Εφαρμογές αρχιτεκτονικού φωτισμού με συστήματα οπτικών ινών

Η λειτουργία τους βασίζεται στις δύο βασικές ιδιότητες του φωτός (ολική ανάκλαση και διάθλαση) και η επιτυχημένη εφαρμογή τους στη δημιουργικότητα και την επαγγελματική εμπειρία του μελετητή φωτισμού. Πέρα από τη δημιουργία των γνωστών ‘έναστρων ουρανών’ και τις εναλλαγές χρωμάτων, τα συστήματα φωτισμού με οπτικές ίνες προσφέρουν εξαιρετικές δυνατότητες για τη δημιουργία μοναδικών λεπτομερειών αρχιτεκτονικού φωτισμού. Οι εφαρμογές φωτισμού που βασίζονται στην τεχνολογία αυτή απαιτούν λεπτομερή σχεδιασμό από ανεξάρτητο επαγγελματία μελετητή φωτισμού, ο οποίος θα προδιαγράψει το σύστημα ανάλογα με τις ανάγκες του έργου και θα αξιολογήσει τις τεχνικο-οικονομικές προτάσεις εναλλακτικών προμηθευτών.    

Στο παρελθόν, η δυσκολία των κατασκευαστών οπτικών ινών να παρουσιάσουν ακριβή φωτομετρικά στοιχεία για την απόδοση των συστημάτων τους υπήρξε σημαντικός παράγοντας για την καθυστέρηση εξάπλωσης της τεχνολογίας αυτής σε εφαρμογές γενικού φωτισμού.
Στις μέρες μας τα προβλήματα αυτά έχουν προ πολλού ξεπεραστεί και η τυποποίηση των πληροφοριών σχετικά με την απόδοση των συστημάτων, επιτρέπει στους μελετητές να επιλέγουν το κατάλληλο σύστημα οπτικών ινών ανάλογα με την απόδοση του και να λαμβάνουν αποφάσεις όχι εμπειρικά αλλά ύστερα από μια σειρά υπολογισμών ακρίβειας.
Για το σκοπό αυτό τα συστήματα οπτικών ινών με  εκπομπή τελικού φωτισμού (end-emitting) θα πρέπει να δοκιμάζονται έτσι ώστε η απόδοση τους να μπορεί να ταξινομηθεί με τρόπο αντίστοιχο των συμβατικών φωτιστικών. Τα συστήματα οπτικών ινών με εκπομπή γραμμικού φωτισμού (side-emitting) θα πρέπει να έχουν τουλάχιστον μια τυπική τους τομή 1200 χιλιοστών δοκιμασμένη έτσι ώστε τα φωτομετρικά στοιχεία να μπορούν να παρουσιασθούν κατά τρόπο ανάλογο με αυτά των λαμπτήρων φθορισμού.
Οι πληροφορίες θα πρέπει να δίνονται για ένα στάνταρτ μήκος οπτικής ίνας έτσι ώστε η απορρόφηση του φωτός κατά μήκος της ίνας να είναι δυνατό να προβλεφτεί με ακρίβεια και να υπολογιστεί σαν ένα επιμέρους στοιχείο στη μελέτη φωτισμού. Το φως απορροφάται καθώς διέρχεται κατά μήκος της οπτικής ίνας, μια διαδικασία που συχνά ονομάζεται απόσβεση. Ίνες διαφορετικού μήκους εκπέμπουν διαφορετικές ποσότητες φωτός, ανεξάρτητα εάν εκπέμπουν το φως στο τέλος ή γραμμικά. Το ποσοστό αυτό της απώλειας φωτός ανά μέτρο θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στους φωτομετρικούς υπολογισμούς. Αρκετοί είναι οι κατασκευαστές συστημάτων φωτισμού με οπτικές ίνες που παρέχουν όλες αυτές τις πληροφορίες και μάλιστα σε ηλεκτρονική μορφή μαζί με ειδικά κατασκευασμένο software φωτομετρικών υπολογισμών.

Εφαρμογές αρχιτεκτονικού φωτισμού

Προθήκες μουσείων

Η χρήση συστημάτων με οπτικές ίνες για το φωτισμό προθηκών μουσείων προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των συμβατικών μεθόδων φωτισμού. Το αποτελεσματικό φιλτράρισμα της υπεριώδους ακτινοβολίας (UV) και ο περιορισμός της υπέρυθρης (IR) έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της εκπομπής θερμότητας στο χώρο της προθήκης.

Βασικό πλεονέκτημα του συστήματος αυτού είναι ότι επιτρέπει την τοποθέτηση της φωτεινής πηγής σε κάποια απόσταση μακριά από την προθήκη σε τοποθεσία προσιτή για την αλλαγή του λαμπτήρα. Αυτό διευκολύνει την αποτελεσματική  συντήρηση της εγκατάστασης. Το εξαιρετικά μικρό μέγεθος των οπτικών ινών κάνει επίσης εύκολη την διακριτική ενσωμάτωση τους στο σώμα της προθήκης. Τα χαρακτηριστικά αυτά είναι εξαιρετικά χρήσιμα για το φωτισμό προθηκών σε μουσεία όπου απαιτούνται  χαμηλά επίπεδα φωτισμού (από 50 έως 200 lux) από πολύ κοντινές αποστάσεις (συχνά κοντινότερες των 600 χιλιοστών) εξαιτίας των περιορισμένων διαστάσεων της προθήκης.
Στη περίπτωση αυτή οι οπτικές ίνες φωτισμού είναι ένα εξαιρετικά χρήσιμο εργαλείο ειδικά εάν ληφθεί υπόψη ότι μια συμβατική φωτεινή πηγή για παράδειγμα ένας λαμπτήρας αλογόνου ακόμα και 20W είναι δυνατό να δώσει αρκετές εκατοντάδες lux σε αυτή την απόσταση. 

Σημαντικός παράγοντας στο σχεδιασμό φωτισμού προθηκών μουσείου είναι η κατάλληλη επιλογή λαμπτήρα. Στην πραγματικότητα μόνο οι λαμπτήρες αλογόνου προσφέρουν αποδεκτή χρωματική απόδοση (αποδίδουν δηλαδή με ακρίβεια τα πραγματικά χρώματα των εκθεμάτων) υπό τον όρο ότι οι αποστάσεις των οπτικών ινών είναι περιορισμένες. Οι οπτικές ίνες δεν βελτιώνουν τη χρωματική απόδοση του εκπεμπόμενου φωτός και έχουν μια ανεπαίσθητη πράσινη απόχρωση η οποία είναι πιο ορατή όσο μακρύτερη είναι η ίνα.

Οι φωτεινές πηγές θα πρέπει να είναι θερμικά απομονωμένες από την προθήκη. Η τοποθέτηση τους κάτω από το δάπεδο της προθήκης και σε κοντινή απόσταση από αυτό έχει σαν αποτέλεσμα σε σημαντική μεταφορά θερμότητας στο σώμα της προθήκης και για το λόγο αυτό θα πρέπει να αποφεύγεται.
Θα πρέπει επίσης να υπάρχει η δυνατότητα κλειδώματος τόσο των δεσμών οπτικών ινών όσο και των φακών στις προβλεπόμενες από το μελετητή θέσεις. Εξίσου σημαντική είναι η δυνατότητα χρησιμοποίησης διαφόρων εξαρτημάτων στα τελικά σημεία εκπομπής του φωτός όπως φακών, φίλτρων, εξαρτημάτων διάχυσης του φωτός κλπ. Αυτό εξασφαλίζει ευελιξία στο σχεδιασμό του φωτισμού της προθήκης όταν τα εκθέματα αλλάζουν. Οι οπτικές ίνες δίνουν ένα μεγάλο αριθμό φωτεινών σημείων με κινητή κατεύθυνση κάτι που είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για την επιλεκτική ανάδειξη συγκεκριμένων αντικειμένων αλλά τόσο ο αριθμός όσο και η διάταξη τους θα πρέπει να σχεδιάζεται με προσοχή ώστε να αποφεύγονται ανεπιθύμητες πολλαπλές σκιάσεις. 

Φωτισμός εξωτερικών χώρων

Τα συστήματα φωτισμού μέσω οπτικών ινών προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα όσον αφορά τη συντήρηση και την αντοχή τους σε αντίξοες κλιματολογικές συνθήκες (ακραίες διακυμάνσεις θερμοκρασίας, υγρασία, ξηρασία) και είναι ιδανικά για κάποιες εφαρμογές αρχιτεκτονικού φωτισμού εξωτερικών χωρών όπως για παράδειγμα ο ορισμός του περιγράμματος κτιρίων ή πισινών με τη δυνατότητα εναλλαγής χρωμάτων. Μέριμνα θα πρέπει να λαμβάνεται στη επιλογή των συγκεκριμένων υλικών ενός τέτοιου συστήματος που θα πρέπει όχι μόνο να είναι στεγανά αλλά και να μπορούν να αντέχουν στα υψηλά επίπεδα υπεριώδους ακτινοβολίας του φυσικού φωτός.

‘Διακοσμητικός’ φωτισμός

Παρόλο που η προσομοίωση ενός έναστρου ουρανού αποτελεί ένα από τα πιο χρησιμοποιημένα αρχιτεκτονικά κλισέ της χρήσης οπτικών ινών, παραμένει μια ικανοποιητική εφαρμογή καθώς τα πραγματικά επίπεδα φωτεινότητας στις άκρες των ινών δεν απαιτείται να είναι ιδιαίτερα υψηλά για την αποτελεσματική λειτουργία του οπτικού εφέ. Παρόμοιες εφαρμογές περιλαμβάνουν τον ορισμό του περιγράμματος συγκεκριμένων στοιχείων της πρόσοψης ενός κτιρίου, γραφικά εφε που στηρίζονται σε μεγάλο αριθμό φωτεινών κουκίδων, σήμανση διαδρόμων κλπ. Ο έλεγχος και η εναλλαγή χρωμάτων είναι εύκολη υπόθεση και όλα μπορούν να γίνουν στη φωτεινή πηγή. Η ανάπτυξη των ψηφιακών πρωτοκόλλων επικοινωνίας όπως το πλέον διαδεδομένο DMX επιτρέπει μεγαλύτερο βαθμό συντονισμού και προσφέρει νέες αυξημένες δυνατότητες για εφέ κίνησης και εναλλαγών σε μεγάλους χώρους.

Γενικός φωτισμός εσωτερικών χώρων

Αυτή είναι μια νέα δυνατότητα που προέρχεται από τις πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις σε λαμπτήρες και φωτεινές πήγες που επιτρέπουν εξαιρετικά μεγαλύτερες ποσότητες φωτισμού να εκπέμπονται μέσω του συστήματος οπτικών ινών.  Παρολαυτά ειδική μελέτη θα πρέπει να εκπονείται στη περίπτωση χρησιμοποίησης οπτικών ινών για το γενικό φωτισμό ενός χώρου αφού κάποιοι παράμετροι όπως ο αναγκαίος χώρος για να περάσουν οι δέσμες των ινών, το ίδιο το μέγεθος των δεσμών για την παροχή  ικανοποιητικών επιπέδων φωτισμού και ο ακριβής έλεγχος της εκπεμπόμενης φωτεινής δέσμης, θα πρέπει με σαφήνεια να καθορίζονται από τα πρώτα σταδία σχεδιασμού ενός χώρου. Επιπλέον η ευχέρεια της αντικατάστασης ενός και μόνου λαμπτήρα αντί για πολλους, μπορεί να είναι εξίσου και το πρόβλημα σε εφαρμογές γενικού φωτισμού, αφού εάν υπάρξει κάποια βλάβη στη φωτεινή πηγή αυτό θα επηρεάσει το σύνολο του φωτισμού στο χώρο και όχι μόνο κάποια επιμέρους σημεία.

Επιπλεόν εφαρμογές

Εξίσου συχνή και επιτυχημένη είναι η χρησιμοποίηση των συστημάτων φωτισμού μέσω οπτικών ινών για το φωτισμό:

- Εισόδων, lobbies και διαδρόμων ξενοδοχείων.
- Αιθουσών θεάτρων και κινηματογράφων.
- Εστιατορίων και bar.
- Πινακίδων με ονόματα εταιριών και  διαφημιστικών πινακίδων.  
- Βιτρινών κοσμηματοπωλείων και ειδών λαϊκής τέχνης.
- Σημάτων οδικής ασφάλειας και διαβάσεων πεζών.
- Χειρουργείων και άλλων ειδικών νοσοκομειακών χώρων.

Θεόδωρος Δ. Κοντορήγας MBA MSc PLDA
Θ. Κοντορήγας και Συνεργάτες Αρχιτέκτονες Φωτισμού
 
Πηγές φωτογραφικού υλικού :
1 – 5 : Διακοσμητικοί πολυέλαιοι με οπτικές ίνες στο lobby ξενοδοχείου στην Κρήτη (Σχεδιασμός συστήματος και μελέτη φωτισμού: Θ. Κοντορήγας και Συνεργάτες)
6 – 10 : Flux Lighting