Cẩm nang thiết kế chiếu sáng – Tác giả: Rüdiger GanslandtHarald Hofmann
Cách download tài liệu gốc (tiếng Anh): truy cập website https://www.erco.com/en/ , vào mục Brochures and whitepapers, chọn download ERCO Handbook of Lighting Design.
(Bản dịch/tóm tắt bằng tiếng Việt được thực hiện bởi đội ngũ Oliver Space. Vui lòng ghi nguồn đính kèm)
Sự gia tăng quan tâm đến chiếu sáng kiến trúc do nhu cầu ngày càng cao về chất lượng kiến trúc và sự đa dạng của các công trình hiện đại. Điều này đòi hỏi các giải pháp chiếu sáng khác biệt, nhưng sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và sự đa dạng của thiết bị chiếu sáng lại gây khó khăn cho các nhà thiết kế trong việc cập nhật và lựa chọn giải pháp tối ưu.
Để giải quyết vấn đề này, “Sổ tay thiết kế chiếu sáng” được giới thiệu. Sổ tay này nhằm cung cấp kiến thức cơ bản và thực tiễn về chiếu sáng kiến trúc một cách dễ hiểu, phục vụ như công cụ giảng dạy cho sinh viên kiến trúc và tài liệu tham khảo cho nhà thiết kế.
Nội dung chính của sổ tay bao gồm:
-
Lịch sử ánh sáng.
-
Công nghệ chiếu sáng (nguồn sáng, thiết bị điều khiển, đèn).
-
Các khái niệm, chiến lược và quy trình thiết kế chiếu sáng.
-
Ví dụ thực tế cho các yêu cầu chiếu sáng nội thất phổ biến.
-
Các công cụ hỗ trợ như bảng thuật ngữ, mục lục và thư mục.
1.0 Lịch sử
Lịch sử của ánh sáng, đặc biệt là ánh sáng trong môi trường xây dựng, là một câu chuyện dài về sự thích ứng và phát triển của con người với các nguồn sáng có sẵn. Nó bao gồm hai dòng chảy chính: sự phát triển hàng nghìn năm của việc sử dụng ánh sáng ban ngày và sự phát triển tương đối non trẻ của ánh sáng nhân tạo.
Ánh sáng ban ngày và Kiến trúc truyền thống:
Trong hàng nghìn năm, con người chủ yếu phụ thuộc vào ánh sáng ban ngày để chiếu sáng các không gian sống và làm việc. Điều này dẫn đến việc kiến trúc được điều chỉnh một cách nhất quán với các yêu cầu về ánh sáng tự nhiên. Toàn bộ các tòa nhà và các phòng riêng lẻ thường được sắp xếp theo tỷ lệ của tia nắng mặt trời, và kích thước của các phòng cũng được xác định bởi sự sẵn có của ánh sáng tự nhiên và thông gió. Các loại kiến trúc ban ngày cơ bản khác nhau đã phát triển cùng với điều kiện ánh sáng ở các vùng khí hậu khác nhau trên toàn cầu.
- Ở những khu vực mát mẻ hơn với bầu trời chủ yếu u ám, kiến trúc phát triển theo hướng có cửa sổ lớn, cao để cho phép nhiều ánh sáng vào nhất có thể. Ánh sáng thiên thể khuếch tán tạo ra ánh sáng đồng đều, và các vấn đề như đổ bóng, chói hoặc quá nóng ít nghiêm trọng, có thể bỏ qua trong hầu hết thời gian.
- Ở các quốc gia có nhiều ánh nắng mặt trời, những vấn đề như đổ bóng, chói và quá nóng trở nên rất nghiêm trọng. Do đó, phần lớn các tòa nhà ở đây có cửa sổ nhỏ nằm ở phần dưới và các bức tường bên ngoài có độ phản chiếu cao. Điều này nhằm hạn chế tối đa ánh sáng mặt trời trực tiếp đi vào, và ánh sáng chủ yếu bị ảnh hưởng bởi ánh sáng phản xạ từ bề mặt tòa nhà.
Ánh sáng nhân tạo và Sự thay đổi:
Trong khi ánh sáng ban ngày có truyền thống phát triển qua hàng nghìn năm, ánh sáng nhân tạo là một lĩnh vực tương đối non trẻ. Cho đến khoảng một trăm năm trước, đủ ánh sáng chỉ có sẵn vào ban ngày. Các nguồn sáng nhân tạo truyền thống như nến hoặc đèn dầu rất yếu và chỉ là biện pháp tạm thời.
Chỉ với sự phát triển của đèn gas và đèn điện trong một hoặc hai thế kỷ gần đây, con người mới có thể tạo ra lượng ánh sáng đáng kể và do đó kiểm soát chủ động các điều kiện ánh sáng. Ánh sáng nhân tạo không còn là biện pháp tạm thời mà trở thành một hình thức ánh sáng quan trọng ngang hàng với ánh sáng tự nhiên. Mức độ chiếu sáng tương tự như ánh sáng ban ngày hiện có thể được tạo ra trong không gian nội thất và ngoại thất.
Sự thay đổi này đi kèm với những thách thức và thử nghiệm ban đầu. Ví dụ, trong trường hợp chiếu sáng đường phố, sự cám dỗ để “biến đêm thành ngày” với đèn pha quy mô lớn (như các dự án thắp sáng toàn bộ thị trấn bằng tháp đèn ở Hoa Kỳ) là rất lớn. Tuy nhiên, hình thức chiếu sáng cực đoan này sớm bộc lộ nhiều bất lợi hơn là lợi thế do các vấn đề về chói và bóng tối. Nỗ lực này và sự thất bại của nó đánh dấu một giai đoạn khác trong việc áp dụng ánh sáng nhân tạo.
Trong khoảng một trăm năm qua, với sự phát triển nhanh chóng của các nguồn sáng hiệu quả, thiết kế chiếu sáng đã có được các công cụ cho phép tạo ra ánh sáng nhân tạo với mức độ chiếu sáng phù hợp. Điều này cũng đặt ra nhiệm vụ xác định mục tiêu và phương pháp cho ngành mới này, đặc biệt là trong việc thiết lập các tiêu chí đánh giá chất lượng hệ thống chiếu sáng. Khái niệm thiết kế chiếu sáng định lượng, lấy độ rọi làm tiêu chí trung tâm, cùng với tính đồng nhất, màu sắc phát sáng, chất lượng bóng và giới hạn chói, đã được phát triển từ tương đối sớm, đặc biệt là cho chiếu sáng nơi làm việc hiệu quả.
1.1.1 Kiến trúc ánh sáng ban ngày
Trong lĩnh vực ánh sáng ban ngày, kiến trúc cần được điều chỉnh một cách nhất quán với các yêu cầu về ánh sáng tự nhiên. Do đó, toàn bộ các tòa nhà và các phòng riêng lẻ được sắp xếp theo tỷ lệ của tia nắng mặt trời. Kích thước của các phòng cũng được xác định bởi sự sẵn có của ánh sáng tự nhiên và thông gió. Các loại kiến trúc ban ngày cơ bản khác nhau đã phát triển cùng với điều kiện ánh sáng ở các vùng khí hậu khác nhau trên toàn cầu.
Ở những khu vực mát mẻ hơn với bầu trời chủ yếu u ám:
- Chúng ta thấy sự phát triển của các tòa nhà có cửa sổ lớn, cao để cho phép nhiều ánh sáng vào tòa nhà nhất có thể.
- Ánh sáng thiên thể khuếch tán tạo ra ánh sáng đồng đều.
- Các vấn đề vốn có của ánh nắng chói chang – đổ bóng, chói và quá nóng của không gian bên trong – bị giới hạn trong một vài ngày nắng trong năm và có thể bị bỏ qua.
Ở các quốc gia có nhiều ánh nắng mặt trời:
- Những vấn đề như đổ bóng, chói và quá nóng rất nghiêm trọng.
- Phần lớn các tòa nhà ở đây có cửa sổ nhỏ nằm ở phần dưới của các tòa nhà và các bức tường bên ngoài có độ phản chiếu cao.
- Điều này có nghĩa là hầu như không có ánh sáng mặt trời trực tiếp nào có thể xuyên qua tòa nhà.
- Ánh sáng chủ yếu bị ảnh hưởng bởi ánh sáng phản xạ từ bề mặt của tòa nhà, ánh sáng được phân tán trong quá trình phản xạ và một tỷ lệ lớn thành phần hồng ngoại của nó bị tiêu tan.
Ảnh hưởng của ánh sáng đối với thiết kế kiến trúc phía bắc và phía nam. Trong các dạng không gian phía nam được căn chỉnh với mối tương quan của góc dốc của ánh sáng mặt trời tới và ánh sáng phản xạ từ mặt đất. Ở phía bắc, đó là góc thấp của tia nắng mặt trờiảnh hưởng đến hình dạng của các tòa nhà.
Khi đề cập đến việc liệu có đủ ánh sáng hay không, các khía cạnh liên quan đến chất lượng thẩm mỹ và tâm lý tri giác cũng được tính đến khi xử lý ánh sáng ban ngày. Điều này thể hiện rõ trong cách xử lý các chi tiết kiến trúc. Một số yếu tố nhất định được thiết kế khác nhau tùy theo ánh sáng có sẵn để thúc đẩy hiệu ứng không gian cần thiết thông qua sự tương tác của ánh sáng và bóng tối.
Bên cạnh các yêu cầu phát sinh từ cách sử dụng không gian và nhu cầu của người dùng, thiết kế chiếu sáng (bao gồm cả việc sử dụng ánh sáng ban ngày) cũng phải giải quyết các yêu cầu về kiến trúc và bầu không khí. Công trình kiến trúc được coi là một đối tượng cần chiếu sáng – nó phải được hiển thị, các đặc tính của nó được nhấn mạnh, bầu không khí của nó được làm nổi bật và hiệu quả của nó được điều chỉnh nếu cần. Hơn nữa, khái niệm kiến trúc cũng xác định các điều kiện cơ bản cho thiết kế chiếu sáng hướng đến người dùng. Các chi tiết kiến trúc có tầm quan trọng đặc biệt đối với thiết kế chiếu sáng phức tạp. Điều này chủ yếu liên quan đến khái niệm kiến trúc tổng thể – bầu không khí mà tòa nhà tạo ra, hiệu quả mong muốn cả trong nhà và ngoài trời vào ban ngày lẫn ban đêm, và việc sử dụng ánh sáng ban ngày. Cấu trúc và chất lượng của chính tòa nhà cũng rất quan trọng. Ánh sáng kiến trúc liên quan đến việc chiếu sáng nhấn mạnh các cấu trúc và đặc điểm đặc trưng của tòa nhà, không chỉ từ quan điểm tối ưu hóa nhận thức mà còn liên quan đến hiệu ứng thẩm mỹ của không gian được tạo ra. Các đặc điểm đặc biệt và chính của môi trường cũng đặt ra một vấn đề quan trọng, đặc biệt là ngôn ngữ hình thức của tòa nhà – thiết kế không gian và cách chúng được chia nhỏ, các mô-đun và nhịp điệu chúng chứa, và cách ánh sáng và bộ đèn được căn chỉnh để nhấn mạnh các khía cạnh này.
Sự hiểu biết của chúng ta về môi trường xung quanh đòi hỏi một yếu tố cấu trúc, nhu cầu về một môi trường được xây dựng rõ ràng. Chúng ta cảm thấy tích cực khi hình thức và cấu trúc của kiến trúc xung quanh có thể nhận ra rõ ràng và khi các khu vực quan trọng được thiết kế để nổi bật so với nền nhất định. Thay vì dòng thông tin không rõ ràng hoặc có thể không nhất quán, không gian tự thể hiện như một tổng thể có cấu trúc rõ ràng.
Về các yêu cầu tâm lý, việc sử dụng ánh sáng mặt trời qua giếng trời hoặc các phương tiện khác, ngay cả khi không cung cấp tầm nhìn trực tiếp ra bên ngoài, cũng cung cấp thông tin về thời tiết và sự trôi qua của thời gian, góp phần tạo cảm giác sống bên trong tòa nhà.
Cần lưu ý rằng lịch sử chiếu sáng ban ngày đã phát triển qua hàng nghìn năm, trái ngược với ánh sáng nhân tạo vốn là một lĩnh vực tương đối non trẻ. Ánh sáng nói chung tạo ra các điều kiện cụ thể có thể ảnh hưởng đến nhận thức của chúng ta; thiết kế chiếu sáng tốt nhằm mục đích tạo ra các điều kiện nhận thức cho phép chúng ta làm việc hiệu quả, định hướng bản thân an toàn và đồng thời thúc đẩy cảm giác hạnh phúc, nâng cao môi trường theo nghĩa thẩm mỹ. Khái niệm thiết kế chiếu sáng hướng đến nhận thức đi xa hơn việc chỉ xử lý thông tin thị giác, xem xét con người đằng sau con mắt và tầm quan trọng của các đối tượng được nhận thức. Nó phân tích đầy đủ cả nội dung thông tin và cấu trúc cũng như phẩm chất thẩm mỹ của một phần kiến trúc.
