Σύγχρονα εργαλεία αρχιτεκτονικού φωτισμού: χωνευτά φωτιστικά εδάφους

Τα φωτιστικά σώματα μαζί με τους λαμπτήρες και τα συστήματα ελέγχου του φωτισμού, αποτελούν τα κύρια τεχνολογικά εργαλεία, που ο μελετητής φωτισμού έχει στη διάθεση του για την αποτελεσματική ανάδειξη κάθε εσωτερικού και εξωτερικού χώρου, καθώς και για τη δημιουργία κατάλληλων συνθηκών φωτισμού για όσους ζουν, εργάζονται ή απλά χρησιμοποιούν τους χώρους αυτούς. Η επιλογή του κατάλληλου φωτιστικού σώματος αποτελεί βασικό στοιχείο σε κάθε μελέτη φωτισμού. Το φωτιστικό σώμα θα πρέπει να υποστηρίζει τη βασική ιδέα του φωτισμού στο χώρο και την τεχνική ή τον τύπο του φωτισμού που έχει επιλεγεί να χρησιμοποιηθεί.

Ο κύριος στόχος του σχεδιασμού ενός φωτιστικού σώματος παραμένει ο ακριβής έλεγχος της φωτεινής ροής που εκπέμπεται από τις πηγές φωτός και η αποτελεσματική κατεύθυνση της προς τις επιθυμητές επιφάνειες. Η ποιότητα κατασκευής ενός φωτιστικού σώματος δεν αναφέρεται μόνο στην ποιότητα των υλικών κατασκευής του, αλλά και σε αυτή που συνδέεται με την εγκατάσταση και την καθημερινή χρήση του. Επιπλέον, σε κάθε φωτιστικό σώμα θα πρέπει να πληρούνται όλες οι κατασκευαστικές απαιτήσεις που αφορούν τη ρύθμιση και προστασία των λαμπτήρων και τη σύνδεση τους με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος καθώς και αυτές που αφορούν την εγκατάσταση, την ασφάλεια και τη σύντήρηση του φωτιστικού σώματος.

Ένα από τα πιο χρήσιμα εργαλεία που η σύγχρονη τεχνολογία του φωτισμού έχει προσφέρει στους μελετητές  φωτισμού τα τελευταία χρόνια, είναι τα χωνευτά φωτιστικά εδάφους. Τα φωτιστικά αυτά χρησιμοποιούνται κυρίως σε εφαρμογές φωτισμού εξωτερικών χώρων (κήποι, πάρκα, πλατείες, προσόψεις κτιρίων, ιστορικά μνημεία) αλλά ολοένα και συχνότερα και σε εσωτερικούς χώρους (γραφεία, κατοικίες, εστιατόρια, ξενοδοχεία και τράπεζες). Η προτίμηση των μελετητών φωτισμού στα φωτιστικά αυτά, οφείλεται στο γεγονός ότι ικανοποιούν τη διαρκή επιθυμία τους να γίνεται ορατό το αποτέλεσμα του φωτισμού και όχι η φωτεινή πηγή. Βέβαια, οι ιδιαίτερα απαιτητικές και δύσκολες συνθήκες λειτουργίας των φωτιστικών αυτών μέσα στο έδαφος απαιτούν υψηλές προδιαγραφές και άριστο σχεδιασμό στην κατασκευή, την τοποθέτηση, την απόδοση και τη συντήρηση τους.

Εφαρμογές

Η εφαρμογή φωτισμού από κάτω προς τα πάνω (uplighting) με τη χρήση χωνευτών στο έδαφος ή στο δάπεδο φωτιστικών αποτελεί την πλέον διακριτική τεχνική φωτισμού, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για γενικό φωτισμό, φωτισμό ανάδειξης αλλά και για διευκολύνει τον προσανατολισμό για παράδειγμα των επισκεπτών σε ένα χώρο. Ο φωτισμός από κάτω προς τα πάνω θεωρείται ως ένας αποτελεσματικός τρόπος για το φωτισμό εσωτερικών χώρων αφού δημιουργεί  έναν ομοιόμορφο, ευχάριστο και μαλακό φωτισμό χωρίς ενοχλητικές θαμβώσεις. Οι πραγματικές όμως δυνατότητες της τεχνικής αυτής στη δημιουργία ασυνήθιστων και δραματικών φωτισμών, παρουσιάζονται κυρίως στις εφαρμογές φωτισμού εξωτερικών χώρων.  Ο εξωτερικός φωτισμός από κάτω προς τα πάνω μπορεί να αναδείξει αντικείμενα με πολύ ενδιαφέροντα τρόπο. Επίσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντυπωσιακό φωτισμό προσόψεων κτιρίων, δέντρων και φυτών καθώς και να εκμεταλλευτεί με τον καλύτερο δυνατό τρόπο τη δημιουργία σκληρών σκιάσεων.

Ο φωτισμός από κάτω προς τα πάνω που επιτυγχάνεται με τα φωτιστικά αυτά, απαιτεί μεγάλη προσοχή στο σχεδιασμό του διότι λειτουργεί με τρόπο εντελώς αντίθετο από το φυσικό φωτισμό, όσον αφορά τη διεύθυνση της φωτεινής δέσμης. Το γεγονός αυτό έχει οδηγήσει μια μικρή μερίδα μηχανικών και αρχιτεκτόνων στην απόρριψη της τεχνικής αυτής ως ‘αφύσικης’ και μη κολακευτικής για τους χώρους όπου εφαρμόζεται. Το χαρακτηριστικό παράδειγμα για την ενίσχυση της άποψης αυτής, δίνεται με το αποτέλεσμα του φωτισμού του προσώπου ενός ηθοποιού στη σκηνή ενός θεάτρου, μόνο από εμπρός και κάτω.
Πράγματι, ο φωτισμός από κάτω προς τα πάνω προσδίδει μια έντονα δραματική ατμόσφαιρα στο χώρο και ο σχεδιαστής φωτισμού θα πρέπει να έχει τα κατάλληλα προσόντα και την εμπειρία ώστε να γνωρίζει ποια αρχιτεκτονικά ή διακοσμητικά στοιχεία του χώρου πρέπει να αναδειχτούν,  ποια είναι τα κατάλληλα επίπεδα φωτεινότητας που πρέπει να επιτευχθούν και κυρίως πως θα επιτύχει μια ισορροπημένη σύνθεση των επιμέρους στοιχείων για τη δημιουργία μιας ενδιαφέρουσας νυκτερινής εικόνας. Η αποτυχία στη σύνθεση αυτή οδηγεί στην υπέρ-δραματοποίηση ενός χώρου κάτι που μπορεί να έχει δυσάρεστα αποτελέσματα τόσο για την νυκτερινή εικόνα ενός κτιρίου όσο και για τους χρηστές του χώρου. 
Δυστυχώς στην πλειοψηφία των περιπτώσεων μια επαγγελματική μελέτη φωτισμού, ανεξάρτητη από πωλήσεις φωτιστικού εξοπλισμού, δεν περιλαμβάνεται στον προυπολογισμό του έργου, με ότι αυτό μπορεί να συνεπάγεται για την ποιότητα του φωτισμού του συγκεκριμένου έργου.

Τεχνικά χαρακτηριστικά

Τα χωνευτά φωτιστικά είναι εκτεθειμένα σε αντίξοες συνθήκες που η λειτουργεία τους μέσα στο έδαφος συνεπάγεται, δηλαδή στην είσοδο νερού, στη διάβρωση και στα κτυπήματα. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να κατασκευάζονται με υψηλότερες τεχνικές προδιαγραφές από τα φωτιστικά που λειτουργούν  πάνω από την επιφάνεια του εδάφους, έτσι ώστε να ανταποκρίνονται στις δύσκολες περιβαλλοντικές συνθήκες.
Συνήθως είναι κατασκευασμένα από αλουμίνιο, μπρούτζο, χαλκό ή ανοξείδωτο ατσάλι 316 και διαθέτουν υψηλό βαθμό προστασίας (IP67 - IP68). Ο βαθμός προστασίας (index of protection) βρίσκεται στις τεχνικές προδιαγραφές κάθε φωτιστικού εξωτερικού χώρου. Τα ψηφία που ακολουθούν τα αρχικά IP αναφέρονται το πρώτο στην προστασία από ζωντανούς οργανισμούς ή την είσοδο στερεών και το δεύτερο στην προστασία ενάντια στην είσοδο υγρών στο φωτιστικό. Έτσι για παράδειγμα ο δείκτης προστασίας IP67, που είναι και ο πιο συνηθισμένος για τα χωνευτά φωτιστικά εδάφους, σημαίνει ότι το φωτιστικό διαθέτει προστασία έναντι της εισόδου σκόνης (το ψηφίο 6) και της προσωρινής βύθισης του σε νερό (το ψηφίο 7) ενώ τα φωτιστικά εδάφους με βαθμό προστασίας IP68 σημαίνει ότι διαθέτουν προστασία για μόνιμη λειτουργία μέσα σε νερό.
Η γενική σημείωση στο σημείο αυτό είναι ότι η έκπτωση στην ποιότητα των τεχνικών προδιαγραφών του φωτιστικού, που συνεπάγεται η χαμηλή τιμή αγοράς του, έχει στις περισσότερες περιπτώσεις μια άμεση αρνητική επίδραση τόσο στη διάρκεια ζωής όσο και στη σωστή λειτουργία του φωτιστικού σώματος, καθώς και στην αύξηση του κόστους συντήρησης και κατανάλωσης ενέργειας.

Τα χωνευτά φωτιστικά εδάφους διατίθενται με πληθώρα φωτεινών πηγών χαμηλής ή τάσης δικτύου και με μεγάλο αριθμό ειδικών εξαρτημάτων τόσο για τη μορφοποίηση της φωτεινής δέσμης ανάλογα με το επιθυμητό οπτικό αποτέλεσμα όσο και για την καλύτερη προστασία του φωτιστικού από τους διαφόρους περιβαλλοντικούς παράγοντες. Οι πιο συνηθισμένοι τύποι φωτεινών πηγών που χρησιμοποιούνται στα χωνευτά φωτιστικά εδάφους είναι οι  λαμπτήρες χαμηλής τάσης αλογόνου με διχρωικό ανακλαστήρα από 20 έως 50W.

Τα φωτιστικά εδάφους με τους λαμπτήρες αυτούς έχουν αρκετά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα μεγαλύτερα φωτιστικά που χρησιμοποιούν λαμπτήρες τάσης δικτύου. Είναι πιο συμπαγή (τυπική διάμετρος φωτιστικού από 80 έως 120 χιλιοστά), η τοποθέτηση τους είναι ευκολότερη, η λειτουργία τους προσφέρει μεγαλύτερη ασφάλεια και στοιχίζουν λιγότερο. Βέβαια η σχετικά μικρή φωτεινή τους απόδοση κάνει τη χρήση τους σε εμπορικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας περιορισμένη.
Για κήπους και κατοικίες υπάρχει η επιλογή της φωτεινής δέσμης (στενή 10 ο, μεσαία 24 ο – 36 ο και ευρεία 60 ο) των λαμπτήρων χαμηλής τάσης αλογόνου με διχρωικό ανακλαστήρα, γεγονός που μπορεί να δώσει ζωντάνια και ενδιαφέρον σε κάθε σκηνή φωτισμού. Έτσι για παράδειγμα, για την ανάδειξη ενός  δέντρου μπορεί να χρησιμοποιηθεί φωτισμός ευρείας δέσμης ενώ μια κολώνα ή κάποια άλλη λεπτή κάθετη επιφάνεια μπορεί να φωτιστεί πιο δραματικά με την επιλογή στενής δέσμης.

Τα χωνευτά φωτιστικά με φωτεινές πήγες τάσης δικτύου χρησιμοποιούν συνήθως λαμπτήρες με ανακλαστήρα (για παράδειγμα PAR38), λαμπτήρες μεταλλικών ατμών με αλογονίδια με ενσωματωμένο σύστημα έναυσης και συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού. Με τους λαμπτήρες μεταλλικών ατμών με αλογονίδια που εξασφαλίζουν υψηλή απόδοση και μεγάλη διάρκεια ζωής υπάρχει η δυνατότητα επιλογής ανακλαστήρων για το σαφή καθορισμό της φωτεινής δέσμης. Τα τελευταία χρόνια έχει κατασκευαστεί ένας σημαντικός αριθμός φωτιστικών εδάφους που χρησιμοποιούν  LEDs που συνήθως χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές φωτισμού προσανατολισμού.  Καθώς η φωτεινότητα των νέων αυτών φωτεινών πηγών αυξάνεται η χρήση τους επεκτείνεται και στο φωτισμό ανάδειξης κυρίως μικρών αντικειμένων. Η δυνατότητα χρησιμοποίησης χρωματιστών  LEDs και πρόσφατα η δυνατότητα εναλλαγής χρωμάτων προσφέρει ένα επιπλέον εργαλείο τόσο για φωτισμό προσανατολισμού  όσο και για φωτισμό ανάδειξης.

Η εσωτερική περιστροφή του λαμπτήρα κατά 10 ο - 20 ο   από την κατακόρυφο μέσα στο χωνευτό φωτιστικό σώμα που παραμένει σταθερό, διευκολύνει το φωτισμό κάθετων επιφανειών. Όταν τοποθετούνται σε μέρη όπου υπάρχει κυκλοφορία πεζών ή οχημάτων, τα φωτιστικά είναι εφοδιασμένα με μια σχάρα πάνω από την επιφάνεια του φακού η οποία αποτρέπει το πόδι ή τη ρόδα του αυτοκίνητου να έρθει σε επαφή με το ζεστό φακό. Ένα άλλο χρήσιμο αξεσουάρ είναι η ειδική αντιθαμβωτική περσίδα (anti-glare screen) που εφαρμόζεται αμέσως κάτω από την επιφάνεια του φακού και  αποτελεί έναν εξαιρετικό προστατευτικό μηχανισμό απόκρυψης της φωτεινής πηγής.

Μια παράμετρος που έχει ιδιαίτερη σημασία για την ασφάλεια των ατόμων που μπορούν να έρθουν σε επαφή με κάποιο φωτιστικό εδάφους είναι η θερμοκρασία του γυαλιού.  Αυτό είναι ένα θέμα που δυστυχώς ακόμα και σήμερα αρκετοί κατασκευαστές φωτιστικών δεν παρέχουν σαφείς πληροφορίες αφού δεν υπάρχει ακόμα σχετική νομοθεσία σε Εθνικό ή Ευρωπαϊκό επίπεδο. Η συχνή χρήση όμως των χωνευτών φωτιστικών σε δημόσιους χώρους όπου διέρχονται καθημερινά εκατοντάδες πεζοί όπως για παράδειγμα σε αεροδρόμια, σιδηροδρομικοί σταθμούς και πλατείες  κάνει την ανάγκη θέσπισης ανώτατων επιτρεπόμενων θερμοκρασιών απαραίτητη. Πολλές κατασκευάστριες εταιρίες έχουν σχεδιάσει ειδικούς τρόπους για τη μείωση της θερμοκρασίας στο φακό όπως για παράδειγμα την όσο το δυνατό μεγαλύτερη απομάκρυνση του λαμπτήρα από το φακο ή τη δημιουργία ειδικών απορροφητικών διχρωικων γυαλιών που μειώνουν τη θερμοκρασία κατά 10 - 20%.

Συνθήκες λειτουργίας

Οι κατασκευαστές των χωνευτών φωτιστικών εδάφους είναι αντιμέτωποι με μια σειρά από προβλήματα που σχετίζονται με τις ιδιαίτερα αντίξοες συνθήκες του περιβάλλοντος που τα φωτιστικά αυτά καλούνται να λειτουργήσουν.  Ένα συχνό πρόβλημα των φωτιστικών αυτών είναι η διάβρωση τους από τα άλατα τους εδάφους ιδιαίτερα όταν το έδαφος είναι όξινο ή αλκαλικό. Τα φωτιστικά που είναι κατασκευασμένα από μπρούτζο είναι η ασφαλέστερη λύση εναντίον των προβλημάτων αυτών αφού δεν επηρεάζονται από τη διάβρωση. Πολλά φωτιστικά συνοδεύονται από ειδικό πλαστικό περίβλημα που περιβάλλει το κυρίως μεταλλικό σώμα του φωτιστικού έτσι ώστε να μην έρχεται σε επαφή με το έδαφος. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα από την χρήση των προστατευτικών αυτών κουτιών είναι ότι διευκολύνουν τη συντήρηση του φωτιστικού αφού μπορεί να αποσυρθεί για επισκευή και να ξανατοποθετηθεί με ευκολία. Επίσης τα πλαστικά αυτά κουτιά μπορούν να τοποθετηθούν και οι αγωγοί τροφοδοσίας να φτάσουν σε αυτά από τα πρώτα σταδία κατασκευής ενός έργου χωρίς το τελικό δάπεδο ή το έδαφος να είναι πλήρως διαμορφωμένα.

Η χρήση των φωτο-εκπεμπουσών διόδων (LEDs) στα χωνευτά φωτιστικά εδάφους δίνει λύση σε πολλά από τα προαναφερθέντα προβλήματα αφού τα LEDs λόγω της παραγωγής πολύ χαμηλής θερμότητας και της χαμηλής τάσης λειτουργίας τους και την εξαιρετικά μεγάλη διάρκεια ζωής τους μπορούν να λειτουργήσουν σε εξωτερικούς χώρους ακόμα και αν τοποθετηθούν απλά σε μια θήκη που προστατεύεται με σιλικόνη.

Το πιο κοινό λάθος που γίνεται στην εγκατάσταση χωνευτών στο έδαφος φωτιστικών είναι η τοποθέτηση τους πολύ χαμηλά. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τη συσσώρευση ακαθαρσιών αλλά και του νερού που καλύπτουν το φακό και φυσικά μπλοκάρουν το φως. Τέλος ένα άλλο συχνό λάθος είναι η τοποθέτηση τους πολύ κοντά σε δέντρα ή φυτά με αποτέλεσμα όταν αυτά αναπτύσσονται να καλύπτουν το φωτιστικό. Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας για τη σωστή εγκατάσταση και λειτουργία των φωτιστικών στο έδαφος είναι η πρόβλεψη για δημιουργία χώρου αποστράγγισης για την αποφυγή συγκέντρωσης νερού ειδικά στο σημείο της ηλεκτρικής σύνδεσης που πιθανώς να προκαλέσει βραχυκύκλωμα. Καλό είναι πέρα από το βάθος του φωτιστικού να σκάπτεται τουλάχιστον άλλο ένα ήμισυ και να γεμίζεται με χαλίκι και πάνω σε αυτό να τοποθετείται το φωτιστικό. Σε χώρους όπου υπάρχει τακτική κατακράτηση νερού λόγω κλίσεως του εδάφους είναι προτιμότερο να χρησιμοποιούνται φωτιστικά με δείκτη προστασίας IP68.

Θεόδωρος Δ. Κοντορήγας BSc MBA MSc
Αρχιτεκτονικός Φωτισμός Ανάδειξης 
Μέλος IALD, ELDA, Society of Light & Lighting