Ánh sáng là một phần quan trọng không thể tách rời trong kiến trúc nói chung và nội thất nói riêng. Ánh sáng không chỉ là một yếu tố kỹ thuật – công năng nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng; mà còn là phương tiện để kiến trúc sư sáng tạo nên hiệu quả thẩm mỹ, làm tăng giá trị nghệ thuật của không gian kiến trúc. Tuy nhiên, để một ngôi nhà có ánh sáng đẹp và hệ thống chiếu sáng tốt, hợp lý trên nhiều phương diện không bao giờ là việc dễ dàng. Cũng như nhiều loại vật liệu xây dựng khác đang làm hoa mắt cả người thiết kế và chủ nhà, thế giới đèn chiếu sáng cũng làm “chói” mắt những người đi mua nguồn sáng.
Nguồn sáng và ánh sáng
Nguồn sáng
Có hai loại nguồn sáng: Đó là nguồn sáng tự nhiên và nguồn sáng nhân tạo.
- Nguồn sáng tự nhiên: Được phát ra từ những thực thể phát sáng trong tự nhiên như mặt trời, trăng, sao… – mà chủ yếu là nguồn sáng từ mặt trời. Chúng ta không điều khiển được nguồn sáng tự nhiên nhưng có thể thay đổi, điều tiết ánh sáng từ thiên nhiên bằng cách chọn thời điểm, chọn không gian hay những dụng cụ hỗ trợ để điều chỉnh tính chất và cường độ ánh sáng chiếu tới nơi cần chiếu sáng.
- Nguồn sáng nhân tạo: Là các loại đèn do con người tạo ra, từ các loại thô sơ nhất là nguồn sáng của lửa đốt như đuốc, nến, đèn dầu… cho tới các loại đèn hiện đại sử dụng năng lượng điện. Với nguồn sáng nhân tạo, ta có thể chủ động bố trí, điều chỉnh được. Trong các công trình kiến trúc, hầu hết đều sử dụng cả nguồn sáng tự nhiên và nguồn sáng nhân tạo. Tuy nhiên trong bài viết này, chúng tôi chỉ đề cập tới vấn đề sau – đó là nguồn sáng nhân tạo và chiếu sáng nhân tạo.
Ánh sáng
Có hai dạng ánh sáng: Trực tiếp và gián tiếp
- Ánh sáng trực tiếp (ánh sáng thẳng – direct light): Là ánh sáng đi thẳng từ nguồn sáng (đèn) đến môi trường, chủ thể cần chiếu sáng. Ánh sáng trực tiếp có cường độ mạnh, tạo nên bóng đổ rõ sắc nét. Trong công trình kiến trúc, ánh sáng đi qua cửa kính trong suốt cũng được coi là ánh sáng trực tiếp.
- Ánh sáng gián tiếp (ánh sáng không chiếu thẳng trực tiếp – indirect light) – hay còn gọi là ánh sáng phân tán (diffuse light): Là ánh sáng được khuếch tán qua một môi trường khác như đám mây, tấm rèm. Một loại khác của ánh sáng gián tiếp là ánh sáng phản chiếu (bounce light): Là loại ánh sáng được chiếu vào bề mặt rồi phản chiếu đến chủ thể. Sự phản chiếu bề mặt này có thể xảy ra nhiều lần trên các bề mặt khác nhau. Ánh sáng gián tiếp đều và dịu, thường không rõ bóng đổ.
Chiếu sáng trong kiến trúc – nội thất, các dạng chiếu sáng
Như ở đầu bài viết đã đề cập, ánh sáng và chiếu sáng là một phần rất quan trọng của công trình kiến trúc. Bên cạnh việc đáp ứng cho nhu cầu sử dụng, thì hệ thống chiếu sáng tốt sẽ làm tăng giá trị thẩm mỹ của công trình lên và ngược lại. Nếu được nghiên cứu kỹ, một hệ thống chiếu sáng có thể đạt tới tầm nghệ thuật, gây được hiệu quả thị giác và cảm xúc – ngay cả đối với một công trình nhỏ như nhà ở. Trong bối cảnh thiết kế xây dựng nhà ở hiện nay, rất hiếm công trình có hệ thống chiếu sáng đạt tới tầm nghệ thuật, nhưng chất lượng tốt cũng không phải là ít. Và đã qua rồi cái thời “chiếu sáng” chỉ là lắp cái bóng đèn. Chiếu sáng bây giờ đòi hỏi cao hơn rất nhiều và đầu tư cũng rất đáng kể ở cả góc độ thiết kế và kinh phí. Chất lượng không gian kiến trúc và nội thất được nâng cao, cùng với sự đa dạng phong phú của các chủng loại đèn trên thị trường là những yếu tố tác động lẫn nhau để chiếu sáng không dừng lại ở yếu tố công năng sử dụng – mà còn mang giá trị thẩm mỹ.
Chiếu sáng trong kiến trúc – nội thất có nhiều dạng và có nhiều cách phân loại. Có thể phân loại theo các cách sau:
+ Phân loại theo tính chất của ánh sáng
Là hai loại chiếu sáng trực tiếp và chiếu sáng gián tiếp
- Nguồn sáng trực tiếp thường được tạo ra, xuất phát từ các loại đèn trần, đèn tường. Kiểu chiếu sáng này phổ biến và tương đối hiệu quả về công năng. Tuy nhiên chiếu sáng trực tiếp cũng có nhược điểm là đều và gây nhàm chán, thiếu cảm xúc.
- Chiếu sáng gián tiếp thường được kết hợp để bổ sung cho chiếu sáng trực tiếp làm ánh sáng trong không gian trở nên sinh động hơn. Ánh sáng gián tiếp có thể vẫn được tạo ra từ các loại đèn được che nguồn phát sáng, hay từ các ô, các khe trần – tường hắt ra và phản xạ. Cách làm này thường được kết hợp cùng các giải pháp nội thất khác. Ánh sáng gián tiếp dịu nhẹ, tạo được hiệu quả thẩm mỹ – không gây chói cho người sinh hoạt trong không gian đó.
+ Phân loại theo mục đích chiếu sáng:
- Chiếu sáng chung không gian: Là dạng chiếu sáng đều khắp, đảm bảo cho những sinh hoạt thông thường và giao thông. Chiếu sáng chung có thể sử dụng ánh sáng trực tiếp hay gián tiếp song cần bố trí đủ, đều, không quá chói. Màu sắc của nguồn sáng chung này nên dùng màu trắng.
- Chiếu sáng tập trung (chiếu sáng cục bộ): Là chiếu sáng phục vụ cho các không gian làm việc hay sinh hoạt đặc thù. Chiếu sáng tập trung rất quan trọng bởi nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả công việc và sức khoẻ, tâm lý người sử dụng. Ví dụ: Chiếu sáng cho khu vực nấu bếp, chiếu sáng bàn ăn, bàn làm việc… Chiếu sáng tập trung nên được tính toán kỹ về cường độ sáng, màu sắc và đặc thù ánh sáng để chọn loại đèn cho phù hợp. Chiếu sáng tập trung nhất thiết sử dụng nguồn sáng trực tiếp.
- Chiếu sáng trang trí: Là chiếu sáng nhằm mục đích tăng giá trị thẩm mỹ của không gian kiến trúc – nội thất. Chiếu sáng trang trí có thể đặc tả, làm nổi bật những hình khối, chi tiết nội thất như trần, tường hay tranh, ảnh, phù điêu, tượng…; nhưng cũng có thể chỉ tạo nên những mảng sáng, quầng sáng thuần tuý – kết hợp với bóng đổ để tạo hiệu quả thị giác. Chiếu sáng trang trí thường sử dụng ánh sáng vàng và có thể dùng cả ánh sáng trực tiếp và gián tiếp.
Tuy nhiên, mọi sự phân loại đều chỉ mang tính tương đối. Nếu biết kết hợp, thì một hệ thống đèn có thể đảm nhận nhiều mục đích. Ví dụ như chiếu sáng chung dùng ánh sáng gián tiếp qua các hệ thống khe, mảng hắt ở trần, tường – nếu kết hợp tốt với thiết kế các thành phần nội thất khác thì cũng mang yếu tố trang trí – thẩm mỹ. Căn cứ vào mục đích và tính chất chiếu sáng cũng như cụ thể không gian cần chiếu sáng; người thiết kế có thể linh hoạt đưa ra nhiều giải pháp theo nguyên lý và các thủ pháp chiếu sáng như chiếu sáng diện, điểm, tuyến…
Thiết kế chiếu sáng
Gần đây, việc thiết kế chiếu sáng mới được đặt đúng vị trí. Trước kia, phần chiếu sáng thường ở nội dung thiết kế điện, thậm chí nằm chung bản vẽ mặt bằng bố trí với các thiết bị điện khác – do kỹ sư điện đảm nhiệm. Tất nhiên người kỹ sư điện không thể nắm rõ những nguyên lý và thủ pháp chiếu sáng cũng như những ý đồ mà kiến trúc sư muốn truyền tải. Ngược lại, kiến trúc sư cũng không phải chuyên gia vật lý kiến trúc hay chuyên gia điện để đưa ra những tính toán kỹ thuật hợp lý. Khi chưa có một chuyên ngành chiếu sáng riêng, với những chuyên gia am hiểu về thẩm mỹ kiến trúc, vật lý kiến trúc và kỹ thuật điện – thì việc phối hợp giữa kiến trúc sư và kỹ sư điện là hết sức cần thiết để đưa ra một giải pháp hệ thống chiếu sáng phù hợp trên nhiều phương diện.
Kiến trúc sư phải là người đưa ra những ý tưởng cơ bản nhất cho thiết kế chiếu sáng: Theo nguyên lý chiếu sáng nào, mục đích chiếu sáng là gì, dùng ánh sáng loại gì, màu sắc, vị trí nguồn sáng… Từ đó mới hình thành cơ sở để chọn những loại đèn, loại bóng đèn phù hợp. Một thiết kế chiếu sáng không tốt có thể làm hỏng không gian; hay thiết kế quá phức tạp có thể gây lãng phí và khó khăn khi sử dụng.
“Chói mắt” trong thế giới đèn
Thiết kế một hệ thống chiếu sáng có nghĩa là phân bổ, sắp xếp các loại đèn trong không gian kiến trúc – nội thất để tạo nên hiệu quả sử dụng và thẩm mỹ phù hợp. Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều chủng loại đèn, đa dạng về hình dáng, tính chất cũng như giá cả. Về vị trí, có các loại đèn trần, đèn tường, đèn sàn… Về hình dáng, kiểu cách có đèn đơn, đôi, ba, đèn chùm,… hình tròn, hình hộp… Về chất liệu có kim loại, gỗ, nhựa… Ngoài ra còn các dạng đèn kiểu trang trí (bản thân đèn là một vật trang trí) như đèn cây, đèn bàn… Nhưng đó chỉ là cái vỏ của đèn. Quan trọng nhất của đèn là nguồn sáng – bóng đèn. Thực chất, bóng của tất cả các loại đèn này chỉ quy về các nhóm sau. (Ở đây chúng tôi chỉ đề cập tới các loại đèn sử dụng trong kiến trúc dân dụng)
- Bóng đèn huỳnh quang (đèn néon): Được cấu tạo dựa trên nguyên lý phóng điện trong lòng ống, khi gặp hỗn hợp khí (thuỷ ngân, néon…) sẽ tạo ra tạo ra năng lượng tia cực tím (utraviolet), năng lượng cực tím này sẽ khiến cho lớp phosphor tráng trên mặt thủy tinh của bóng đèn phát ra ánh sáng. Bóng đèn huỳnh quang có ưu điểm là cho ánh sáng đều, dịu, toả nhiệt không cao, tiêu hao ít điện năng; rất phù hợp với chiếu sáng chung và giá thành khá rẻ. Tuy nhiên đèn huỳnh quang có nhược điểm là to, cồng kềnh, khó giấu bóng và cho màu không thật. Quang phổ của đèn huỳnh quang thông thường (tráng phosphor) chỉ có một màu (so với 7 màu của quang phổ mặt trời). Hiện nay nhiều nhà sản xuất đã cho ra đời thế hệ đèn huỳnh quang phổ ba màu (tri-phosphor) cải thiện được chất lượng ánh sáng tốt hơn. Để khắc phục nhược điểm về kích thước của đèn huỳnh quang dạng ống, bóng đèn compact (mà chúng ta vẫn quen gọi là bóng tiết kiệm điện) được ra đời. Đèn compact nhỏ gọn hơn nhiều so với dạng đèn ống, thường sử dụng kết hợp với choá âm làm tăng giá trị thẩm mỹ, dễ sử dụng trong không gian nội thất. Bóng đèn neon/ compact không thích hợp với cơ chế bật/ tắt liên tục.
- Bóng đèn nhiệt quang (đèn sợi đốt, đèn tungsten): Được cấu tạo trên nguyên lý dùng điện năng đốt nóng dây tóc (vonfram) để phát ra quang năng. Bóng đèn nhiệt quang có ưu điểm là rẻ, dễ mua và thay thế, phụ kiện đi kèm đơn giản (chỉ cần đui đèn). Đèn nhiệt quang thích nghi được trong điều kiện hiệu điện thế thấp, và đây chính là ưu điểm để ứng dụng trong việc dùng chiết áp điều chỉnh ánh sáng phù hợp với nhu cầu sử dụng. Nhược điểm lớn nhất của đèn nhiệt quang là hiệu suất năng lượng phát quang thấp – chỉ có 10% đến 30% điện năng chuyển hoá thành ánh sáng (quang năng), còn lại đều chuyển hoá thành nhiệt năng (tiêu hao điện năng lớn). Bên cạnh đó, bóng đèn sợi đốt cũng to, khó giấu bóng. Để khắc phục nhược điểm này, các nhà sản xuất đã đưa ra đèn halogen – nhỏ gọn hơn rất nhiều. Về bản chất, đèn halogen cũng là đèn nhiệt quang – cấu tạo trên nguyên lý dây tóc. Tuy nhiên trong bóng có chứa khí nhóm halogen nhằm hạn chế sự nung mòn dây tóc, cho bóng bền hơn và hiệu suất ánh sáng cao hơn. Về lý thuyết, đèn halogen bền hơn nhiều so với đèn sợi đốt thông thường và cho ánh sáng trung thực nhất.
- Bóng đèn LED: Là loại đèn công nghệ mới đang chiếm lĩnh thị trường. LED được viết tắt từ light Light-Emitting-Diode, có nghĩa là đi ốt phát quang. Về bản chất LED là một đi-ốt, nó chứa một chíp bán dẫn có pha các tạp chất để tạo ra một tiếp giáp P-N, kênh P chứa lỗ trống, kênh N chứa điện tử, dòng điện truyền từ A-nốt (kênh P) đến K-tốt (kênh N). Khi điện tử lấp đầy chỗ trống nó sinh ra bức xạ ánh sáng nhìn thấy. Do cấu tạo của các chất bán dẫn khác nhau mà tạo ra ánh sáng có bước sóng khác nhau; hay nói cách khác là tạo ra ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau. Để tạo ra chiếc đèn LED để chúng ta có thể sử dụng được, từ những con LED, người ta phải thiết kế thành các modul LED, driver cho LED, thiết kế vỏ, phân bố quang, tản nhiệt cho LED, lắp ráp, đánh giá thử nghiệm đạt tiêu chuẩn. LED là sản phẩm công nghệ hết sức phức tạp. Do đó đòi hỏi các nhà sản xuất phải nắm rõ công nghệ, đầu tư trang thiết bị bài bản mới có thể kiểm soát tốt được chất lượng. Đèn LED cho hiệu suất chiếu sáng rất cao (hơn 90% điện năng chuyển hóa thành quang năng, và vì thế rất tiết kiệm điện) và có tuổi thọ rất bền (từ 30.000 đến 100.000 giờ), an toàn và ít gây độc hại tới môi trường. Nhược điểm của đèn LED là giá thành cao, nếu so với hai loại đèn trên.
Đi mua nguồn sáng
Ở góc độ tiêu dùng, đi mua đèn là đi mua nguồn sáng. Vì lẽ đó đèn chất lượng có nghĩa là đèn phải có nguồn sáng chất lượng (chứ ko phải hình thức cái đèn). Vai trò của kiến trúc sư rất quan trọng trong việc thiết kế chiếu sáng (nắm rõ các nguyên lý chiếu sáng, giải pháp chiếu sáng), tư vấn đúng cho khách hàng lựa chọn loại đèn phù hợp. Một thiết kế chiếu sáng tốt phải đảm bảo được nhiều yếu tố: Công năng sử dụng, thẩm mỹ, bền vững và kinh tế. Kiến trúc sư cần làm rõ vấn đề cho khách hàng hiểu về việc sử dụng đúng đèn cho phù hợp với nhu cầu để có những chọn lựa đúng đắn.
Thực tế, từ trước tới nay, việc mua đèn – mua nguồn sáng thường do chủ nhà tự làm. Và kết quả thường sai lệch nhiều so với thiết kế (dù chỉ ở dạng nguyên lý). Khi sang giai đoạn hoàn thiện công trình, chủ nhà thường nhìn những đầu “dây chờ” mà đi mua đèn, không hiểu rõ vị trí đèn này sử dụng với mục đích gì, cần dạng ánh sáng như thế nào. Và khi họ đi mua đèn thường chỉ căn cứ vào kiểu dáng mà ít quan tâm đến yếu tố tính chất ánh sáng cũng như các thông số kỹ thuật khác như công suất, nguồn điện. Kết quả nhận được thường là đèn đẹp nhưng ánh sáng… xấu. Có một tình huống nữa là làm theo quy trình ngược: Xem đèn rồi chọn mua, bảo thợ đi dây vào những vị trí muốn treo…
Vấn đề cốt lõi cho cả người thiết kế và chủ nhà là phải hiểu những nguyên tắc chiếu sáng cơ bản để “mua nguồn sáng” cho phù hợp. Tất nhiên chủ nhà cũng có quyền tham gia vào việc lựa chọn bởi họ chính là người sử dụng và hiểu rõ mình có nhu cầu chiếu sáng như thế nào. Nhưng cuối cùng thì cũng phải đạt được tiêu chí chiếu sáng đúng cách, đúng chỗ.
Một chiếc đèn rất đắt tiền nhưng nếu đặt sai chỗ, sai mục đích chiếu sáng sẽ không hiệu quả và lãng phí. Một bộ đèn chùm có thể rất đẹp nhưng nếu dùng bóng đèn compact sẽ làm mất đi vẻ lung linh huyền ảo. Một bức tranh/ ảnh đặt dưới ánh đèn neon trắng sẽ cho màu sắc nhợt nhạt không trung thực. Không gian phòng ngủ thì không cần sáng quá. Đèn làm việc, đọc sách nhất thiết phải dùng bóng sợi đốt – tốt nhất là đèn halogen – cho ánh sáng trung thực, không loá trên bề mặt và tránh hại mắt. (Không nên dùng đèn neon/ compact vì trong ánh sáng đèn neon/compact có một số bức xạ tử ngoại gây phản chiếu rất mạnh khi gặp bề mặt trắng. Vì vậy, khi đọc sách/báo dưới ánh sáng đèn neon dễ mỏi mắt hơn so với đèn sợi đốt. Bên cạnh đó đèn neon/compact có tần số dao động của hiện tượng phóng điện trong lòng ống phát quang, gây cảm giác nhấp nháy do ánh sáng không liên tục)… Khi đã hiểu được mục đích chiếu sáng và nắm rõ tính chất các loại đèn/ bóng đèn thì rõ ràng việc đi “mua nguồn sáng” sẽ dễ dàng hơn nhiều.
“Chơi” sáng đúng cách
“Chơi sáng” ở đây được hiểu ở cả hai góc độ: Thiết kế – lắp đặt và sử dụng hệ thống chiếu sáng. Việc thiết kế luôn phải bám sát nhu cầu sử dụng, và điều mấu chốt là ánh sáng đẹp chứ không phải đèn đẹp!
“Chơi sáng” đúng cách nghĩa là có một hệ thống chiếu sáng hợp lý, thẩm mỹ, kinh tế. Nếu quá tiết kiệm thì có thể sẽ thiếu sáng. Giải pháp thông thường là tăng công suất bóng song không hữu hiệu vì nguồn sáng sẽ phân bố không đều. Ngược lại, nếu quá nhiều đèn sẽ gây tốn kém không cần thiết và thậm chí quá sáng, loạn sáng gây khó chịu. Đây được gọi là tình trạng “ô nhiễm ánh sáng”. Trong thực tế có những thiết kế thiếu và thừa như vậy. Việc phối hợp các nguồn sáng với nhau để tạo ra các dạng chiếu sáng đan xen trong mỗi tình huống, trong từng trường hợp sinh hoạt cụ thể là một cách “chơi” đầy khoa học.
“Chơi sáng” ở phía người sử dụng là biết vận dụng hệ thống chiếu sáng trong những tình huống sinh hoạt, làm việc cụ thể để đạt được hiệu quả công năng và thẩm mỹ, đồng thời tiết kiệm điện và giữ cho các bóng đèn bền lâu. Nhiều người vì tiết kiệm điện nên hay bật đèn neon thay vì bật đèn sợi đốt – nhưng nếu chỉ bật trong một thời gian ngắn rồi tắt thì sẽ làm giảm tuổi thọ đèn. Có người luôn bật quá nhiều đèn để làm sang nhưng dễ gây tình trạng “ô nhiễm ánh sáng” như đã nói ở trên. Có trường hợp có hệ thống chiếu sáng rất tốt, rất thẩm mỹ nhưng lại “lười” không “chơi”, chỉ bật những đèn sáng tối thiểu – điều đó là lãng phí ở góc độ đầu tư. Người biết “chơi sáng” là biết bật đèn gì vào lúc nào. Ví dụ như tiếp khách xã giao nên bật đèn chiếu sáng chung để nhìn rõ mặt, sáng đều hai phía; nhưng nếu khách thân mật, nói chuyện tâm tình có thể chỉ sử dụng chiếu sáng trang trí. Khi nghe nhạc không nên bật quá nhiều đèn vì sẽ bị phân tâm với cảm nhận thị giác hơn là thính giác; khi ăn nhất thiết phải bật đèn bàn ăn (đèn thả) để nhìn rõ và tăng sự hấp dẫn của món ăn; khi soi gương, trang điểm phải bật đèn gương để nhìn màu cho chuẩn…
Một vấn đề khác liên quan đến việc “chơi sáng” là bố trí hệ thống công tắc phải hợp lý, dễ tìm, dễ nhận biết và dễ nhớ. Các công tắc nên phân tán theo đúng các khu vực và theo tuyến giao thông để tránh nhầm lẫn. Việc bật nhầm đèn thường xuyên sẽ gây tâm lý rất khó chịu và làm giảm tuổi thọ bóng đèn. Đã có rất nhiều các trường hợp mật độ bố trí công tắc quá dày trên một vị trí (do quá nhiều đèn, hoặc do khi thi công ngại đi dây sang tuyến khác…) nên gia chủ cũng không nhớ nổi và phải lấy bút ghi lên mặt hạt là công tắc gì cho đèn nào. Đây là một điều nên tránh trong cả quá trình thiết kế và thi công.
Nhưng dù “chơi sáng” kiểu gì, thì khi ra khỏi phòng, ra khỏi nhà bạn nhớ kiểm tra đã tắt đèn hay chưa?!
Bài và ảnh: KTS Nguyễn Trần Đức Anh
© Tạp chí kiến trúc