Светодизайн жилых помещений: нормы, концепции, реализация, примеры

Освещение жилища – одна из первооснов его проектирования. Можно даже сказать – дизайн освещения квартиры первая из первооснов ее проекта. Грамотный проект жилья как раз и начинается с проработки освещения: когда дело дойдет до камня, бетона и металла, исправить ошибки будет очень сложно, а то и вовсе невозможно.

Однако «дизайн освещения» – понятие сложное и многогранное. Свет должен быть здоровым и комфортным, показывать облик помещения и выражать индивидуальность его владельца. Соответственно дизайн освещения состоит из трех вытекающих одна их другой дисциплин:

• Общий дизайн освещения, или просто освещение либо светодизайн. Он создает физиологически обоснованный фон, на котором располагается все остальное. По аналогии со строительством это несущая конструкция или, точнее, зал с подмостками и акустикой, в котором с одинаковым успехом могут выступать и скрипичный квартет, и рок-группа.
• Световая архитектура подчеркивает концептуальную направленность помещения и проявляет мировоззрение его обитателей. Световая архитектура бывает внешняя и внутренняя, интерьерная. Некоторые стили интерьера, например модерн и хайтек, без соответствующего освещения вообще нереализуемы: интерьер теряет выразительность.
• И, наконец, светодизайн в интерьере, или светодизайн интерьера – аналог меблировки и декора: он выражает индивидуальность владельца. В отличие от двух первых, светодизайн интерьера пластичен, точно так же, как мебель, статуэтки и картины можно менять и перемещать.

Такое разделение вовсе не надуманно, оно возникает самым естественным образом. Взгляните на рисунок: и без пояснений ясно, что слева – дизайн освещения, в центре – световая архитектура, а справа – светодизайн интерьера.

Полноценный дизайн-проект освещения включает в себя все три компонента, но описать их в одной статье невозможно, поэтому в настоящей речь пойдет о изначальном и самом главном: общем дизайне освещения квартиры. Об элементах световой архитектуры и светодизайна интерьера будет упомянуто по мере необходимости, когда без них невозможно решить общую задачу освещения.

Виды освещения

Все три вида светодизайна работают с освещением естественным, общим (фоновым), местным, рабочим и декоративным. Естественное приходится брать таким, как есть, ограничиваясь светорежиссурой (см. ниже): смягчением, отражением, рассеянием. По прочим общие правила таковы:

1. Фон должен быть по возможности бестеневым, заливающим. Наши древнейшие инстинкты видят в глубокой тени опасность, что создает психологический дискомфорт. На практике ради простоты и экономии добиваются полутеней и ажурных теней.
2. Местное освещение должно подчеркивать детали интерьера и декор, поэтому главное требование к нему – подходящий спектр, см. раздел о свойствах света.
3. Рабочее освещение также локально, но ориентировано уже не на предмет, а на глаз: нужны оптимальная яркость и спектр в физиологических пределах восприятия.
4. К декоративному освещению (например, подсветке потолка) требование одно: оно не должно вредно влиять на здоровье.

Примечание: есть неформальная разновидность освещения – фоновая засветка. О ней речь еще пойдет, а требование к ней – непрозрачность при взгляде снаружи.

Правила и нормы

Освещение должно благоприятно влиять на зрение, психику и общее состояние здоровья, поэтому начнем с санитарно-гигиенических требований. Правила освещения квартиры регламентируются по физическим параметрам ГОСТ Р 54943—2012 4 и СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»; СанПиН 1278-03 остаются в силе для старых зданий, но для проектирования новых недействительны. Эстетика нигде и никак не предписывается. Основные требования таковы:

• освещенность общих жилых комнат, кухни и тренажерного зала – 150 лк; детской – 200 лк; рабочего кабинета – 300 лк; прихожей, туалета, совмещенного санузла – 50 лк; ванной, сауны, бассейна – 100 лк;
• коэффициент естественной освещенности КЕО при боковом освещении для общих жилых комнат, кухни, бассейна и тренажерного зала – 0,5; детской – 0,7; рабочего кабинета – 1,0; прихожей, туалета, совмещенного санузла, ванной, сауны – не регламентируется;
• для бассейна с тренажерным залом обобщенный показатель психологического дискомфорта UGR допустим 60 при пульсациях искусственного освещения до 20% Для ванной и туалета он не регламентируется; для остальных помещений UGR=0.

Примечания:

1. Все значения – минимально допустимые. Пасмурным осенним днем под открытым небом освещенность составляет более 10 000 лк, так что «перебора» можно не бояться – столько электричества в проводке не бывает.
2. КЕО для верхнего естественного освещения не рассматривается; измеряется боковой КЕО в горизонтальной плоскости пола.

Но что такое эти КЕО и UGR? Посмотрим, начиная с КЕО, он проще. Чтобы взяться за UGR, придется немного разобраться в свойствах света.

КЕО

КЕО, попросту говоря – доля естественного света, поступающего в помещение. Если, к примеру, люксметр на полу открытого балкона показал 400 лк, а на полу в центре смежной с ним комнаты 250 лк, то КЕО будет 250/400 = 0,625. Норма выдержана.

Как определить КЕО?

В домашних условиях КЕО довольно просто определяется фотокамерой, если она не совсем уж мыльница:

• Берем белый лист бумаги (не пластика или пленки) форматом побольше, в ясный полдень кладем на пол балкона или на землю под окном, ставим камеру на приоритет диафрагмы (режим А) и замеряем выдержку по нему.
• То же самое проделываем в комнате, стоя лицом к окну. Отношение выдержек (а современные фотокамеры меряют их с точностью до 1/3 – 1/4 ступени) и даст КЕО.

Пример: выдержка по бумаге на улице – 1/60 с, а в комнате – 1/40 с. КЕО будет 40/60=0,67.

UGR

Коэффициент дискомфорта UGR вычисляется по формуле из международного стандарта EN 12464-1. В его основе – так называемая жесткость света, которую в нормативных документах почему-то называют блёсткостью (и кто только такую чушь выдумал, когда в русском есть простое и понятное слово? Сакрально-корпоративный язык, или как?) Очень яркий свет может быть мягким и благоприятным для зрения, а тусклый жесткий – раздражать и портить его.

Жесткость света определяется тремя параметрами светового потока: степенями поляризации, когерентности и спектром. Поток света состоит из огромного количества элементарных частиц из класса бозонов – фотонов, являющихся одновременно и квантами электромагнитного излучения с определенной частотой, фазой и направлениями электрического и магнитного векторов. Изменяется UGR в пределах от 0 до 100.

Поляризация

Степень поляризации показывает, у какой доли фотонов направления векторов поля совпадают. У пасмурного неба и ламп накаливания общая поляризация около нуля, у ясного неба и люминесцентных ламп – единицы процентов, до 20 %; блики от зеркальных поверхностей и свет от квантовых источников – лазеров, светодиодов – может быть поляризован на 100%. Свет считается мягким при поляризации до 10%. Направленное отражение и преломление света увеличивают его поляризацию.

Проверить поляризацию света можно фотографическим поляроидным фильтром: поляроид, глядя через него, поворачивают на 180 градусов. Если общая яркость заметно не меняется, свет считается комфортным, и по пропаданию либо ослаблению можно сразу увидеть источники ужесточения света.

Когерентность

Степень когерентности показывает, у какой доли квантов света совпадают их фазы. Жесткость света определяется длиной цуга когерентности – длины участка светового потока, в котором степень когерентности превышает 50%. Именно из-за довольно высокой когерентности света фотографии со вспышкой выходят безжизненными. Определить длину цуга когерентности в домашних условиях невозможно, но при обычном освещении отсутствие заметной поляризации свидетельствует и о ничтожно малом цуге когерентности. Исключение – те же квантовые источники: когерентность их света может доходить до 100% на расстоянии в несколько метров.

Спектр

Глаз легко адаптируется к эффективной цветовой температуре освещения: если в ясный день она у солнечного света равна 5700 К, то в пасмурный – 6300 К, а на закате падает до примерно 2000 К. Но спектр Солнца – тепловой, гладкий (на рис. слева), поэтому для зрения наилучшим образом подходят тепловые источники света: лампы накаливания обычные, ксеноновые, криптоновые, фреоновые, галогенные. К сожалению, они неэкономичны, поэтому современное освещение жилья все чаще строится на использовании ламп люминесцентных.

Виды спектров белого света

Люминесцентный спектр (посредине на рис.) – псевдобелый, в его огибающей есть заметные провалы. Предметы цветов, совпадающих с провалами, зрительно при искусственном освещении кажутся темнее, что создает дисгармонию. Кроме того, получение псевдобелого света требует некоторого увеличения интенсивности спектральных зон, что тоже для зрения не очень хорошо.

Тем не менее, ученые с инженерами неустанно работают над совершенствованием люминесцентных ламп, и современные их модели с трехслойным люминофором дают свет, практически не уступающий солнечному рассеянному по комфортности.

Как проверить качество света?

Дома качество света от лампочки-экономки можно грубо определить, если на хозяйстве есть что-то маломощное с питанием от солнечной батареи: калькулятор, приемник. Процедура такова:

• «Калибруем» прибор лампочкой накаливания на 40-60 Вт: засекаем, на каком расстоянии от нее батарея даст рабочий ток и прибор включится.
• Подносим его же к люминесцентной лампе: если расстояние, на котором батарея «задышала», уменьшилось не более чем в 2,5 раза, свет комфортный. Мощность проверяемой лампочки может быть в пределах 13-24 Вт; для 9-11 Вт расстояние сработки батареи уменьшается еще в 1,5 раза.

Пример: прибор включился в 0,6 м от лампы накаливания и в 15 см от 11 Вт экономки. 60/15=4, а 2,5х1,5=3,75. Лампа дрянная «альтернативная»; пойдет разве что для местного освещения.

Дополнения к СНиП 23-05-95 разрешают применение светодиодных светильников при условии соблюдения санитарных норм, но для общего освещения комнат они совершенно не подходят не только по поляризации с когерентностью, но и по спектру: он синтетический, островной (на рис. справа). Дело тут не столько в том, что предметы, попавшие в глухие его провалы, покажутся черными.

Главная вредность островного спектра – высокая концентрация энергии в пиках огибающей, необходимая для создания нужной общей яркости белого. Пики энергии перегружают зрительные сенсоры глаза, что портит зрение и здоровье вообще. По аналогии: удар по голове подушкой разве что разозлит, а кирпичом можно и укокошить.

Поэтому основные области применения светодиодов в освещении жилья – дизайн освещения потолков и подсветка/засветка, причем крайне желательно световые ленты располагать за карнизами, чтобы хоть поляризация с когерентностью вследствие диффузного отражения снизились.

О поверхностной яркости

По санитарным нормам поверхностная яркость источников света не должна превышать 200 кд/кв.м. Галогенки, дающие очень благоприятный для зрения тепловой спектр, далеко выходят за этот порог, представляя собой точечные источники света. Поэтому их при освещении рабочей зоны необходимо прятать за козырек или утапливать в мебель, а для общего освещения использовать светильники с матовыми колпачками либо диффузное переотражение света, направляя его на белый потолок или на стены.

Видео: ошибки в светодизайне

Пошел светодизайн

Проектирование освещения комнаты начинается со светорежиссуры естественного освещения. Затем к нему по КЕО должно быть привязано искусственное: световой шок от включения слишком яркого света также вреден. Привязка делается для определения необходимой мощности источников света.

Затем по оригинал-макету дизайна интерьера выбирают типы и номенклатуру осветительных приборов, их технические характеристки. При этом нередко приходится дорабатывать макет.

Следующий этап – размещение светильников, а по его результату разрабатывается электрическая схема освещения квартиры. И только после этого свет «вклеивается» в строительный проект, что опять может потребовать разного рода доработок.

О концепциях света

Есть два общих подхода к освещению: европейский и американский.

1. Основа европейского – люстра как объединяющий людей элемент, то самое уютное ярко освещенное местечко, по которому тосковал Хэмингуэй.
2. Американская концепция – экономно-индивидуальная, в ее основе бра. К черту всякие там сборища, забьюсь в свой угол со стаканом виски, и чтобы счетчик меньше мотал.

И тот, и другой подход позволяют получить фоновое почти бестеневое освещение, а плафон или разбросанные по потолку галогенки вместо люстры позволяют применить подход синтетический: потолочный свет посекционно через двойной выключатель, а бра – с индивидуальными выключателями. Проблема множества проводов при этом решается обшивкой стен и потолка, под ней прячутся электрошнуры.

Самостоятельное правильное освещение квартиры сводится к ее освещению покомнатно, этим мы и займемся.

Видео: альтернативный субъективный взгляд на виды освещения

Естественный свет

Проходя через стекло или отражаясь от зеркала, прямой естественный свет может стать слишком жестким. Кроме того, свет из окна не должен быть и слишком резким, чрезмерно направленным.

Смягчают жесткий свет полупрозрачные или ажурные преграды – тюль, органза. Они же и рассеивают свет, что издавна используется для оптимизации естественного освещения.

В наше время есть средство, позволяющее, кроме того, направить свет куда нужно, не пользуясь поляризующими его зеркалами: вертикальные тканевые жалюзи. Даже если их полотнища расположены параллельно лучам, они за счет дифракции сбивают жесткость света до приемлемой величины. Поворот полотнищ дает диффузное отражение в нужном направлении, а сдвигая-раздвигая их, можно перехватить часть светового потока и направить в темный угол. В продаже уже можно встретить «умные» жалюзи, автоматически поддерживающие оптимальный режим освещения комнаты, но и для самодельщиков, знакомых с электроникой, тут огромное поле непаханное.

Искусственное освещение

Общие правила

Для увязки дизайна интерьера со светом полезно помнить следующее:

• Свет и цвет дают пространство, если они согласованы по спектру: подсветка синим красного даст лишь провал.
• Плоскости зримо растягиваются по направлению потоков света.
• Помещения с общим светлым тоном дизайна нужно освещать равномерно, а темные – по зонам.
• Зоны освещаются равномерно.
• Рабочий свет должен быть белым.
• Местный свет для цветных объектов тоже нужен белый, а для белых возможен цветной.
• Глубокие тени нежелательны в любом случае.

О галогенках

Галогенные лампы создают приличное бестеневое освещение при небольшой потребляемой мощности, т.к. равномерно распределенные по потолку, образуют подобие излучающей плоскости. Но тени под мебелью окажутся глубокими, поэтому в жилых комнатах галогенки нужно лишать «точечности», как описано выше. В небольших комнатах (кухня, прихожая) вниз особо не посмотришь, и там галогенки для общего освещения можно применять безо всякого.

Определяем силу света

За опору берем лампочку-экономку, проверенную на качество света. Чтобы определить общую мощность для освещения комнаты, замеряем создаваемую ею одной, подвешенной к потолку, освещенность на полу в центре. Если нет возможности воспользоваться люксметром или дать заявку в СЭС на измерение освещенности, выручит та же фотокамера: ставим ее в режим S (приоритет выдержки), и замеряем экспозицию по белому листу. Значению примерно в 100 лк соответствуют 0,5 с при диафрагме А=2,8, 1 с при А=4 и 2 с при А=5,6.

Пример: объектив камеры с максимальной «дыркой» 4. Замер дал выдержку 4 с. Освещенность – не более (1/4)х100=25 лк. Для создания общей освещенности в 150 лк нужно не менее 6 таких лампочек.

Выбор источников

Общий дизайн освещения комнаты определяется не только свойствами их света, но и диаграммами направленности ДН, см. рис. Кардиоидная ДН предпочтительна для общего освещения любых помещений среднего размера.

Виды диагр
мм направленности источников света

Кардиоиду дает одна лампа или их группа в плафоне. Если колбы ламп расположены горизонтально, кардиоида будет вытянута вниз; если вертикально колбами вниз, ДН растянется в стороны. Первое предпочтительно для комнат с темной мебелью; второе – для светлых.

Восьмерка получается из кардиоиды, если светильник снабжен нижним рефлектором («поддоном»). Сходна по свойствам с кардиоидой, но более подходит для освещения больших площадей или комнат с высокими потолками.

Веерную ДН имеют лампы в рефлекторе. Чем уже и глубже рефлектор, тем меньше раскрыв веера. Используются для местного, рабочего и зонального освещения. Светильники с веерной ДН, регулируемые по высоте, позволяют удачно решить проблему освещения общей однокомнатной квартиры: поднимая их и опуская, можно светом регулировать размеры зон.

ДН-лепесток дают бра. «Ухо» лепестка может быть направленно вверх или вниз, смотря по расположению лампы: колбой вверх или вниз соответсвенно. В горизонтальной плоскости ДН бра – кардиоида. В американской системе бра принято использовать с ухом ДН вверх; в европейской – ухом вниз и меньшей мощности, для временного рабочего освещения.

Косеканс-квадратная (маячная, радарная) ДН имеет важнейшее достоинство: в пределах светового пятна освещенность теоретически идеально, а практически почти равномерна. Добиться КК ДН технически сложно, но почти такую дает настольная лампа с лампочкой колбой вверх и большим полусферическим абажуром-рефлектором над ней. Видели на рисунках настольную лампу Ленина? Кем бы он ни был, но, всю жизнь перерабатывая горы документов, потребности в очках не испытывал.

О растровых светильниках

Растровые светильники годятся для больших общественных помещений с высокими потолками. В жилых комнатах это как раз тот случай, когда оптимальный по яркости свет оказывается недопустимо жестким.

Размещение светильников

Размещение светильников разберем на примерах, т.к. дать универсальный рецепт для любых вкусов и потребностей невозможно. Общее лишь одно – евроосвещение. Американский свет нигде, кроме крайне утилитарных США, не прижился, и в пуританской Англии тоже.

Гостиная

Освещение гостиной основывается на люстре в центре потолка, см. рис слева и в центре. ДН для светлых гостиных – кардиоида; для больших, сложной формы и темноватых – восьмерка; это позволяет не тратя лишней мощности осветить стены и углы. Если устроен светлый гипсокартонный потолок (справа), еще более экономного бестеневого фона можно добиться галогенками, и в него же впишется декоративная светодиодная подсветка.

Спальня

Спальня – единственная комната, где не только допустима, но и рекомендуема светодиодная подсветка потолка: изменяя ее цвет, можно менять настрой помещения под сон, бодрствующий отдых или чем там еще в спальне занимаются. Для «кроватной» зоны достаточно освещения бра или торшерами у изголовья (см. рис), а вот потолочный светильник нужно сместить в центр зоны бодрствования. Очень хорошо подойдет веерный с широким раскрывом, регулируемый по высоте: размер зоны бодрствования можно будет менять сообразно использованию спальни в текущий момент.

Освещение спальни прекрасно дополняет светодиодная засветка окна. Ленты размещают по периметру оконного проема так, чтобы они светили вдоль стекол, а изнутри занавешиваются органзой. На кровати в такой спальне можно при открытом окне вытворять невероятное, а соглядатаи ничего, кроме, возможно, смутных теней, не увидят.

Детская

По детским глазам жесткий свет бьет особенно сильно, поэтому на потолке нужен матовый плафон или галогенки с матовыми колпачками. Варианты освещения детской показаны на рисунке; справа – формально правильный, а психологически неприемлемый. Портят все темные декоративные карнизы-облака. Кому уютно все время жить под грозовым небом? Уж точно не детям.

Кухня

Для освещения кухни оптимальны галогенки. Тени под мебелью здесь не бросаются в глаза, а галогенки не только меньше нагрузят кухонную проводку (которая и так самая нагруженная в квартире), но и самоочищаются от оседающего чада, т.к. при работе сильно нагреваются. Как избавиться от точечности галогенок, описано выше; пример удачного светодизайна кухни показан на рисунке слева – в кухне по свету должна доминировать рабочая зона.

Прихожая

Освещение коридора должно быть прежде всего равномерным: прихожая – лицо дома, а, прошу прощения, приличные граждане с перекошенной рожей на люди не показываются. Экономная светодиодная подсветка из-за карниза с переотражением от белого матового потолка, слева на рис., вполне оправдана: в прихожей надолго не задерживаются, но пойдут и самые обычные матовые плафоны, в центре.

А вот вычурных световых решений, как на рис. справа, следует избегать: у визитера, разговор с которым для вас, возможно, принципиально важен, может возникнуть подсознательное впечатление, что он пришел не к перспективному подчиненному или потенциальному партнеру, а в замок Дракулы.

Ванная

Оптимальное освещение ванной и туалета – ровное, мягкое, практически бестеневое, как на рис. слева. Глубокие тени, блики, пятна, как на двух рис. справа, и порам кожи не дадут как следует раскрыться при помывке, и перистальтику кишечника сделают вялой. Решается это, как правило, всего одним плафоном на потолке – ванные отделывают светлыми, хорошо отражающими материалами.

В светильниках – лампы накаливания. Свет в ванной сутками не полыхает, так что экономия не важна, но бликующих поверхностей более чем достаточно. Кроме того, у экономок, упрятанных во влагозащищенные светильники, от перегрева быстро выходит из строя электроника.

Рабочее освещение зеркала – матовыми галогенками (вторая слева поз на рис.), как в детской, но причина уже другая: режущие глаза точки не дадут разглядеть мелкие недостатки внешности, которые потом будут заметны окружающим.

Квартира-студия

Освещение квартиры-студии строится из принципа содействия зонированию. Удачный пример показан на рис слева. Изюминка – смещенный в центр зоны отдыха потолочный плафон с восьмерочной ДН. В сочетании с направленным потоком света из окна такой общий свет делает эффективными любые другие способы зонирования помещения.

О натяжных потолках

Освещение натяжных потолков технически сводится к подбору совместимых по тепловыделению и плотности потока энергии (ППЭ) излучения светильников и материала потолка, но это отдельная тема, к светодизайну не относящаяся. Что же касается его как такового, то натяжные потолки как раз и придумали ради полного светового самовыражения (см. рис), поэтому способы их освещения нигде и никак не регламентируются, а давать наставления значило бы выхолащивать идею.

Но один совет дать все же нужно: предусмотрите на случай выключения красоты несказанной в межпотолочном пространстве слабенькую подсветку в тон общему дизайну, как на след. рис. слева. Иначе отблескивающий потолок может испортить умиротворяющий уют комнаты, что видно там же справа.

Натяжные потолки с фоновой подсветкой и без нее

Видео: примеры освещения потолков

А о тепле? Не забыли!

Даже самые экономные лампочки-экономки выделяют довольно много тепла. Монтаж светильников нужно вести с учетом этого обстоятельства. К осветительным приборам прилагаются инструкции (или их можно найти по фирменному обозначению), в которых указывается допустимая мощность ламп, расстояние до стен и т.п. Этих указаний нужно придерживаться, но для экономок есть нюанс: их тепловыделение в ваттах рассчитывается по отдельности. Напряжение сети известно, а потребляемый ток указывается на цоколе.

Дело в том, что электросхема экономки имеет довольно большую реактивность, а обозначение мощности на упаковке показывает эффективную потребляемую мощность, сколько счетчик намотает. Некоторое время после включения тепла экономка выделит больше, а потом будет выделять меньше. Быстро сгорающие экономки – результат их помещения в глухие тесные плафоны, поэтому дайте хорошим в общем-то лампочкам дышать свободно.

Видео: фильм об основах светодизайна