Введение. Для обоснования концепции формирования искусственной световой среды архитектурного пространства на градостроительном, ансамблевом и объектном уровнях [1, 2] исследовано зарождение, становление и развитие искусственного освещения городских территорий в историческом ракурсе на разных этапах эволюции.
Цель исследования: на основе ретроспективного анализа разработать поэтапную классификацию развития искусственного освещения.
Материал и методы исследования. Применен системно-структурный подход к проблеме организации искусственного освещения городских территорий. Предложен графоаналитический метод систематизации информационных материалов из электронных ресурсов и литературных источников [3, 4, 5], представленный в таблице «Эволюция развития искусственного освещения».
Результаты исследования и их обсуждение. История развития искусственного освещения насчитывает не одно столетие, где можно выделить длительный период доэлектрического освещения (древние времена - конец XIХ в.) и период освещения электрическими лампами, которому немногим менее полутора веков (начиная с 1872 г.).
Доэлектрический период (древние времена - XVIII в.):
- I этап - зарождения (древние времена - 450 г. н.э.) - источниками искусственного освещения архитектурных пространств служили: жилых территорий - огонь костра, лучины, факелы, свечи; общественных зданий (Древние Афины и Древний Рим) - лампады и масляные светильники;
- II этап - становления (V - XVIII вв.) - появляются первые уличные фонари. Праздничное освещение в России и зарубежье являлось инструментом прославления властительных особ. Первым образцом архитектурного освещения стала иллюминация собора Святого Петра в Риме сотнями свечных фонарей. Система уличного освещения организовывалась с помощью развешанных на стенах домов масляных фонарей.
Электрический период (XIХ в. - середина XX в.):
- III этап - развития (XIХ в.) - в начале века в России развивалось праздничное освещение с использованием разноцветных огней, фейерверков и иллюминации на правительственных и частных зданиях. Архитектурное освещение элементов фасадов зданий выполнялось разноцветными «шкаликами», расставленными на специальных деревянных каркасах. Большое распространение получило иллюминирование садов и парков искусственными цветами, освещенными газовыми светильниками. В конце XIХ в. созданы первые электрические лампы. Активным толчком к повсеместному распространению электрического света стала Всемирная выставка в Париже в 1878 г.;
- IV этап - консервации (начало XХ в. - середина XX в.) - этап поиска новых решений освещения архитектурных пространств. Происходила модернизация источников освещения, вызванная техническим прогрессом: от ламп накаливания с монохромным тепло-белым светом к лампам с разноспектральным освещением, за счет которых менялся колорит освещения архитектурного пространства. Начиная с 50-х гг. 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.
Современный период (середина ХХ в. - начало ХХI в.):
- V этап - развития (начало - середина XХ 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 XХ 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: Адмиралтейство в Санкт-Петербурге, здание Гранд Опера в Париже, Бродвей в Нью-Йорке, Статуя Свободы, Капитолий в Вашингтоне и др.;
- VII этап - адаптации (90-е гг. XХ 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 (Собор Святого Петра в Риме, здание парламента с башней Биг Бен в Лондоне) и международных выставок;
- VIII этап - интеграции (с начала XХI 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.
Ретроспективный анализ показал, что практика городского освещения следует за развитием светотехники. В последние десятилетия известные архитекторы создают оригинальные световые образы в содружестве со специалистами новой профессии - светодизайнерами, интересы которых уже вышли за традиционные пределы фасадов отдельных объектов в городское пространство.
Заключение. Таким образом, в результате исследования классифицированы пять этапов развития искусственного освещения: период зарождения (древние времена - 450 г. н.э.), становления (V - XVIII вв.), развития (XIХ в.), консервации (начало XХ в. - середина ХХ в.) и современный период (середина ХХ в. - начало ХХI в.) и раскрыта актуальная потребность в профессиональном решении вопросов организации визуально полноценной вечерней среды в аспекте целостности многофункциональной структуры города.
Таблица Эволюция развития искусственного освещения |
|||||||||
Этапы |
Даты |
Источники освещения |
Объекты освещения |
Типы освещения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||
Доэлектрический период |
|||||||||
Зарождение (древние времена - 450 г. н. э.) |
Древние времена |
Огонь костра, лучины, факелы (солома или палка)
|
Пещеры |
Утилитарное (ежедневное) |
|||||
70 000 г. до н.э. |
Лучины, первые свечи, лампады, лампы с животным жиром |
Общественные пространства (площади древних Афин, храмы Китая)
|
Утилитарное (ежедневное) Интерьерное Праздничное
|
||||||
10 000 г. до н.э. |
Масляные лампы, лучины, факелы
|
Жилища |
Интерьерное |
||||||
4 000 г. до н.э. |
«Горящие камни» |
Малая Азия |
Интерьерное |
||||||
3 000 г. до н.э. |
Свечи |
ЮЗ Азия и Дальний Восток |
Интерьерное |
||||||
2 500 г. до н.э. |
Серийное производство глиняных ламп с маслом
|
Греция (Рим) |
Интерьерное |
||||||
2 000 г. до н.э. |
Костры из ветвей смолистых деревьев, факелы |
Общественные пространства и стены зданий (древние Афины и древний Рим)
|
Уличное |
||||||
500 г. до н.э. |
Свечи
|
Греция, Рим |
Интерьерное |
||||||
450 г. н.э. |
Масляные лампы, ручные факелы (лампы Терра Котта), маяк |
Антиохия (на территории современной Турции) |
Уличное |
||||||
Становление (V в. н. э. - XVII в.) |
V в. н.э. -XV вв. |
Свечи (сальные, восковые) в светильниках и фонарях |
Жилища |
Интерьерное |
|||||
XVI в., 1547 г. |
Фонари. Иллюминация (собор Святого Петра) |
Рим, Россия |
Уличное Праздничное |
||||||
1690-е гг. |
Исаак Ньютон открыл дисперсию света и дал теорию цветов
|
Англия |
- |
||||||
1667 г. |
Масляные фонари
|
Париж (улицы) |
Уличное |
||||||
1680 г. |
Бехер изобрел светильный газ
|
Германия |
- |
||||||
1690 г. |
Фейерверки |
Санкт-Петербург, Москва |
Праздничное |
||||||
1698 г. |
Фонари, Иллюминация, Фейерверки |
Москва |
Праздничное освещение улиц |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||
Развитие (XVIII - конец XIХ в.) |
1706 г. |
Фонари |
Санкт-Петербург |
Архитектурное освещение (фасады зданий) |
|||||
1707 г. |
Фонари |
Санкт-Петербург |
Праздничное освещение улицы в честь победы над шведами под Калишем |
||||||
1750-е гг. |
Ломоносов М.В. (1711-1765) - волновая теория света и цвета
|
Россия |
- |
||||||
1718 г. |
Фонари и стационарные светильники
|
Санкт-Петербург (Зимний Дворец) |
Архитектурное |
||||||
1721 г. |
Масляные фонари
|
Санкт-Петербург |
Уличное |
||||||
1810-е гг. |
Томас Юнг (1773-1829) - волновая теория света
|
Англия |
- |
||||||
1730 г. |
Масляные фонари (стеклянные) |
Москва |
Праздничное освещение улиц |
||||||
1745 г. |
Изобретение керосина (ученые Иван Зег и Игнатий Лукасевич)
|
Россия |
- |
||||||
1766 г. |
Фонари на конопляном масле |
Россия |
Уличное |
||||||
1780 г. |
Водородные лампы
|
Европа |
Уличное |
||||||
1783 г. |
Лампа с сурепным маслом и плоским фитилем
|
Европа |
Интерьерное, уличное |
||||||
1785 г. |
Светильники на каменноугольном газе |
Европа |
Уличное |
||||||
1798 г. |
Газовые фонари
|
Англия |
Уличное |
||||||
1811 г. |
Газовые лампы
|
Германия (Фрейбург) |
Уличное |
||||||
1816 г. |
Стеариновые свечи
|
Европа |
Интерьерное |
||||||
1818 г. |
Газовые фонари
|
Франция |
Уличное |
||||||
1830 г. |
Парафиновые свечи
|
Европа |
Интерьерное |
||||||
1860-е гг. |
Идея электромагнитной природы света Джеймса Клерка Максвелла (1831-1879) |
Англия |
- |
||||||
1839 - 1866 гг. |
Газовые фонари |
Россия (Москва) |
Уличное |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||
Электрический период |
|||||||||
Зарождение (начало XIX в.) |
1802 г. |
Электрическая дуга между угольными стержнями В. В. Петрова |
Россия |
Праздничное Декоративное Архитектурное Уличное |
|||||
1807 г. |
Дуга между угольными стержнями Г. Дэви |
Англия |
|||||||
1840 г. |
Немецкий физик Грове использует для подогрева нити накала (электрический ток) |
Германия |
|||||||
1840 г. |
Лампа с угольной нитью Старра |
США |
|||||||
1844 г. |
Кинг получает патент «Применение накаленных металлических и угольных проводников для освещения» |
Англия
|
|||||||
Становление (50 - 70-е гг. XIX в.) |
1854 г. |
X. Гебель создает первую лампу с угольной нитью для освещения витрины магазина |
США |
Праздничное Декоративное Архитектурное Уличное |
|||||
1860 г. |
Появление первых ртутных разрядных трубок |
Англия |
|||||||
1860 г. |
X. Гейслер изобрел вакуумную светящуюся трубку |
Германия |
|||||||
1872 г. |
Первая угольная лампа накаливания изобретена А.Н. Лодыгиным |
Россия
|
|||||||
Развитие (конец XIX - начало ХХ в.) |
1876 г. |
Н.П. Яблочков изобрел свечу из двух параллельных угольных стержней |
Россия |
Праздничное Декоративное Архитектурное Уличное |
|||||
1879 г. |
Эдисон разрабатывает системы освещения лампами накаливания |
США |
|||||||
1882 г. |
Фирма «Сименс» производит лампы с угольными нитями |
Германия (Берлин, Мюнхен) |
|||||||
1897 г. |
Вальтер Фридрих Нернст изобретает лампу с металлической нитью накаливания |
Германия
|
|||||||
1905 г. |
Карл Ауэр фон Вельсбах предлагает лампу с вольфрамовой спиралью |
Австрия (Вена) |
|||||||
1906 г. |
Кюх изобрел ртутную дуговую лампу высокого давления |
Германия
|
|||||||
1907 г. |
С.Д. Паунд наблюдал электролюминесценцию неорганических кристаллов |
США |
|||||||
1908-1910 г. |
Первый выпуск ламп накаливания с вольфрамовым телом накала |
Нидерланды Philips (General Electric) |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||
Развитие (начало - середина ХХ в.) |
1923 г. |
О. В. Лосев заметил явление электролюминесценции кристаллов |
Россия («свечение Лосева») |
- |
|||||
1926 г.
1929 г. |
Первые лампы накаливания с двойной спиралью и с матовым стеклом |
Германия |
- |
||||||
1930-е гг. |
А. Энштейн (1879-1956) - автор квантовой теории света |
Германия |
- |
||||||
1931 г. |
Пирани изобрел натриевую лампу низкого давления |
Германия |
Праздничное Декоративное Архитектурное Уличное |
||||||
1936 г. |
Разработка образца люминесцентной лампы низкого давления с аргоно-ртутным наполнением |
Россия |
|||||||
1938 г. |
Освоение серийного выпуска первых линейных люминесцентных ламп с галофосфатными люминофорами (General Electric. Philips, Osram) |
США, Нидерланды (Амстердам), Германия |
|||||||
1939 г. |
О. В. Лосев теоретически объяснил появление свечения при пропускании тока через переход полупроводников |
Россия |
|||||||
1939 г. |
Повышение световой отдачи биспиральных ламп накаливания за счет криптонового наполнения |
Германия |
|||||||
1940 г. |
Заявка В. А. Фабриканта на открытие вынужденного излучения |
Россия |
|||||||
1946 г. |
Ртутная лампа высокого давления с люминофором |
Германия |
|||||||
1947 г. |
Электролюминесценция (открыл Дестрио) |
Франция |
|||||||
1958 г. |
Первые галогенные лампы накаливания (General Electric, Osram, Philips) |
США, Нидерланды, Германия |
|||||||
1962 г. |
Использование натриевых ламп высокого давления типа Lucalox в наружном освещении |
США (General Electric) |
|||||||
Развитие (90-е гг. ХХ в.) |
1994 г. |
Безэлектродные индукционные лампы с встроенными высокочастотными аппаратами |
США(General Electric Lighting) |
Праздничное Декоративное Архитектурное Уличное |
|||||
1997 г. |
Безэлектродные индукционные лампы типа Endura (Osram) |
Нидерланды (Амстердам) |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||
Развитие (с начала ХХI в.)
|
2000 г. |
Светохудожнику Г. Хофу поручили создание праздничного фейерверка в честь Миллениума (белые лучи из ксеноновых прожекторов) |
Германия (Берлин) |
Праздничное |
|||||
2000-е г. |
Световые скульптуры с цветодинамикой |
Великобритания |
Декоративное |
||||||
2001 г. |
Нобелевская премия Ж.И. Алферову (Россия), Г. Кремер (США) и Дж. Килби (США) за исследования в области полупроводников, гетероструктур и приборов на их основе, в том числе светодиодов |
Россия, США |
- |
||||||
2004 г. |
Современные светоформы в городской среде, цветные светящиеся объекты из льда и снега |
Шотландия (Эссекл, Швеция (Лапландия) |
Праздничное, декоративное |
||||||
2005 г. по н.вр. |
Световое шоу в рамках праздничных мероприятий |
Россия (Москва, Санкт-Петербург, Казань и др.) |
Праздничное |
Рецензенты:
Гельфонд А.Л., доктор архитектуры, профессор, заведующая кафедрой архитектурного проектирования ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет», член-кор. РААСН, г. Нижний Новгород;
Норенков С.В., д.ф.н., профессор кафедры архитектурного проектирования ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет», г. Нижний Новгород.