Архитектон: известия вузов. №1 (85) Март, 2024

Дизайн среды

Теоретико-практические аспекты благоприятного цветосветового климата в промышленном здании

УДК: 72.017
Шифр научной специальности: 2.1.12
DOI: https://doi.org/10.47055/19904126_2024_1(85)_20

Аннотация

Введение

Более 80% информации об окружающей среде человек получает с помощью зрительного восприятия; освещение – необходимая составляющая, активирующая органы зрения. В промышленных зданиях свет и цвет, воздействующие на психофизиологическое состояние работника, его работоспособность, становятся важными факторами, влияющими на качество условий труда и его результаты. Выбор оптимального цветосветового оформления помещения позволит скорректировать геометрию пространства, добавить высоты или сделать форму более правильной, что непосредственно положительно влияет на общее состояние человека и ориентацию в пространстве, вызывает тонизирующий эффект, улучшает теплообмен, влияет на иммунобиологические процессы. В перспективе размещение в интерьере достаточного количества освещения и грамотно подобранное колористическое наполнение положительно влияющее на эстетические качества интерьера здания, благоприятно отразится на психофизиологическом здоровье работников, снизит риск различных заболеваний. Особенно это становится важным в те сезоны, когда естественного освещения недостаточно.

Актуальность исследования заключается в необходимости создания комфортных условий труда, связанных с современным уровнем культуры производства, т.е. со степенью совершенствования технологий строительства, организации производства. Переход на качественно новый уровень визуальной среды в интерьерах промышленных зданий невозможен без комплексного подхода, базирующегося на: колористике, освещенности, микроклиматических и объемно-пространственных показателях помещений, а также на оценке психофизиологических реакций организма человека на рабочую среду. Первый шаг создания благоприятной среды – рассмотрение взаимодействия цвета и света в промышленных зданиях.

Теоретическую базу исследования составляют труды отечественных и зарубежных теоретиков и практиков архитектуры и строительства, а также философские, естественнонаучные работы, которые затрагивают вопросы колористики промышленных интерьеров и организации цветовой среды в промышленном здании.

Вопросы колористической организации архитектурной среды рассматривали: по цветовой семантике – Я. Виноградов, Д. Кошкин, Л. Викторова, А. Ефимов, И. Иттен, И. Кондаков, А. Марколли, Л. Мельников, Л. Миронова и др., по взаимосвязи цвета с природно-климатическими характеристиками – В. Елизаров, А. Ефимов, А. Иноземцева, В. Кравец, Л. Сивик и др., по колористической организации интерьеров – А. Николаев, С. Алексеев, К. Ауэр, Н. Беляева, В. Блохин, П. Десомбр, Г. Фрилинг и др. Использование цвета в дизайне интерьеров исследуется в трудах: по особенностям эмоционально-психофизиологического восприятия цвета – С. Алексеев, М. Альбер-Ванель, К. Ауэр, Н. Беляева, Е. Будыко, С. Габидуллина, И. Иттен, В. Кандинский, И. Кондаков и др., по колористической организации объектов дизайна – Н. Серов, Н. Беляева, В. Блохин, В. Бочаров, Л. Жадова, В. Константинов, О. Лебедев и др. Композиционные особенности использования цвета изучали С. Алексеев, В. Блохин, А. Ефимов, И. Иттен, В. Кандинский и др., колориметрию и нормирование цвета – Л. Беленький, Т. Гатилова, И. Давыдова, З. Егорова, В. Карпов и др. Проблемы реконструкции промышленных объектов рассматривались в трудах В. Алексашиной, Н. Болотовой, Т. Вавиловой и др.

Результат теоретического анализа показал, что многообразие точек зрения на влияние цвета и подходов к его изучению говорит о сложности этого явления и требует более глубокого и всестороннего его изучения. Исследований по работе с цветом в сложных условиях труда недостаточно. Современный подход к колористике не сформирован и не учитывает реальные условия труда. Колористика интерьера не рассматривается как фактор, способствующий повышению эффективности труда и влиянию на психофизиологическое состояние человека.

Цель исследования – обобщение и систематизация теоретико-практических аспектов формирования цветосветового климата, способствующего созданию благоприятной рабочей среды.

Задачи – определить основные теоретические аспекты использования колористики и освещения в промышленных зданиях, выявить особенности восприятия цвета в зависимости от типа освещения, проанализировать влияние и восприятие цвета при естественном и искусственном освещении. Новизна исследования состоит не только в анализе, обобщении и систематизации теоретико-практических аспектов формирования цветосветового климата в помещениях промышленного здания, но и в предложенных рекомендациях по использованию цвета в промышленных интерьерах.

Цвет в промышленном интерьере как фактор, снижающий негативное воздействие специфики труда

Выбор оптимального цвета зависит от следующих факторов [1]:
1) характера работы (сущности производственной операции),
2) степени точности работы,
3) нервно-психологической нагрузки на организм,
4) характера и интенсивности освещения в помещении,
5) геометрии помещения,
6) требований техники безопасности,
7) микроклиматических условий (влажность, температура, шум, вибрация, ориентация оконных проемов по сторонам света),
8) климатических и географических особенностей района строительства и реконструкции (влияет на количество естественного освещения и его продолжительность в течение дня).

При выборе цвета необходимо учитывать, что это сильный психофизиологический стимулятор, который может как позитивно, так и негативно сказаться на состоянии работников и результатах их деятельности, кроме того, следует учесть влияние количества и природы света в помещении, так как под воздействием различных типов источников освещения изменяется насыщенность окрашенных поверхностей, меняется тон используемого цвета, частично изменяется отражающая способность [2]. Одним из важнейших аспектов, влияющих на возможность использования, тех или иных оттенков в колористике промышленных интерьеров является «специфика (особенности) условий труда промышленно-производственного персонала».

Усложненные условия труда требуют более тщательной работы с окраской помещений и подбором освещения, но необходимо учитывать и эстетический аспект проектных решений, он играет немаловажную роль в целостном восприятии интерьера. На основании проведенного исследования, обобщены и систематизированы научно-практические рекомендации по созданию благоприятного цветосветового климата в промышленном здании.

Цветовое оформление рабочих помещений принимается с учетом оптического и психофизического воздействия на сотрудников

Рассмотрим колористические приемы, способствующие снижению воздействия факторов, усложняющих условия труда.

1. В промышленных зданиях, где неотъемлемой частью производственного процесса является высокая температура, а впоследствии и сухость воздуха, для снижения воздействия данного фактора на организм человека рекомендуется использовать синий и сине-зеленые цвета в чистом виде и их светлые тона, они воспринимаются человеком как освежающие, что создает ощущение прохлады и увлажнения воздуха в помещении.

2. В прохладных и сырых помещениях для гармонизации восприятия интерьера промышленного здания рекомендуется использовать отделочные материалы желтых и красно-оранжевых оттенков как в чистом виде, так и их более светлые тона, которые воздействуют с эффектом «высушивания» и «согревания».

3. Для снижения нервно-психологической нагрузки на организм человека под действием шума при производственных процессах рекомендуется использовать успокаивающие и снижающие напряжение цвета и оттенки (темно-зеленый, голубой и синий).

4. При тихой и монотонной работе необходимо стимулировать нервную систему сотрудников, это можно сделать с помощью желтой, оранжевой и красно-коралловой отделки (окраски) стен.

5. На производствах, в которых, при работе может чувствоваться кислотный запах, рекомендуется использовать следующие цвета: розовый, красный, коралловый, они чаще всего ассоциируются с чем-то сладким, тем самым способны нивелировать ощущение кислоты.

6. При работе с нейтрализацией восприятия сладковатого запаха при производственном процессе необходимо сгладить его «кислыми» цветами, таким образом, его воздействие будет не таким обостренным. Подойдут желтый и сине-зеленый цвета.

Необходимо помнить, что, используя цвет в помещениях для минимизации негативных факторов, важно учитывать назначение помещения, чтобы «значение» цвета не противоречило его функции и процессу в нем протекающему.

Не менее важно учитывать и то, как воспринимаются сочетания цветов, например, пола и стен, потолка и стен: если они будут слишком контрастными, то наблюдается излишняя концентрация внимания на них, что создаст оптические иллюзии, может зрительно изменить геометрию помещения, будет дезориентировать человека в пространстве, отвлекать от работы. Это влечет снижение эффективности труда и увеличивает риск производственных травм. «Знаки безопасности при излишнем контрасте цветов в интерьерах промышленного здания теряются из вида (воспринимаются плохо или не воспринимаются) у работников промышленного предприятия» [3, 4]. С точки зрения влияния цвета на физиологию человека контрастные сочетания цветов приведут к быстрой утомляемости, усталости глаз и повысят нервное напряжение [5].

Выбирая цвета для помещений с промышленным оборудованием, необходимо ориентироваться, прежде всего, на цвета, которые отражают не менее 40–50% падающего на них света. В соответствии с этим предлагается для оформления цехов использовать следующие цвета: для потолков, а также для элементов из металла лучше использовать белый, светло-лимонный; для стен, перегородок применим белый, светло-зеленый, светло-голубой, светло-желтый, бирюзовый и другие светлые оттенки этих цветов [6], они будут создавать ощущение более освещенного помещения и, следовательно, способствовать меньшему зрительному напряжению, частично снизят утомляемость. Окраска помещений в светлые тона дает также небольшую экономию электроэнергии. Если предметы или конструкции зданий окрашивать в светлые тона, то они будут создавать ощущение легкости. Потолок и фермы, окрашенные в белый цвет, не будут визуально подавлять человека и выглядеть массивно.

Необходимо учитывать вид выполняемых в помещении работ. Для работы, требующей сосредоточенности и большой концентрации лучше использовать мягкие, серебристые и серебристо-серые цвета, светло-фиолетовые тона [7–9]. В помещениях, где процесс требует большого умственного напряжения, рекомендуется применить желтые, оранжевые и лимонные оттенки, а если работа требует постоянного внимания, то окрашивать поверхность стен можно в оттенки зеленого.

Свет и его влияние на визуальный комфорт среды

Неблагоприятная световая обстановка производственных помещений в сочетании с высокой нагрузкой на зрение (например, рассматривание мелких предметов на близком расстоянии) является причиной утомления глаз, что при продолжительном и повторяющемся воздействии ведет к хроническим заболеваниям [10–12]. В таких помещениях повышается значимость цветоощущения. Наиболее благоприятно для таких условиях естественное освещение (через окна, кровлю; оптимально, чтобы свет был комбинированным) [13]. При искусственном освещении наиболее благоприятно освещение светодиодными лампами.

Принципы создания комфортной световой среды в интерьере:

1. Соответствие уровня освещенности рабочего места характеру выполняемой на нем работы.
2. Равномерность распределения освещения по площади помещения.
3. Отсутствие бликов и резких теней в интерьерах промышленных зданий.
4. Учет рассеяния света в помещении в разные месяца года.
5. Постоянство освещения помещений во время рабочего процесса.
6. Учет особенности цветопередачи и температуры света.

Следует отметить, что при смене освещенности помещения, работнику необходимо время на зрительную адаптацию. При использовании различного светового оборудования для функционально разных интерьеров промышленных зданий (а именно, с разной температурой, направлением света, цветопередачей), необходимо закладывать время на световую адаптацию от 5 до 10 минут, а на темновую адаптация: от 30 минут до 2 часов.

Известно, что при естественном освещении производительность труда на 10% выше, чем при искусственном, однако естественное освещение непостоянно, так как зависит от времени года, суток, ориентации окон, высоты соседних зданий, чистоты стекол и других факторов, которые можно компенсировать за счет искусственного освещения. Но продолжительная работа в помещении без естественного света может оказывать неблагоприятное воздействие на психологический комфорт: ощущение отсутствия связи с внешним миром, ощущения замкнутости пространства, особенно в небольших по площади помещениях, монотонности искусственной световой среды [14, 15]. Все это приводит к ухудшению самочувствия и снижению настроения и работоспособности сотрудников, а впоследствии – к нарушению сна.

Восприятие цвета в зависимости от типа освещения

Любой окрашенный объект (или плоскость) под воздействием освещения воспринимается по-разному, это обусловлено характеристиками отделки (яркость, насыщенность, контрастность, материал, текстура) и источника освещения. Наиболее благоприятный в цветопередаче – полуденный солнечный свет, но так как он непостоянен, то для комфортной работы необходимо выбирать источники искусственного освещения с максимально естественной цветопередачей [16–18]. Для выбора оптимального освещения необходимо учитывать особенности восприятия», а именно:
– если осветить синюю окрашенную поверхность ярким, теплым (оранжевым или желтым) светом, то эта поверхность будет казаться более темной, а иногда черной;
– чем больше солнечного света проникает в помещение, тем ярче воспринимается цвет, на который он направлен;
– поверхность, освещенная светом той же температуры, что и цвет поверхности, выглядит более яркой;
– предметы, на которые свет падает прямо, кажутся более яркими, по сравнению с теми, на которые свет падает под углом;
– все объекты, рассматриваемые на расстоянии, имеют голубоватый оттенок;
– при увеличении расстояния при их рассмотрении светлые поверхности кажутся более темными, а темные кажутся более серыми, т.е светлеют;
– при рассмотрении предметов при искусственном освещении происходит изменение их цветового тона. Это приводит к тому, что белые, серые и также зеленые цвета, кажутся желтоватыми, а синие приобретают красноватый оттенок (табл. 1);
– темная окраска помещения зрительно снижает освещенность помещения примерно на 20–40%.
– освещенность нижних этажей всегда меньше чем верхних, поэтому отделку нижних этажей предпочтительно делать более светлой, чем верхних, чтобы повысить количество отражающих искусственный свет поверхностей.

Таблица 1
Изменение цветов под воздействием теплого и холодного света [16–18]

Условные обозначения: При рассмотрении предметов при искусственном освещении, происходит изменение их цветового тона. Столбец 2 указывает, как воспринимается интенсивность (насыщенность) цвета при дневном свете: Н – низкая (менее насыщенный цвет), В – высокая (более насыщенный цвет). Столбцы3 и 4, указывают, как воспринимается цветовой тон при теплом и холодном свете: Т – теплеет, Б – бледнеет, Ж – желтеет, С – сереет, Б – белеет, Р – розовеет, О – становится оранжевым, К – коричневеет; Г – голубеет, Я – становится ярче, Х – холодеет. Для рационального выбора типа ламп для производственных помещений необходимо заранее изучить характер работы, которая будет происходить в конкретном помещении, непосредственно в близости к свету.

Важно учитывать не только цвет освещения, но и его интенсивность. Сила света имеет градации: яркий, средний, рассеянный и отраженный свет. Для слабоосвещенных помещений лучше выбирать цвет отделки в светло желтых или розовых тонах [19, 20]. Белый цвет в отделке при слабом освещении воспринимается тусклым и серым, что впоследствии может угнетать и создавать стресс для работников. Если же помещение достаточно освещено и обращено на юг, то его отделка может быть более темной, можно допустить использование серо-голубых тонов.

Рассмотрим основные виды источников освещения, которые применяются для освещения такого типа интерьеров и их характеристики (табл. 2) [20].

Таблица 2 
Характеристики источников освещения

Условные обозначения: Столбец 2: CRI – цветопередача. Столбец 4: СИ – светодиодные источники, ЛДЦ – люминесцентные лампы дневного света с улучшенной цветопередачей, ЛТБЦЦ – люминесцентные лампы теплого белого света с высококачественной цветопередачей, ЛЕЦ – люминесцентные лампы естественного света с улучшенной цветопередачей, МГЛ – металлогалогенные лампы Из данных таблицы видно, что наиболее универсальными являются светодиодные лампы. Срок их эксплуатации – до 50 000 часов. При работе со светодиодными источниками света учитывается, что прямое излучение этих ламп не должно попадать в поле зрения работников, находящихся в помещении, так как имеет свойство ослеплять.

В табл. 3 представлен результат обобщенного психофизиологического анализа влияния цвета на различных типах поверхностей (пол, потолок и стены).

Таблица 3
Воздействие цвета на человека в зависимости от расположения на поверхности [19, 20]

Условные обозначения: Воздействие цвета на человека в зависимости от расположения на поверхностях (потолок, пол, стены). Столбец 2. Цвет воспринимается на различных поверхностях как более близкий или как удаленный от наблюдателя, или нейтрально: Б – близко, Д – далеко, Н – нейтрально. Столбец 3. Воздействие цвета на наблюдателя при покрытии потолка: У – угнетает, В – возбуждает, ВО – ощущение воздушности. Столбец 4. Воздействие цвета на наблюдателя при покрытии стен: С – сужает, Р – расширяет, П – просторность, УС – успокаивает; Столбец 5. Воздействие цвета на наблюдателя при покрытии пола: УТ – устойчивый, Х – хрупкий.

Таким образом, переход на качественно новый уровень визуальной среды в интерьерах промышленных зданий позволит:
– Положительно влиять на микроклиматические и гигиенические показатели помещения.
– Производить зонирование помещения не загромождая пространство массивными перегородками.
– Улучшать условия видимости.
– Оказывать положительное психологическое воздействие на эмоциональное состояние человека, способствовать повышению производительности труда. Разумно подобранные цвета могут сгладить у человека неприятные чувства, связанные с тяжелыми условиями труда.
– Сохранить здоровье промышленно-производственного персонала.

Результаты

Практическое воздействие цвета и освещения в промышленном интерьере, их значимость трудно переоценить, так как это важнейшие факторы, обеспечивающие необходимый комфорт для работы. Поэтому актуален «осознанный» подход и к цвето-световому оформлению промышленного пространства. Так как нормативная база, касающаяся промышленных зданий, в части отделки помещений и их цветового оформления уступает современным темпам развития, не всегда представляется возможным создать качественную, комфортную визуальную среду для работы в промышленных зданиях.

Температура цвета и индекс цветопередачи –основополагающие характеристики при выборе типа освещения для промышленных зданий. Исходя из проведенного анализа этих характеристик, можно проследить, как меняется индекс цветопередачи в зависимости от изменения цветовой температуры, и какие световые приборы наиболее точно передают цвет поверхностей окружающих работающих во время рабочего процесса.

Выводы

Таким образом, колористика пространства и его освещение – ключевые характеристики промышленного интерьера, которые способны повлиять на психологическое и физическое состояние человека, а также создать позитивные ассоциации с рабочим местом, что, в свою очередь, благоприятно сказывается на мотивации и качестве работы. Уделив большее внимания колористике и освещенности в промышленном здании, можно вывести рабочую среду на качественно новый уровень комфорта.

На основании проведенного анализа обобщены и систематизированы теоретико-практические аспекты формирования цветосветового климата, представленные в формате научно-практических рекомендаций формирования благоприятной рабочей среды:

1. Цветовое оформление рабочих помещений следует принимать с учетом оптического и психофизического воздействия на сотрудников.

2. Необходимо помнить, что, используя цвет в помещения для минимизации негативных факторов, важно учитывать назначение помещения, чтобы «значение» цвета не противоречило его функции и процессу в нем протекающему.

3. Не менее важно учитывать и то, как воспринимаются сочетания цветов, например, пола и стен, потолка и стен.

4. Выбирая цвета для помещений с оборудованием, необходимо ориентироваться, прежде всего, на цвета, которые отражают не менее 40–50% падающего на них света.

5. Необходимо учитывать вид выполняемых в помещении работ.

6. Следует отметить, что при смене освещенности присутствует зрительная адаптация, на которую требуется время.

7. Необходимо выбирать источники искусственного освещения с максимально естественной цветопередачей.

8. Для выбора оптимального освещения необходимо учитывать особенности восприятия.

9. Важно учитывать не только цвет освещения, но и его интенсивность.

Заключение

Для продолжения работы в области данной темы нами разрабатывается авторская методика по использованию цвета с учетом психофизиологии работников предприятия и специфики труда, на основании которой будет разработан программный комплекс для моделирования цвета интерьера предприятия с учетом: психофизиологического воздействия цвета на человека, микроклимата помещений, специфики (особенностей) труда сотрудников, объемно-планировочных и функциональных аспектов помещений промышленного здания. Разрабатываемая методика позволит учесть как особенности восприятия и воздействия рабочей среды на человека, так и аспекты организации пространства.

Библиография

1. Великовский, Л.Б. Архитектура гражданских и промышленных зданий / Л.Б. Великовский. – М.: ЁЁ Медиа, 2020. – 545 c.

2. Гуляницкий, Н.Ф. Архитектура гражданских и промышленных зданий / Н.Ф. Гуляницкий. – М.: Стройиздат, 2021. – 256 c.

3. Эдвин, Д.Б. Принципы света и цвета. Исцеляющая сила цвета / Д.Б. Эдвин. – Киев: София, 1996. – 320 с.

4. Кухта, М.С. Промышленный дизайн / М.С. Кухта, В.И. Куманин, М.Л. Соколова, М.Г. Гольдшмидт. – Томск: Изд-во Томск. политех. ун-та, 2013. – 312 с.

5. Повилейко, Р.П. Человек. Машина. Красота: Техническая. эстетика: проблемы и практика / Р.П. Повилейко. – Новосибирск: Зап.-Сиб. кн. изд-во, 1969. – 176 с.

6. Агранович-Пономарева, Е.С., Литвинова А.А. Архитектурная колористика: практикум / Е.С. Агранович-Пономарева, А.А. Литвинова. – Минск: Технопринт, 2002. 37 с.

7. Панксенов Г.И. Живопись. Форма, цвет, изображение / Г.И. Панксенов. – М.: Академия, 2007. – 184с.

8. Генрих, Ф., Ксавер, А. Человек – цвет – пространство: прикладная цветопсихология / Ф. Генрих, А. Ксавер. – М.: Стройиздат, 1973. – 36 с.

9. Арнхейм Р. Искусство и визуальное восприятие / Р. Арнхейм. – М.: Архитектура-С, 2007. – 392 с.

10. Браэм, Г. Психология цвета / Г. Браэм. – М. :Астрель, 2009. – 158 с.

11. Измайлов, Ч.А. Психофозиология цветового зрения / Ч.А. Измайлов. – М.: МГУ, 1989. – 195 с.

12. Arnheim, R. Art and visual Perception. Psychology of the creative Eye / R. Arnheim. – Berkly and Los Angeles: University Of California Press, 1975. – 506 p.

13. Luscher, M. The Luscher Color Test / M. Luscher. – New York: Academic Press. 1969. – 268 p.

14. Ellinger, F. The Biological Fundamentals of Radiational therapy / F. Ellinger. – New York: Academic Press, 1941. – 185 p.

15. Eysenk, A. A critical and experimental study of color preference / A Eysenk. – New York: Amer. J. Psychol, 1941. – 394 p.

16. Gelineau, E. A psychometrical approach to measurement of color preference /, E. Gelineau. USA: Pers. & Motor Skills, 1981. – 174 p.

17. Babey-Brooke, A., Amber, R. Color Therapy / A. Babey-Brooke, R. Amber. – New York: Santa Barbara Press, 1979. – 120 р.

18. Berlin, B., Kay, P. Basic color terms / B. Berlin, P. Kay. – USA: University of California Press. – 118 р.

19. Osgood, C. The Cross-Cultural Generality of Visual-Verbal Synesthetic Tendencies. / C. Osgood, Chicago:Pers. & Motor Skills, 1969. – 584 p.

20. Osgood, C. The measurement of meaning / C. Osgood, G. Suci, P. Tannenbaum. – Urbana:Pers. & Motor Skills, 1957. – 520 р.

Ссылка для цитирования статьи

Налбандян, А.В., Смолина, О.О. Теоретико-практические аспекты благоприятного цветосветового климата в промышленном здании / А.В. Налбандян, О.О. Смолина //Архитектон: известия вузов. – 2024. – №1(85). – URL: http://archvuz.ru/2024_1/20/  – doi: 10.47055/19904126_2024_1(85)_20

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons "Attrubution-ShareALike" ("Атрибуция - на тех же условиях"). 4.0 Всемирная