутыревская, Л.Н.Орлова // Великие реки-2011 : мезвду-нар. науч.-пром. форум : тр. конгр. Междунар. науч.-пром. форума, 15-19 мая 2011 г. - Н. Новгород, 2011. - С. 422-425.

13. Бутыревская, И.Н. Реализация концепции светоурбанисгического моделирования на примере светового плана р.п. Шиморское Нижегородской области [Текст] / И. Н. Бутыревская, Л.Н.Орлова // Великие реки-2012 : междунар. науч.-пром. форум : тр. конгр. Междунар. науч.-пром. форума, 15-19 мая 2012 г. -Н. Новгород, 2012. - С. 397-402.

14. Бутыревская, И.Н. Моделирование светоцветовой пластики архитектурного пространства [Текст] / И. Н. Бутыревская // Нижегородский проект. - 2012. - № 4. - С. 44-47.

15. Бутыревская, И.Н. Прогрессивные тенденции научно-технического знания по искусственному освещению светоцветовых ансамблей [Текст] / И. Н. Бутыревская // Философский контекст науки и техники. Сборник научных трудов. Выпуск 3 / Нижегор. гос. архитек.-строит. ун-т. - Н.Новгород: ННГАСУ, 2010. - С.184-189.

16. Бутйревская, И.Н. Территориальное планирование части Выксунского района [Текст] / И.Н. Бутыревская, В.М. Груздев, C.B. Норенков, О.Ю. Карцева //Инвестиции и инновации в развитии отраслей - пути выхода из кризиса. Сборник научных статей. Материалы региональной научно-практической конференции/ Н.Новгород: НРО МАИЭС, ООО «СинАРХия», 2010. -С. 148-154.

17. Бутыревская, И.Н. Особенности территориального цианирования фрагмента Выксунского муниципального района [Текст] / И.Н. Бутыревская, В.М.Груздев, C.B. Норенков, О.Ю. Карцева //Креативный город. Научное издание. Материалы научно-практической конференции/ Изд-во Волго-Вятской академии гос.службы. Н.Новгород, 2010. - С.137-145.

18. Бутыревская, И.Н. Концепция формирования искусственных световых ансамблей градостроительных комплексов [Текст] / И. Н. Бутыревская /«Теория и практика современной науки: материалы IV Международной научно-практической конференции, г. Москва, 30 декабря 2011г./ Науч.-инф.издат.центр «Институт стратегических исследований». - Москва : Изд-во «Спецкнига», 2011. - С.687-691.

19. Бутыревская, И.Н. Тенденции развития городского освещения с точки зрения современных архитектурно - градостроительных требований [Текст] / И. Н. Бутыревская// Теория и практика современной науки: материалы IV Международной научно-практической конференции, г. Москва,03-05 октября 2012г /Науч.-инф.издат.центр «Институт стратегических исследований».-Москва : Изд-во «Спецкиига», 2012. -С.295-301.

20. Бутыревская, И.Н. Теоретическая и методологическая основа решения функционально-художественного освещения городских территорий и ансамблей [Текст] / И.Н. Бутыревская// III Всероссийская конференция «Устойчивость, безопасность и энергоресурсосбережение в современных архитектурных, конструктивных, технологических решениях и инженерных системах зданий и сооружений», М.: МГСУ, 2012.

21. Бутыревская И.Н. Принципы формирования искусственной световой среды архитектурного пространства [Текст] / И.Н.Бутыревская // Архитектура. Науки о Земле. Экология: сб. тр. аспирантов и магистрантов / Нижегор. гос. архитск.-строит. ун-т. - Н.Новгород: ННГАСУ, 2013.-С. 14-19.

Приложение А

«Красота» эстетичность

«Прочность» надежность

Человек ' 1 Техника

"ЧЕ---------г1- ----------—■Г"

Архитектурное Г Сложность пространство і Простота

Природа

Общество

«Утилитарность» социальность

«Экономичность»' стоимость

Системная тектоничность

«Польза» функциональность

Системная информационность

«Совершенство» экологичность

Рисунок 1 - Общие принципы формирования искусственной световой среды

архитектурного пространства

н

<т>

11:

о

| I § ї : ^ £ і

градостроительные

объемно-пространственные

функционал ьно-техннческие

композиционно-художественные

1 ►

2 >

3 ►

4 ►

- иерархизации пространства

- структурности пространства (многоуровневости): макро-, мезо- и микропространства_

■ учета существующей пространственной организации (ткань, каркас и составляющие элементы) 'свётопространствёшюй диффёренциацш! зон •экологпчности

- функциональности(утилитарности, художественности)

• колористического единства архитектурного пространства

и

а н

<Т>

о 5 к «

5Ё1

3 * о О <Ц

2 = 2

композиционно-художественные

функционально-технические

.. С градостроительные

► • объемно-нространс гвенные

5 ►

7 ►

8 >

• композиционного единства светового ансамбля

• акцентно-доминантности (ориентиры, знаки)

- архитектурное™ (стилеобразования)

■ образности (архетип - традиционный дневной образ, контробраз -альтернативный ночной и инновационный образ)

■ эстетичности

- цветовых гармоний и гармонизаций

- выявления объемно-пространственной формы (тектоника архитектурного пространства)

■ функциональности(утилитарности, художественности)

- экономичности

« Н

<Т>

« 2 §<§

^ I

объемно-пространетвенные

конструктивно-технологические

3 й композиционно-художественные

функционально-технические

9

10 >

- визуальной эстетичности

- образности (архетип-традиционный дневной образ (принцип узнаваемости), контробраз-алыерпативный ночной и инновационный образ)

- декоративно-художественный

- выявления объемно-пространственной формы

- экологичности и ресурсосбережения

- совершенствования и дополнения существующих типов ■ экономичности

Рисунок 2 - Принципы формирования искусственной световой среды архитектурного пространства применительно к классифицированным пространственным моделям

Приложение Б. Формирование искусственной световой среды архитектурных пространств р.п. Шиморское

Подписано в печать //• /1. П_ Формат 60x90 1/16

Бумага газетная. Печать трафаретная. Объем 1 печ.л. Тираж 100 экз. Заказ №

Отпечатано в полиграфическом центре ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный грхитектурно-строительнын университет», 603950, Н.Новгород, Ильинская, 65

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ СВЕТОВОЙ СРЕДЫ АРХИТЕКТУРНОГО ПРОСТРАНСТВА

05.23.21 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции

архитектурной деятельности

Диссертация на соискание ученой степени кандидата архитектуры

На правах рукописи

Бутыревская Ирина Николаевна

Том I

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Орлова Л.Н.

Нижний Новгород - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА I ЭВОЛЮЦИЯ РАЗВИТИЯ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ АРХИТЕКТУРНОГО ПРОСТРАНСТВА 13

1.1 Этапы развития искусственного освещения 13

1.1.1 Доэлектрический период (древние времена - XVIII в.) 13

1.1.2 Электрический период (XIX в. - 30-е гг. XX в.) 17

1.1.3 Современный период (середина XX в. - начало XXI в.) 23

1.2 Тенденции развития искусственного освещения архитектурного пространства 31

1.3 Сравнительный анализ отечественного и зарубежного опыта формирования архитектурных пространств при искусственном освещении на современном этапе 34

Выводы по первой главе 41

ГЛАВА II ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ СВЕТОВОЙ СРЕДЫ АРХИТЕКТУРНОГО ПРОСТРАНСТВА НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ 42

2.1 Факторы формирования искусственной световой среды архитектурного пространства 42

2.1.1 Основные функции и требования, предъявляемые к освещению архитектурного пространства 42

2.1.2 Экологический фактор 45

2.1.3 Человеческий фактор восприятия светоцветового

освещения 54

2.1.4 Технологический фактор 60

2.2 Система качественной оценки светокомпозиционных параметров архитектурного пространства - 62

2.3 Приемы и средства освещения архитектурного пространства

ансамблей и объектов 69

2.3.1 Типы освещения 69

2.3.2 Виды освещения 73

2.3.3 Приемы освещения 74 Выводы по второй главе 75 ГЛАВА III ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ СВЕТОВОЙ СРЕДЫ АРХИТЕКТУРНОГО ПРОСТРАНСТВА 76

3.1 Структурная классификация архитектурных светопространств

3.1.1 Типология архитектурных светопространств 77

3.1.2 Типология световых ансамблей 79

3.1.3 Типология объектов освещения 88

3.2 Теоретическая модель искусственной световой среды архитектурного пространства 104

3.3 Принципы формирования искусственной световой

среды архитектурного пространства 108

3.4 Методика формирования архитектурного светопространства

3.4.1 Методика моделирования архитектурного светопространства 119

3.4.2 Методика светообъемного проектирования ансамблей

и объектов 122

3.5 Реализация методики проектирования искусственной световой среды архитектурного светопространства (на примере р.п. Шимор-ское)

Выводы по третьей главе

Основные выводы и результаты исследования 139

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 142

Список использованных источников й литературы 145

«Искусственный сеет» предназначен не только для того, чтобы выделить ночью композицию дневной архитектуры, но и для создания нового облика, который вызывает при ночном созерцании разнообразные, фантастично-поэтичные образы и впечатления, большей частью духовные, надмате-риальные, какой и является сама природа света». (Д. Понти)

ВВЕДЕНИЕ

Искусственный свет играет огромную роль в создании комфортных условий проживания, в обеспечении безопасного движения транспорта и пешеходов, в восприятии облика города в темное время суток. При этом важно рассматривать не отдельно взятые объекты или участки территории, а комплекс систем освещения архитектурных пространств, ансамблей и объектов.

Существующее сегодня в любом городе электрическое освещение является обязательным элементом его жизнеобеспечения, сложившимся в процессе эволюции коммунального хозяйства и деятельности энергетических служб. В теории градостроительства и архитектуры не обозначена проблема формирования искусственной световой среды города как профессиональная и творческая задача, как самостоятельный раздел архитектурного проекта, отсутствует методика формирования искусственной световой среды архитектурного пространства.

Достижения технического прогресса в области осветительных средств позволяют жизненному ритму городов сохранять свою активность независимо от времени суток. Таким образом, искусственное освещение выступает в роли своеобразного ресурса, благодаря которому происходит развитие в новых инженерных и социальных направлениях. Без электрического света невозможны многие виды производства, имеющие непрерывные технологические циклы. В российской экономике особенную роль играют сырьевые отрасли. В северных приполярных и заполярных регионах осуществляется добыча алмазов, нефти, газа, золота и пр., приносящих сегодня существенный

доход стране. В этих районах в зимнее полугодие людям приходится жить и работать с максимально продолжительным ночным периодом. Длительное отсутствие естественного света вызывает депрессию, а утилитарное освещение не способно обеспечить полноценно комфортную среду. Поэтому одним из необходимых условий преодоления негативных факторов является создание дизайнерского художественного облика северных городов за счет использования возможностей искусственного освещения.

Другая характерная сторона нашего образа жизни связана с ускорением ее темпов, со смещением времени для отдыха, развлечений и восстановления эмоциональных сил на вечерний, а иногда и ночной период. Так, несмотря на проблему экономии энергии, многие города мира, известные своей историко-культурной самобытностью, привлекающей массы туристов, идут на создание весьма затратной праздничной атмосферы, используя ночные эффекты искусственного освещения. Создается особый жанр зрелищных представлений, в которых выделяются знаковые архитектурные объекты-памятники как символы национальных и этнических культур (Рим, Барселона, Пар'йж, Ныо-Иорк, Лондон, Москва и др.). Индустрия досуга свидетельствует: финансовые поступления от ночного туризма иногда превышают даже доход от промышленного производства.

Таким образом, наряду с утилитарным освещением пространства городов наблюдается тенденция возвысить роль художественных факторов формирования световой среды. С психологической точки зрения искусственное освещение обладает особенно активными по эмоциональному воздействию свойствами, поэтому ночная архитектура оставляет в памяти людей по большей части яркое и запоминающееся впечатление.

На сегодняшний день актуальной проблемой в решении ночного облика архитектуры является то, что при проектировании здания архитектор не всегда задумывается, как оно будет выглядеть в темное время суток. Создание ночного светового образа объекта на эскизной стадии проектирования является редким исключением. Однако и в этом случае такое решение осу-

ществляется весьма условно, чаще на интуитивном уровне. У архитекторов недостаточно знаний о различии психологии зрительного восприятия в дневное и в темное время суток. Формообразование происходит по традиционному, сложившемуся веками стереотипу, возникшему на основе дневного восприятия архитектуры, и зачастую находится в противоречии со свойствами искусственного освещения как носителя информации.

Искусство наружного освещения как отдельных городских объектов, так и архитектурных пространств и ансамблей, активно развивавшееся на протяжении XX в., в последние годы приобрело статус самостоятельности. При растущем социальном спросе на базе архитектуры, дизайна и светотехники родилось новое междисциплинарное направление профессиональной деятельности - световой дизайн. Теоретическая и методологическая основы находятся в процессе разработки. Существуют нормы, регламентирующие количество света на объектах городской среды и частично - качественную составляющую наружного освещения,, весьма элементарны, однако, наука пока не предлагает способов перевода количества освещения в качество световой среды. В практическом проектировании архитектурного освещения господствует штучный, интуитивный, эмпирический подход.

Отсутствие рекомендаций по искусственному освещению порождает приводит к зрительному дискомфорту и световому хаосу, что негативно действует на психоэмоциональное состояние человека, понижает экологическое и эстетическое качество архитектурной среды, отрицательно влияет на экономику города, лишая рационального расходования электроэнергии, получения прибыли от вечернего туризма и активизации социальной жизни. В настоящее время формирование искусственной световой среды принимает глобальные масштабы, в связи с этим назрела настоятельная необходимость в разработке принципов освещения архитектурных пространств, ансамблей и отдельных зданий, в том числе объектов культурного наследия, в которых соединяются историческая, эстетическая, научная и общественные ценности.

Актуальность исследования. Искусственная световая среда - это часть жизненной среды обитания человека, где свет обеспечивает не только условия видения предметной среды, но и выступает в роли активного по эмоциональному воздействию ресурса, благодаря которому архитектура оставляет в памяти людей яркое и запоминающееся впечатление, что повышает социальный престиж города.

На рубеже XX - XXI вв. проблема искусственного освещения архитектурных пространств, ансамблей и объектов, как одна из многоплановых и перспективных зодческих проблем, приобрела статус самостоятельности в связи с необходимостью упорядочения предметно-пространственной среды города в темное время суток.

Потребность в профессиональном решении вопросов формирования визуально полноценной искусственной световой среды, которая должна решаться в процессе проектирования архитектурных пространств наряду с традиционными задачами создания градостроительной, архитектурной и дизайнерской формы, связана с объективными обстоятельствами. Архитектурные пространства и формирующие их объекты должны создаваться с учетом их восприятия не только днем при естественном визуальном состоянии окружающей среды, но и в темное время суток, и обладать образно-эмоциональными качествами, выявляемыми посредством искусственного света, способствующего созданию уникального архитектурного образа городской среды.

Обеспечение визуального комфорта городской среды и улучшение эстетических качеств освещаемых объектов в большинстве случаев носит спонтанный характер, что зачастую находит выражение в применении решений функционально, информативно и эстетически неоправданных. В связи с этим необходимо выработать профессиональную точку зрения на проблему формирования архитектурных пространств при искусственном освещении, позволяющую анализировать существующее положение, выдвигать научно

обоснованные проектные предложения и намечать пути их реализации с учетом тенденций развития.

Обозначенная проблема обусловила потребность выработки научных принципов и методики формирования искусственной световой среды архитектурного пространства как действенного инструмента организации предметно-пространственной среды города в темное время суток.

Теоретическая база исследования раскрывается в соответствии с общей логикой научных разработок и практически воплощенных проектов, нашедших отражение в трудах отечественных и зарубежных ученых:

- исследованиям по психологии зрительного восприятия и процессам формирования зрительного образа посвящены работы И.Д. Артамонова, С.И. Вавилова, Б.М. Ветличковского, В.П. Зинченко, C.B. Кравкова, А.Р. Лурия;

- цветовому зрению и цветоведению - исследования М. Дерибере, А.Б. Матвеева, В.В. Мешкова, И.В. Мигалиной, Г. Фрилинга, Г. Цойгнера, зрительной экологии - Д. Гибсона, В.А. Филина;

- вопросы освещения городского пространства рассмотрены в работах H.A. Азизян, Д.В. Бахарева, Н.М. Гусева, А.И. Дамского, В.Г. Макаревича, Н.В. Оболенского, Л.Н. Орловой;

- формированию научных основ световой урбанистики, колористики и визуальной оценки искусственной световой среды города посвящены работы, выполненные А.Г. Батовой, Я.П. Виноградовым, A.B. Ефимовым, Д.Ф. Кошкиным, Ж.-Ф. Ланкло, С.М. Михайловым, C.B. Норенковым, Ф. Хайглем, М.М. Червяковым, Н.И. Щепетковым;

- в теоретических работах архитекторов и светотехников В. Келера, Д. Климпатрик, В. Лукхарда, рассмотрены композиционные проблемы взаимодействия искусственного света с архитектурной формой;

- исследования по эстетике городской среды, теории композиции и архитектурного формообразования опубликованы Л.Н. Авдотьиным, М.Г. Бар-хиным, А.Э. Гутновым, Я.В. Косицким, А. Кучмаром, И.Г. Лежавой, К. Линчем, И.М. Смоляром;

- различные аспекты освещения городов рассмотрены в работах зодчих, искусствоведов, художников и дизайнеров - Р. Вентури, Ле Корбюзье, А. Люрса, Д. Понти, М. Рагон;

- технические вопросы искусственного освещения нашли отражение в трудах Н.В. Волоцкого, М.С. Дадиомова, В.И.Демчева, Г.В. Каменской, А.Б. Матвеева, В.В. Мешкова, В.М. Пятигорского, Г.В.Федюкина, В.М. Царькова;

- в последние десятилетия известные архитекторы ряда западных стран Ф. Гери, Р. Роджерс, Н. Фостер, Б. Чуми, совместно со светодизайнерами создали оригинальные образы запроектированных и практически реализованных объектов (Т.2, рис. 1, 2).

Объект исследования: архитектурное пространство и его предметно-пространственная среда.

Предмет исследования: формирование искусственной световой среды архитектурного пространства.

Цель исследования: выработка целостной совокупности принципов, способствующих профессиональному формированию искусственной световой среды архитектурного пространства.

Задачи исследования:

- исследовать зарождение, становление и тенденции развития искусственного освещения с учетом современных архитектурно-градостроительных требований;

- выявить особенности формирования искусственной световой среды архитектурного пространства;

- выработать принципы формирования искусственной световой среды архитектурного пространства, положенные в основу теоретической модели и методики формирования искусственной световой среды архитектурного пространства на различных стадиях проектирования как инструмента ее реализации.

Гранины исследования: типологические границы исследования определяются комплексным рассмотрением градостроительных и объемно-

пространственных особенностей формирования искусственной световой среды архитектурного пространства; временные границы охватывают современный период, исторический обзор с древних времен до начала XXI в.

Гипотеза исследования: предполагается, что выработка теоретических принципов формирования искусственной световой среды архитектурного пространства позволит выявить общие закономерности моделирования архитектурных светопространств на градостроительном, ансамблевом и объектном уровнях.

Методика исследования включает: изучение и систематизацию информации, полученной из литературных источников и электронных ресурсов; системно-структурный подход к проблеме формирования искусственной световой среды; графоаналитический метод систематизации материала; разработку принципов, теоретической модели и методики формирования искусственной световой среды архитектурного пространства на различных стадиях проектирования; светообъемное компьютерное моделирование архитектурных объектов; натурное обследование и фотофиксацию световых ансамблей и объектов, соцопрос и анкетирование жителей для оценки качества световой среды архитектурных пространств Н.Новгорода, Великого Устюга, р.п. Ши-морское; апробацию разработанных положений в процессе реального проектирования.

Научная новизна результатов исследования состоит в комплексном рассмотрении вопросов формирования искусственной световой среды архитектурного пространства на градостроительном, ансамблевом и объектном уровнях; в выработке общих (универсальных) и частных принципов, теоретической модели и методики формирования искусственной световой среды архитектурного пространства; в разработке иллюстрированного словаря све-тоурбанистических терминов и уточнении понятийно-терминологического аппарата по искусственному освещению архитектурного пространства, предназначенного для использования в архитектурной проектной практике и учебно-образовательном процессе.

На защиту выносятся:

- принципы формирования искусственной световой среды архитектурного пространства;

- теоретическая модель формирования искусственной световой среды архитектурного пространства;

- методический подход к моделированию искусственной световой среды архитектурного пространства на градостроительном, ансамблевом и объектном уровнях как инструмент реализации теоретической модели.

Практическое значение исследования заключается:

- в созд�