Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. История развития и современные тенденции дизайна декоративных осветительных приборов 8
1.1. История развития искусственного освещения 9
1.2. История развития искусственного освещения в России 23
1.3. Основные страны производители осветительных приборов 33
1.4. Материалы, применяемые при производстве осветительных приборов 39
1.5. Стилевые тенденции современного рынка светильников в России 41
1.6. Применение натуральных материалов в дизайне осветительных приборов 51
Выводы 55
Глава 2. Основные составляющие при разработке дизайна осветительных приборов 56
2.1. Классификации осветительных приборов 56
2.2. Характеристика и сравнительный анализ источников света, применяемых в современных осветительных приборах 57
Выводы 64
Глава 3. Выбор материалов на основе анализа их свойств 65
3.1. Определение эстетического восприятия сочетаемости применяемых материалов методом экспертных оценок 66
3.1.1. Методика исследования 66
3.1.2. Результаты исследования 70
3.1.2.1. Влияние факторов на эстетическое восприятие материалов 78
Выводы 84
3.2. Натуральные материалы 85
3.2.1. Древесина 85
3.2.2. Скорлупа кокосового ореха 91
3.3. Акриловое (органическое стекло) 110
Выводы 113
Глава 4. Технологии изготовления светильников на примере коллекции светильников «Кокосовый рай» 114
Выводы 124
Глава 5. Разработка дизайн-проекта коллекции светильников 125
5.1. Разработка формы коллекции светильников 125
5.2. Функциональные возможности коллекции светильников 128
5.3. Стилевое решение 130
Основные результаты и выводы 133
Список использованных источников 134
- История развития искусственного освещения
- Применение натуральных материалов в дизайне осветительных приборов
- Скорлупа кокосового ореха
- Стилевое решение
Введение к работе
Актуальность исследования
Проанализировав зарубежный и российский рынок осветительных приборов за последние пять лет на основе посещения основных промышленных и дизайнерских экспозиций по этой тематике, работы с каталогами Международных и Всероссийских выставок декоративного и технического освещения, а также проработав литературные и электронные источники информации, можно сделать следующие выводы по тенденциям развития дизайна в этой области:
-
Конструкционные материалы:
Древесина. В настоящее время доля светильников с использованием натуральных пород древесины из всей проанализированной продукции (960 единиц) составляет 3-4%. И речь идет в основном об 2-3 породах, например, дуб, бук.
Стекло. Современные дизайнеры светильников отдают предпочтение в своих работах акриловому стеклу, что обеспечивается его механическими и технологическими свойствами.
-
Источники света.
Светодиоды. Кроме целей энергосбережения светодиоды используют, в том числе, для создания оригинальных эффектов освещения и разнообразных инсталляций. К основным преимуществам также можно отнести экологичность и долгий срок службы.
-
Вместе с тем, дизайнерских решений, сочетающих эти элементы на базе современных дизайнерских подходов с учетом функциональности, эргономичности и эстетики, практически не встречается.
Исходя из всего вышесказанного, задача разработки дизайна декоративных осветительных приборов на основе светодиодов с использованием акрилового стекла и натуральных материалов представляется актуальной.
Применение натуральных пород древесины, современных марок акриловых стекол, ламп на основе светоизлучающих диодов в производстве осветительных приборов позволит существенно расширить возможности дизайна изделий и увеличить их ассортимент.
Целью диссертационной работы является разработка дизайна коллекции светильников с использованием натуральных материалов, акрилового стекла и светодиодных ламп.
Задачи исследования
-
-
Анализ дизайна существующих светильников.
-
Создание классификации светильников и их элементов.
-
Научное обоснование выбора материалов, применяемых в изготовлении светильников.
-
Разработка технологий по применению натуральных материалов и акрилового стекла в дизайне светильников.
-
Исследование современного рынка осветительных ламп.
-
Разработка дизайн-проекта коллекции светильников, сочетающих в себе применение натурального дерева, акрилового стекла и кокосового ореха.
Научная новизна
-
-
-
Разработана классификация светильников и их элементов с учетом применения различных конструкционных и декоративных материалов.
-
Установлены механические и эксплуатационные характеристики натурального природного материала (скорлупы кокосового ореха), обеспечивающие его использование в дизайне светильников. Проанализированы характеристики различных пород древесины, позволяющие давать рекомендации по выбору данных материалов в качестве основных и декоративных элементов осветительных
приборов. Определены породы натуральной древесины, наиболее перспективные в дизайне осветительных приборов.
-
-
-
Выбраны марки акрилового стекла, отвечающие по своим характеристикам (как эстетическим, так и эксплуатационным) задачам дизайна осветительных приборов.
-
Проведено исследование по определению эстетического восприятия сочетаемости применяемых материалов методом экспертных оценок.
-
Предложены композиционные и формообразующие принципы, позволяющие существенно варьировать дизайн без значительного изменения технологического процесса при разработке новых коллекций осветительных приборов с использованием натуральных материалов и акрилового стекла на примере коллекций осветительных приборов «Кокосовый рай» и «Аромагия кофе».
Практическая значимость работы
-
-
-
-
Рассмотренные технологии обработки натуральной древесины дают возможность существенно разнообразить дизайн осветительных изделий.
-
Полученные данные по свойствам натуральных материалов позволяют выбирать их для осветительных приборов не только с учетом их эстетических характеристик, но и механических и других эксплуатационных свойств.
-
Даны рекомендации по использованию сочетаний натуральной древесины, скорлупы кокосового ореха и акрилового стекла.
-
На основе проведенного анализа материалов и источников света спроектирована и создана дизайн-коллекция осветительных приборов.
Апробация работы
Результаты исследований докладывались на XVII и XVIII Международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2011, 2012 г.г.), на XIV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (г. Архангельск, 2011 г.), на Ежегодной открытой научно-технической конференции «Общество, наука, инновации» (НТК- 2011) (г. Киров, 2011г.) и на научных семинарах кафедры «Компьютерный дизайн» МГУПИ (г. Москва).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 7 статей, в том числе три в изданиях, рекомендованных ВАК России.
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованных источников. Текст работы изложен на 142 страницах, содержит 65 рисунков и 21 таблицу. Список использованных источников насчитывает 108 наименований.
История развития искусственного освещения
Знакомство с историей развития бытовых светильников помогает лучше понять взаимосвязь и взаимовлияние техники и культуры в этих объектах предметной среды жилища, чрезвычайно разнообразных по своим формам. Первое литературное упоминание о светильнике мы встречаем у Гомера. При описании Одиссея и Телемаха, выносящих оружие женихов, говорится: «... и Афина Паллада им, невидимо держа золотую лампаду, светила» [47].
Многовековая история бытовых светильников демонстрирует зависимость их формы от развития техники искусственного освещения, материалов и технологии изготовления, архитектуры, декоративно-прикладного искусства и, наконец, дизайна.
Источники искусственного света древнего мира — факелы, лучины и масляные светильники. Масляные светильники состояли из сосуда для конопляного или льняного масла и фитиля. Материалом для их изготовления чаще всего служила глина, реже бронза. Сохранилось много образцов подобных светильников периода древней Греции и Рима. Ввиду слабой силы света одного фитиля сосуды для масла снабжались несколькими фитилями, а в композицию одного светильника иногда входило несколько сосудов. Существенным достижением техники искусственного освещения было создание в V в. до н.э. Каллимахом фитиля из так называемого карпасийского льна, несгораемого материала, напоминающего асбест, добывавшегося на острове Крит. Такой «неугасимый огонь» в течение семи веков горел в святилище Афины в Эрехтейоне. О нем упоминает в «Описаниях Эллады» во II в. н.э. путешественник и географ Павсаний [47].
Как широко распространенный предмет быта светильники стали объектом художественного творчества еще в глубокой древности. Уже в то время их формы и конструкции были весьма разнообразны. Тогда же появились почти все существующие сегодня типы светильников по способу и месту их установки.
Исторически анализируя эволюцию формы бытовых светильников, можно проследить возникновение и развитие их структур и декора. При этом легко выявляются устойчивые структуры, не зависящие от смены архитектурно-художественных стилей. Многие типы структур, возникнув в глубокой древности, сохранились и по сей день. Другие типы структур оказались менее долговечными. Например, с появлением электричества ушли в прошлое существовавшие в XIX в. переносные керосиновые светильники — кружки. Среди сохранившихся структур можно назвать подвесные светильники с кольцеобразной или рожковой структурой, настольные светильники с центральной стойкой, настенные светильники типа «бра» (рука). Эти структуры возникли и развивались в период, когда наиболее распространенным источником света была свеча.
Основной причиной сохранения первоначальных структур являются их целесообразность и рациональность, а также определенная инертность человеческого сознания, приверженность людей к стереотипам. Например, структура настольного свечного светильника с центральной стойкой в XIX в. была применена и для керосиновых ламп, хотя, в данном случае, она менее целесообразна. При этом приходилось маскировать необходимый резервуар для горючего [46].
При появлении электрического освещения сформировались новые виды структур, рациональные при новом источнике света. Однако, многие виды структур, которые нельзя отнести к рациональным, продолжают применяться и в электрических светильниках. Сегодня мы видим многочисленные примеры использования структур и форм, характерных для свечных и керосиновых светильников.
На протяжении многих столетий светильник рассматривался как неотъемлемый элемент интерьера жилища. Поэтому его форма и декор развивались в тесной связи с формой оборудования интерьера и подчинялись стилевым направлениям в этой области.
Светильник всегда был объектом профессионального и народного декоративного искусства. Во времена Древней Греции, Этрурии и Рима наряду с богато декорированными бронзовыми светильниками в большом количестве изготовлялись масляные светильники из обожженной глины. В качестве примеров таких древнейших образцов можно привести светильники, найденные при раскопках Геркуланума и Помпеи еще в XVIII в. и светильники из раскопок в Херсонесе уже в наше время (рис. 1.1) [38].
Для украшения бронзовых светильников широко использовались архитектурные мотивы, изображения людей и животных, растительные и геометрические орнаменты. Уже в тот период легко заметить много общего в элементах светильников и мебели. Этрусские канделябры, как и мебель, имели опоры в виде человеческих ног или звериных лап. В качестве рассеивателей (а скорее для защиты пламени от порывов ветра) в бронзовых масляных светильниках появляется силикатное стекло [85].
Глиняные масляные светильники, применявшиеся в жилище простых людей, также различны по форме. Однако в них используются лишь мотивы животного и растительного мира и отсутствуют какие-либо архитектурные мотивы. Чаще всего такие светильники делались переносными.
На протяжении многих столетий в домах крестьян во многих странах Северной Европы, в том числе и в России, основным источником света была лучина. Для поддержания пламени горящей лучины и хранения новых лучин применялись так называемые светцы. Чаще всего они выковывались из металла. Иногда в качестве основания применялись деревянные детали. Светцы были весьма разнообразны, они украшались различными металлическими завитушками, а деревянные детали делались резными и иногда покрывались росписью (рис. 1.2).
Искусственное освещение на протяжении многих веков осуществлялось свечами. Более безопасные и удобные в эксплуатации, уже в XII в. в Древней Руси они применялись широко. Раньше других появились сальные свечи, затем восковые, стеариновые, парафиновые, спермацетовые, которые и горели дольше и давали меньше нагара и дыма. Все осветительные приборы XVI-XVIII вв. представляли собой различные конструкции, с прикрепленными к ним профитками, в которые вставлялись свечи. Самыми распространенными были подсвечники (шандалы) на различное количество свечей, для изготовления которых применялись дерево, кость, стекло и фарфор, однако наиболее распространенным был прочный огнестойкий металл (рис. 1.3) [46, 86].
Применение натуральных материалов в дизайне осветительных приборов
Дерево это самый комфортный и экологически чистый, природный материал. Его применение в декорировании загородных домов, отелей, ресторанов и кафе, весьма разнообразно. Освещение, подчеркивая тепло натуральной древесины, создает уютную атмосферу, поэтому светильники из дерева дополнят лучшим образом любой интерьер (рис. 1.28).
Родиной кокосовой пальмы предположительно считается Малазийский архипелаг. Это самое желанное и самое востребованное дерево в тропиках. Его там называют «деревом жизни» и это не просто слова. Жители тропиков применяют практически все части этого дерева. Его плоды обладают невероятными свойствами и применяются в самых разных целях.
То, что мы привыкли видеть — это уже очищенный орех (точнее это костянка или съедобная косточка, плод внутри плода), но в цельном виде орех выглядит гораздо крупнее. Внешняя оболочка ореха (экзокарп) пронизана волокнами, она защищает целостность ореха при его падении. Затем идёт внутренняя оболочка (эндокарп) — это и есть скорлупа кокоса с 3-мя порами, напоминающими глаза. Это поры, ведущие к 3 семяпочкам, одна из которых развивается потом в семя. Семя состоит из мясистого поверхностного слоя белого цвета толщиной около 12 мм (мякоть или копра) и эндосперма. Эндосперм, сперва жидкий и прозрачный (кокосовая вода), с появлением в нём капель масла, выделяемых копрой, постепенно превращается в эмульсию молочного цвета (кокосовое молоко), затем густеет и затвердевает. Плоды растут группами по 15-20 штук, полностью созревая в течение 8-Ю месяцев. В окультуренном виде пальма начинает плодоносить с 7-9 лет и продолжает около 50 лет. Одна пальма даёт от 60 до 120 плодов в год.
В Европе и России применение кокоса весьма ограничено, он используется только в качестве продукта питания, а его скорлупа чаще всего выбрасывается. Привлекательный внешний вид и хорошие свойства вполне могут позволить использовать кокосовый орех в качестве материала в работе дизайнеров.
Проведен исторический анализ развития светильников и определено, что их форма и декор развивались в тесной связи с развитием техники искусственного освещения, материалов и технологий изготовления, архитектуры, декоративно-прикладного искусства и дизайна, подчиняясь стилевым тенденциям в этих областях.
На основании анализа данных отечественного и зарубежного рынков осветительных приборов определены основные страны и компании производители, что, в свою очередь, позволило выявить современные стилевые тенденции и предпочтения в дизайне выпускаемой продукции.
Представлены и проиллюстрированы основные особенности каждого из стилей, позволяющие ориентироваться в дизайне светильников, определять стиль, варьировать стилистику в процессе создания дизайн-проекта, понимать возможность или невозможность их использования в различных интерьерах.
Проанализированы основные конструкционные материалы, применяемые для производства осветительных приборов. Выявлено, что наряду с традиционно используемыми материалами (металл, стекло, хрусталь, дерево) в современных светильниках все чаще применяются новые искусственные материалы (акриловое стекло, пластмасса). А также прослежена тенденция к использованию натуральных экологичных материалов в сочетании с искусственными.
На основании проведенного анализа и было выбрано стилевое решение и ряд возможных для использования материалов для будущей авторской коллекции светильников.
Скорлупа кокосового ореха
Из необъятного списка натуральных природных материалов применяемых для изготовления плафонов светильников сегодня, на мой взгляд, своими эстетическими и технологическими качествами выделяется кокосовый орех, который и предлагается как новый конструкционный материал.
Данный раздел направлен на изучение свойств скорлупы кокосового ореха, важных с позиции разрабатываемого дизайна изделий.
По внешнему виду и строению этот материал напоминает древесину, поэтому для определения важнейших характеристик скорлупы кокосового ореха были использованы следующие нормативно-технические документы [27-32]: ГОСТ 9012-59 «Метод измерения твердости по Бринеллю», ГОСТ 16483.7-71 «Древесина. Метод определения влажности», ГОСТ 16483.1-84 «Древесина. Метод определения плотности», ГОСТ 16483.3-84 «Древесина. Метод определения предела прочности при статическом изгибе», ГОСТ 16483.10-73 «Древесина. Методы определения предела прочности при сжатии вдоль волокон» [11, 27-32].
Одним из важнейших технологических параметрам относится твердость потому, что это свойство особенно необходимо учитывать в процессе обработки материала резанием. От твердости заготовки зависит период стойкости режущего инструмента. Кроме того, твердость оказывает существенное влияние на эксплуатационные и потребительские свойства изделий.
1. Измерение твердости скорлупы кокосового ореха
Для определения твердости необходимо было выбрать метод ее измерения.
По ГОСТ 16483.16-81 «Метод определения ударной твердости древесины» [32] испытуемый образец должен иметь форму прямоугольной призмы сечением 20 20 мм и длиной вдоль волокон 150 мм, а стальной шарик, свободно падающий с заданной высоты 500 ± 1 мм для получения площади проекции отпечатка от удара, должен иметь диаметр 25 ± 0,05 мм. В связи тем, что форма скорлупы кокосового ореха существенно отличается от образцов из различной древесины, для определения твердости был выбран метод Бринелля (ГОСТ 9012-59 Метод измерения твердости по Бринеллю). Данный метод позволяет варьировать диаметр стального шарика и размеры испытуемого образца.
Сущность метода заключается во вдавливании шарика (стального или из твердого сплава) в образец под действием усилия, приложенной перпендикулярно поверхности образца, в течение определенного времени, и измерении диаметра отпечатка после снятия усилия.
Определение твердости НВ производилось на прессе Бринелля (твердомер типа ТШ) в следующем порядке. Испытываемый образец устанавливали на столике 1 (рис. 3.15) шлифованной поверхностью вверх. Поворотом маховика 2 по часовой стрелке столик прибора поднимали так, чтобы шарик 4 мог вдавиться в испытываемую поверхность. Маховик 2 вращали до упора, и нажатием кнопки включали электродвигатель 6. Двигатель перемещал коромысло и постепенно нагружал шток с закрепленным в нем шариком. Шарик под действием нагрузки 3, сообщаемой приведенным к коромыслу грузом, вдавливался в испытываемый материал. Нагрузка действовала в течение определенного времени (10-60 с), задаваемого реле времени, после чего вал двигателя, вращаясь в обратную сторону, соответственно перемещал коромысло и снимал нагрузку. После автоматического выключения двигателя, поворачивая маховик 2 против часовой стрелки, опускали столик прибора и снимали образец.
Диаметр отпечатка измеряли при помощи отсчетного микроскопа (лупы Бринелля), на окуляре которого имеется шкала с делениями, соответствующими десятым долям миллиметра. Измерение проводят с точностью до 0,05 мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях; для определения твердости приняли среднюю из полученных величин.
Второй важной характеристикой свойств материала является влажность.
2. Измерение влажности скорлупы кокосового ореха
Согласно ГОСТу 16483.7-71 [28] для измерения влажности установлены два метода определения абсолютной влажности с погрешностью не более 0,1 % для приведения показателей физико-механических испытаний образцов к показателям при стандартной влажности и с погрешностью не более 1 % для определения влажности древесины.
2.1. В методе определения влажности для приведения показателей физико-механических испытаний древесины к показателям при стандартной влажности была использована следующая аппаратура: весы аналитические с погрешностью взвешивания не более 0,001 г; сушильный шкаф, обеспечивающий высушивание древесины при (103±2)С; бюксы с притертыми крышками; эксикаторы с безводным хлористым кальцием или серной кислотой концентрацией не ниже 94 % (плотностью 1840 кг/м ).
Пробы на влажность, очищенные от заусенцев и опилок, закладывали в бюксы и взвешивали с погрешностью не более 0,001 г.
Пробы, находящиеся в бюксах со снятыми крышками, помещали в сушильный шкаф с температурой (103±2) С. Высушивание проверяли повторными взвешиваниями двух-трех проб.
Первое взвешивание выполняли через 10 ч после начала высушивания, повторные через 2 ч. Высушивание считается законченным, когда разность между двумя последними взвешиваниями будет не более 0,001 г.
Перед взвешиванием бюксы с пробами закрывали крышками и охлаждали до комнатной температуры в эксикаторе с гигроскопическим веществом.
Стилевое решение
Дизайн-коллекция декоративных осветительных приборов «Кокосовый рай» («Coconut paradise») выполнены в современном стиле с элементами минимализма и бионики.
Основной нормой стиля в современном дизайне является синтез, совмещение элементов различных стилей [19].
Отличительная черта современных светильников — свободная комбинаторика материалов [12-14]:
натуральное дерево соседствует с металлом и зеркальными поверхностями;
блестящий хромированный металл дополняют плафоны в форме цветка, внутри которого светодиодная лампа;
хрустальные подвески дополняют светильник, плафоны которого спускаются с потолка при помощи тросов;
или вовсе нет плафонов в классическом их понимании, а лампы закрыты полусферами, лепестками или парусами из стекла ли пластика.
Минимализм характеризуется лаконичностью выразительных средств, простотой, точностью и ясностью композиции. Отвергая классические приемы творчества и традиционные художественные материалы, минималисты используют промышленные и природные материалы простых геометрических форм, нейтральных цветов (черный, серый) и малых объемов. Истоки минимализма лежат в конструктивизме и функционализме [79].
Минимализм хорош тем, что позволяет освободиться от лишнего. Суета утомляет, дом, превращенный в склад ненужных вещей, угнетает. Минимализм же предпочитает простор для жизни и свободного мышления. Нет ничего проще светильников в этом стиле.
Источник вдохновения для бионики — природа. Она настолько мудра, что придумала множество идеальных форм и конструкций. Светильники в стиле «бионика» подражают в своих формах естественной среде, для них характерны плавные линии и наполненность светом и воздухом.
Дизайн-коллекция декоративных осветительных приборов «Кокосовый рай» («Coconut paradise») стала продолжением стилевого решения ранее разработанной коллекции «Аромагия кофе».
В качестве примера можно представить опытный образец настольного светильника коллекции «Аромагия кофе», представляющий собой семь цилиндрических плафонов из акрилового стекла, установленных на круглое основание из древесины грецкого ореха (рис. 5.4). Изделие может служить не только для освещения столика, но и играть роль декоративной подсветки.
В качестве декора плафонов использовано матирование по шаблону, декора основания — покрытие натуральной льняной олифой.
Индивидуальной особенностью данной работы явилось то, что спроектированный и разработанный светильник также может выполнять несколько функций:
основная — освещение пространства;
декоративная подсветка;
использование декоративных плафонов с различными наполнителями;
использование декоративной вставки центрального плафона для ароматизации.
Похожие диссертации на Дизайн декоративных осветительных приборов
-
-
-
-
-
-
-
-
