Ландшафтный дизайн

Перспектива интеграции светодизайна в эксплуатируемые конструкции стилобатов

УДК: 624.016:628.9
Шифр научной специальности: 5.10.3
DOI: 10.47055/19904126_2025_1(89)_26

Аннотация

Введение

Цель исследования – определение перспективы интеграции современного светотехнического оборудования в комбинированные конструкции стилобатов, рассмотрение инженерно-технического решения.

Задачи: 1) анализ основных источников рассматриваемой тематики на современном этапе; 2) определение роли и спорных аспектов, связанных с концепцией наружного освещения стилобатов; 3) обозначение нюансов в формировании инженерно-технического решения использования светодизайна на стилобатах.

Объект исследования – архитектурно-художественная подсветка на стилобатах, предмет – совокупность научных работ, нормативных документов и технических решений по этой теме, а также анализ рынка светотехнического оборудования.

Трансформацию городской застройки и планировочную структуру любого современного города, можно проследить по историческому развитию его элементов: каркаса, ткани и плазмы.

Каркас представляет собой устойчивую основу города, которая сохраняется с течением времени и формирует пространственно-планировочную организацию систем, включая основные оси и узлы транспортной инфраструктуры, а также прилегающие к ним территории. Он определяет геометрию планировки и задает направления территориального развития города. Каркас развивается за счет интеграции окружающей застройки [10, с. 135].

Ткань – это жилые, промышленные и общественные территории городской застройки. Одно из современных нововведений в области сооружений и конструкций, составляющих ткань города – стилобат. Это встроенно-пристроенная часть высотного здания или комплекса, находящаяся в его основании (включая подземную часть) [4]. Стилобаты, история которых отсылает к античной архитектуре, где они использовались для поддержания колоннад и создания монументальных сооружений, в наши дни становятся важным инструментом для оптимального внедрения высотных зданий или комплексов в пространство города. Стилобат служит мощным связующим звеном в городском пространстве, что достигается различными функционально-планировочными и объемно-пространственными способами [9]. Стилобат, расположенный в основании высотного здания или комплекса, выполняет ряд общественных функций, например торговые, развлекательные, спортивные, оздоровительные, детские, паркинг и пр. [3]. Одно из ключевых преимуществ стилобата – возможность размещения дополнительных зеленых зон, что особенно важно в условиях плотной застройки и недостаточной степени озеленения в крупных городах.

Плазма – это архитектурно-дизайнерское наполнение города, малые архитектурные формы, сооружения, информационные и навигационные системы, и, самое важное – осветительные установки (ОУ). Световое благоустройство города – одна из важнейших задач урбанизации территории. Грамотное и технически выверенное искусственное освещение играет большую роль в создании комфортной среды для проживания. Дизайнерская подсветка; повышение уровня видимости; обеспечение безопасности; улучшение психоэмоционального фона для человека; обозначение пространственных ориентиров; поддержание архитектурного облика города; выделение береговой линии и набережных – все это достигается путем внедрения светодизайна в благоустройство города.

В статье рассматривается актуальность использования комбинированных конструкций стилобатов и интеграция в их благоустройство современного светотехнического оборудования, отвечающего концепции светодизайна, энергоэффективности и эстетически-психологической адаптации человека.

Методика

Мегаполис как объект градостроительной деятельности представляет собой сложную структуру, требующую равнозначного внимания ко всем аспектам проектирования. Постоянные изменения цветовой температуры искусственного освещения, создающие дополнительный полихромный фон в городском пространстве в ночное время, стали основой для более глубокого изучения понятия «светоцветовая среда». Это понятие используется как для разработки градостроительных концепций, так и для теоретических исследований [1, с. 67].

Развитие науки светового дизайна начинает свой путь в XVIII в., когда впервые в городском уличном пространстве было применено искусственное освещение с использованием масляных фонарей [12]. Пройдя долгой и ухабистой дорогой, конструкция ОУ достигла современного оснащения светодиодным оборудованием, которое в несколько тысяч раз превзошло первую в мире систему освещения дуговыми лампами-свечами (лампами накаливания) и в энергоэффективности и в светотехнических показателях. На данный момент наука светодизайна стремительно развивается, поднимаются вопросы об актуальных проблемах современного архитектурного сообщества [11]. В научном сообществе активно обсуждается тема внедрения светодизайна в основу эстетического облика города, наполнение которого всецело производится путем использования ОУ: от светоцветовой рекламы и медиафасадов, до интеграции «умного» адаптивного освещения [6, с. 43] с использованием Li-Fi-технологий и применения виртуальных нейротехнологий и автоматизированных систем управления наружным освещением (АСУНО). Современные возможности науки в области дизайна и электротехники позволяют использовать компьютерные технологии моделирования светопространства для определения целесообразности интеграции световых форм в пространство города для формирования психоэмоционального климата среды в соответствии с полученными данными [7]. Активно продвигается развитие интерактивной светоцветовой среды в мегаполисах, что позволяет создавать «футуристичные» пространства [2].

Однако по сей день остаются актуальными проблемы, описанные в научных трудах в рамках Федеральной целевой программы «Исследование и разработки по приоритетным направлениям научно-технического комплекса России на 2007–2013 гг.», а именно: 1) непредсказуемость формирования светопространственной структуры в ходе эволюции городского пространства; 2) недостаточная разработка и взаимосвязь нормативных документов; 3) замедленное развитие междисциплинарной интеграции в исследованиях данной области, а также отсутствие светотехнической экспертизы и мониторинга существующей искусственной световой среды в целом; 4) недостатки в методах подготовки специалистов, отвечающих за весь комплекс проектных разработок. По сей день актуален вопрос внедрения науки светодизайна в современных федеральных государственных образовательных стандартах высшего профессионального образования (ФГОС) РФ, в связи с тем, что он недостаточно отражен и не способствует выпуску полноценных специалистов, владеющих методологией формирования и проектирования искусственной световой среды [1], (актуально по итогам материалов круглого стола 2022 г. [8]). Хоть и самые основные вопиюще-непрофессиональные ошибки в световом благоустройстве получается нивелировать путем развития светотехнических и компьютерных технологий, что указывает на бесспорный факт развития науки в российском сообществе, но не исключает обратной стороны проблематики, рассмотренных в научных трудах 2016 г. [13].

Современная городская среда требует инновационных решений, которые одновременно удовлетворяют функциональные, эстетические и экологические запросы общества. При проектировании стилобатов высотных зданий и комплексов многое делается для создания ощущения связи человека с окружающей средой. Активно применяется озеленение, при этом форма стилобата зачастую сложна настолько, что сама становится ландшафтным элементом. Кроме того, широкое использование световых фонарей и атриумов в сочетании с различными технологическими решениями позволяет говорить об их энергоэффективности. В архитектурно-планировочных и функциональных особенностях стилобатов современных высотных зданий и комплексов прослеживаются передовые тенденции в архитектуре и градостроительстве, основанные на бесконфликтной и гармоничной интеграции небоскребов в структуру города [4].

Однако потенциал стилобатов, особенно в использовании светового дизайна, остается до конца не раскрытым. Освещение стилобатов зачастую ограничивается базовыми техническими решениями, соответствующими стандартам по функциональности и безопасности, но не учитывающими потребности современного города в создании эстетически привлекательных пространств. Кроме того, классические опоры наружного освещения имеют высокий уровень заглубления закладной детали в покрытие (от 1500 до 2015 мм, для опор от 4 до 11 м), с дополнительным бетонированием элемента под землей. Данное оборудование нецелесообразно использовать на эксплуатируемых кровлях, ввиду особенности конструкции разреза и пирога покрытия стилобата. При использовании прямолинейных закладных меньшей глубины заложения требуется дополнительная изоляция с целью герметизации столба на каждом слое покрытия стилобата, ввиду соблюдения водоотводящих функций и пожарной безопасности. Еще одним способом установки классической опоры наружного освещения на стилобате является использование дополнительных конструкций: ограждений, подпорных стенок, для «наращивания» уровня высоты нулевой отметки для закладной детали. По мнению авторов, данные способы являются экономически невыгодными, трудозатратными в современных реалиях и профиците светотехнического оборудования.

Виды стилобатов с озеленением

Поверхность стилобата представляет собой эксплуатируемую кровлю – плоскую крышу со специальным покрытием, устроенную над зданием или его частями, на которую имеются выходы из помещений здания. Эксплуатируемая кровля стилобата – прекрасная альтернатива наземным благоустроенным общественным городским пространствам в многоуровневой транспортной и пешеходной структуре города. Современные технологии позволяют интегрировать в структуру эксплуатируемой кровли любые виды озеленения и мощения [4].

Эксплуатируемые крыши стилобатов в зависимости от функционального назначения подразделяют на предназначенные под пешеходную или транспортную нагрузку.

Эксплуатируемые крыши под пешеходную нагрузку применяются как отдельно, так и совместно с другими видами крыш, например с озеленяемыми крышами с целью эффективного и эстетического использования площади крыши как дополнительного места для отдыха.

Эксплуатируемые крыши под транспортную нагрузку применяются на таких зданиях и сооружениях, в которых крыша является эксплуатируемой зоной, подразумевающей регулярное движение автомобильного транспорта, а также устройство парковочных мест. Такая крыша может быть озелененной. Стилобаты с озеленением (озелененные крыши) подразделяют на комбинированные конструкции с мобильным (контейнерным) и стационарным типом озеленения. В случае применения стационарного типа озеленения на крыше стилобата создают постоянный (не перемещаемый в течение всего срока жизни крыши) слой субстрата, а все посадки растений выполняют в субстрат аналогично объектам традиционного озеленения. Озелененные крыши стилобата со стационарным озеленением в зависимости от преобладающего типа применяемых растений подразделяют на три типа: с озеленением интенсивного типа; с озеленением полуинтенсивного типа; с озеленением экстенсивного типа [5].

Конструкции кровельного пирога стилобата для разных типов озеленения складываются по единой технологии, различие заключается только в толщине растительного слоя (т. е. субстрата с растениями) и в самом типе плоской кровли (традиционная/инверсионная – крыша с теплоизоляционным слоем поверх водоизоляционного слоя).

Конструкция традиционной кровли стилобата с озеленением, соответствующая ГОСТР 58875-2020. «Зеленые стандарты. Озеленяемые и эксплуатируемые крыши зданий и сооружений» представлены на рис. 1 и включает следующие слои:

1) несущая конструкция крыши стилобата (монолитная железобетонная плита покрытия);

2) пароизоляционный слой: слой из рулонных или мастичных материалов, расположенный в ограждающей конструкции для ее предохранения от воздействия водяных паров, содержащихся в воздухе ограждаемого помещения;

3) теплоизоляционный слой (экструдированный ППС/PIR);

4) разделительный слой: слой из рулонного материала между теплоизоляцией и монолитной стяжкой на цементном вяжущем для исключения увлажнения теплоизоляции или между слоями из несовместимых материалов для исключения их контакта (п/э пленка);

5) уклонообразующий (выравнивающий) слой: слой, заменяющий несущий и подстилающий слои специально для создания уклона в тонкослойной дорожной одежде, если в отдельных случаях невозможно обеспечить минимальную толщину несущего слоя (керамзитобетон/пеностекольный щебень);

6) основание под водоизоляционный слой: поверхность теплоизоляции, несущих плит крыши (настилов), стяжек, штукатурки, стен и т.п., на которую укладывают водоизоляционный слой (рулонный или мастичный) либо стропильные конструкции, обрешетка, контробрешетка, сплошной настил, на которые укладывают и закрепляют водоизоляционный слой из штучных, волнистых или листовых кровельных материалов (цементно-песчаная стяжка, армированная сеткой);

7) водоизоляционный слой: один или несколько слоев рулонных кровельных материалов или мастик, в том числе армированных, последовательно укладываемых на специальное основание;

8) защитный слой: рулонный материал, предохраняющий основной водоизоляционный ковер от механических повреждений, атмосферных воздействий и распространения огня по поверхности крыши;

9) корнезащитный слой (корнезащита): слой, укладываемый поверх водоизоляционного слоя для его защиты от повреждения корнями растений;

10) дренажный слой: слой, выполненный из полимерных профилированных мембран, щебня, дренажных матов и других подобных материалов для отвода воды с эксплуатируемых и озеленяемых крыш;

11) дренажно-водонакопительный слой: слой, выполненный из полимерных профилированных мембран, дренажно-водонакопительных матов и других подобных материалов, предназначенный одновременно для отвода воды с эксплуатируемых и озеленяемых крыш, а также для накопления воды для питания растений на озеленяемой крыше;

12) фильтрующий слой: водопропускающий материал, препятствующий засорению и заиливанию дренирующего, водонакопительного и воздухообменного слоев, а также попаданию в них мелких фракций субстрата. В качестве фильтрующего слоя чаще всего используется нетканый геотекстиль – рулонный синтетический материал, состоящий из ориентированных и (или) неориентированных (хаотично расположенных) волокон, нитей, филаментов и других элементов, скрепленных механическим, термическим, физико-химическим способами и их комбинацией в различных сочетаниях;

13) субстрат: искусственная смесь, состоящая из неорганических и органических веществ, содержащая оптимальное количество основных элементов питания, необходимых для роста и развития растений, и обладающая влагоемкостью, дренирующей способностью, а также прочими физическими свойствами, благоприятными для роста и устойчивого развития растений;

14) растительный слой (растительность): специально подобранные живые растения с высокой степенью жизнестойкости, многолетние и однолетние растения, деревья, кустарники и лианы.*

Рис. 1. Схема типового разреза конструкции стилобата.
Сост. А.И. Набиуллина

Технические решения по интеграции светового дизайнерского оборудования в стилобат

Перед проектированием сетей освещения необходимо определить назначение территории благоустройства. При организации селитебных территорий жилых дворов необходимо соблюдение полифункциональности объекта и грамотное проведение светового зонирования территории путем организации удобной и понятной навигации [5, с. 289]. Важно понимание приоритета улучшения психоэмоционального комфорта в условиях визуального беспорядка и постоянной адаптации зрительной системы в условиях полной урбанизации. Для общественных пространств – разделение светоцветового пространства для стабилизации рекреационных качеств, машинам/самокатам/велосипедам – яркое/белое, пешеходам – приглушенное/желтое светоцветовое пространство. Для туристических и бюрократических целей целесообразно организовать пространственные ориентиры; эстетически оформленное витринное освещение; световые арт-инсталляции; медиафасады; детские зоны с использованием интерактивного освещения; современные нейротехнологии для организации футуристичного светоцветового пространства. Обязательно учитывать экологическую повестку – использовать энергосберегающее осветительное оборудование.

В данном разделе рассматривается техническое решение для оформления светового благоустройства стилобата селитебной зоны с общественным пространством, прогулочной и рекреационной зонами.

Первый этап – определение основных принципов организации светопространства территории: 1) избавление воздушного пространства от визуального загрязнения электропроводами – закладка коммуникаций под землю в специальные коробы; 2) поддержание психоэмоционального состояния горожан путем использования однотонной монохромной подсветки, рекомендуемых показателей освещенности, соответствующих нормируемым и обладающим благоприятным эффектом; 3) использование энергоэффективного оборудования с высокой цветовой отдачей, задействование автоматизированных систем управления наружным освещением (АСУНО) с возможностью интеграции видеонаблюдения в ОУ, и с антивандальной конструкцией и высокой степенью защиты; 4) использование подходящего светотехнического оборудования, отвечающего требованиям особенностей конструкции стилобата и архитектурно-дизайнерским принципам светодизайна.

Второй этап – изучение и подбор светотехнического оборудования для интеграции в конструкцию стилобата (см. таблицу).

Светотехническое оборудование, интегрируемое в конструкцию стилобата

*Источник: https://sarosco.com/catalog/outdoor/ 

Третий этап – техническое предложение по интеграции подобранного оборудования в сформированную конструкцию стилобата (рис. 2) в виде схемы-разреза.

Рис. 2. Схема интеграции подобранного светотехнического оборудования в конструкцию стилобата.
Сост. А.И. Набиуллина и Е.С. Кавторева
Источник электропитания для подключения осветительных и иных электроприборов запрашивается
у балансодержателя (обычно в техническом помещении / электрощитовой здания)

Выводы

Искусственное освещение всегда будет иметь значение в облике города, и, соответственно, нюансов и спорных аспектов. В рамках данного исследования спорными стали следующие аспекты освещения на стилобатах: разрозненность светопространственной структуры; загрязненность воздушного пространства электропроводами; скудный ассортимент светотехнического оборудования; невозможность интегрирования в покрытие стилобата закладной детали под классическую опору наружного освещения. Ко всем спорным аспектам даны объяснения и предложения по реорганизации светопространства на эксплуатируемых кровлях.

Интеграция светового дизайна в эксплуатируемые кровли достигается путем подбора невысоких конструкций опор наружного освещения с типом крепления анкерными закладными элементами на минимальном заглублении в покрытие стилобата, а также путем использования встраиваемых в грунт и твердые покрытия светодиодных светильников. Дополнительно: внедрение светильников-имитаций для декоративного оформления зеленых зон и подсветки зон рекреации; встраивание линейных светильников в конструкции малых архитектурных форм; использование пространства наружных стен зданий для крепления фасадных светильников-прожекторов. Данное оборудование значительно улучшит вечерне-ночной облик пространства стилобата, позволит экономически выгодно оформить грамотную, эстетически и технически выверенную концепцию светового благоустройства эксплуатируемой кровли. 

 Примечания

*ГОСТ 58875-2020. «Зеленые стандарты. Озеленяемые и эксплуатируемые крыши зданий и сооружений», 2020.

Библиография

1. Бокова, О.Р. Проектирование световой архитектуры мегаполиса с учетом требований энергоэффективности и безопасности / О.Р. Бокова // Академический вестник УралНИИПроект РААСН. – 2013. – № 3 – С. 66–69.

2. Булыгина, М.Н. Световой дизайн в городской среде / М.Н. Булыгина, Н.Л. Корзун // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. – 2013. – № 2(5) – С. 64–79.

3. Генералова, Е.М. Обслуживающие зоны в высотных жилых комплексах / Е.М Генералова // Приволжский научный журнал, 2018. – № 1 (45) – С. 145-149.

4. Генералова, Е.М. Градостроительство и архитектура / Е.М. Генералова, В.П. Генералов // Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности. – 2020. – Т. 10. – № 2 – С. 101–106;

5. Грединар, И.Н. Светодизайн жилых дворов / И.Н. Грединар // Наука, образование и экспериментальное проектирование. – 2022. – С. 288–290.

6. Гущин, А.Н. Умный ландшафт для «умного города» / А.Н. Гущин, М.Н. Дивакова // Урбанистика. – 2022. – № 1 – С. 38–50.

7. Карпенко, В.Е. Применение виртуальных и нейротехнологий к архитектурно-световой среде / В.Е. Карпенко // Architecture and Modern Information Technologies. – 2023. – № 2(63) – С. 285–297.

8. Материалы круглого стола «Световой дизайн» // Наука, образование и экспериментальное проектирование в МАРХИ: Тез. докл. междунар. науч.-практ. конф. проф.-преп. состава, молодых ученых и студентов. – М.: МАРХИ, 2022. 

9. Минеева, Н.П. Стилобаты высотных зданий и комплексов, функционально-планировочные особенности / Н.П. Минеева // Проблемы и перспективы развития России: Молодежный взгляд в будущее: сб. науч. ст. Всерос. науч. конференции. – Курск, 2018. – Т. 3. – С. 281–284;

10. Овчаров, А.Т. Концептуальные решения в наружном освещении на современном этапе технических и эстетических возможностей светового благоустройства города / А.Т. Овчаров, А.С. Костарева // Вестн. Томск. гос. арх.-строит. ун-та. – 2019. – Т. 21. – №2 – С. 134–157.

11. Щепетков, Н.И. Актуальные проблемы российского светодизайна: научное осмысление и экспериментальный подход / Н.И. Щепетков, М.А. Силкина, Н.В. Быстрянцева, и др. // Наука, образование и экспериментальное проектирование. – 2022. – С. 435–438.

12. Щепетков, Н.И. История и явь московского светодизайна / Н.И. Щепетков // Architecture and Modern Information Technologies. – 2017. – № 2(39) – С. 329–352.

13. Щепетков, Н.И. Итоги и перспективы развития светового дизайна в городах России / Н.И. Щепетков // Светотехника. – 2016. – №6 – С. 6–12.

14. ZinCO. Зеленые крыши, эксплуатируемая кровля. – URL: https://www.zinco.ru/ 

Ссылка для цитирования статьи

Кавторева, Е.С. Перспектива интеграции светодизайна в эксплуатируемые конструкции стилобатов / Е.С. Кавторева, А.И. Набиуллина, А.С. Щепелева //Архитектон: известия вузов. – 2025. – №1(89). – URL: http://archvuz.ru/2025_1/26/  – DOI: https://doi.org/10.47055/19904126_2025_1(89)_26 

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