Párhuzamos viszonyok - fény-építészeti parti a Rác fürdőben

A Rác fürdőt eddig csak bennfentesek láthatták belülről, pedig az egyik legszebb régi-új hibrid ház, ami a közelmúltban épült. Pazarul fényes este volt itt az ERCO bemutatója, amiről Haász Ferenc, a rendezvény lelke és motorja írt szubjektív kommentárt, Bujnovszky Tamás művészi képriportja pedig messze több, mint dokumentáció. Nem kárpótlás azoknak, akik nem lehettek ott, hanem fotográfia a legjavából. Ház | fény | kép | építészet...

Bár annyira nem foglaltak le a technikai részletek, amelyek az építészek többségét szemmel láthatóan igen, el voltam bűvölve a Ráctól és attól, hogy mennyire jó ötlet volt  egy éjszakára éppen ezt a házat fény-bemutató terekké varázsolni. Közönségnek lenni jó, de videós múltamból tudom, mekkora energia is volt ezt megcsinálni, mennyit cűgöltek, hogy minden a helyére kerüljön és fénycsodákat hozzanak létre, hogy nekünk ne legyen más dolgunk, csak élvezzük a tér fény által drámaian megváltozó hangulatait. Az ERCO nem csak fejleszt, értékesít, hanem – mint kvázi szakági tervező - komoly energiát fektet a profi világítástervezésbe. Ez kétségtelenül egy speciális műfaj lett, technológia művészet és tudomány határterületén. Le a kalappal. Pazarul fényes este volt az ERCO bemutatója, amiről Haász Ferenc, a rendezvény lelke és motorja írt kommentárt, Bujnovszky Tamás művészi képriportja pedig messze több, mint dokumentáció. Nem kárpótlás azoknak, akik nem lehettek ott, hanem fotográfia a legjavából.  

Pásztor Erika Katalina

Párhuzamos viszonyok

Ez egy szubjektív beszámoló egy olyan világról, amelyről az író azt gondolja, hogy azt az olvasónál jobban ismeri - tévedni emberi dolog.

Az építészeti világítástervezés egy folyamat, egy épület teljes tervezési folyamatának része – a kezdetétől a végéig, hogy egy minden részletében koherens épület jöjjön  létre. Ezt a kézenfekvőnek tűnő szemléletet nagyon nehéz jól megvalósítani.

A Rácz fürdőnél ez megtörtént. Kis Péter azzal a gondolattal keresett meg a projekt elején, hogy éppen a tervezői struktúrát állítja össze és világítástervezőt szeretne bevonni. Elmesélte, hogy hogyan állnak fel a csapatok és kérdezte, hogy a világítástervezés milyen erőforrásokat és feltételeket igényel. Az éveken keresztül tartó teljes tervezés így zajlott, párhuzamosan, minden fázisban volt minden szakágnak vonzata, azzal szemben, hogy adott volna egy doksit, hogy „lámpázd be". A kivitelezés második felében a stáb belsőépítészestül (vezető érző lény: Varga Anikó) kiköltözött az építkezésre, Dévényi Tamás vezetésével a konténerben reggel elindult vonalból délutánra valóság lett.

A tervezők (költői túlzással magamat is ide sorolom) tudatában megfogalmazott és a végül megépült fürdő között a magyar viszonyokra jellemző módon és mértékben van különbség. (Az élvezetet keresőnek a romlatlan forrás nyomai itt lelhetők fel >>) Ennek ellenére a terek, térkapcsolatok megdöbbentő élményt nyújtanak. Ezt a környezetet tartottuk méltónak arra, hogy megmutassuk egy szűk meghívott körnek, mi is zajlik az építészeti világítás fellegvárában, az ERCO GmbH fejlesztőműhelyében.

Miért is most és így? Mert a világítástechnikai ipar és vele együtt épített környezetünk - talán észrevétlenül, de - paradigmát vált.

Miért is kellene felkapni a fejünket? A világítástechnikában  az elmúlt 4-5 év alatt szinte minden megváltozott, amely hatással van a világításkultúrára, így hétköznapi életünkre is. Épp úgy, mint egykor a TV, mobiltelefon, digitális technika megjelenése.

1904. december 13-án Dr. Just Sándor és Hanaman Ferenc szabadalmának bejegyzése után Budapesten elkezdődött a volfrám szálas izzólámpa sorozatgyártása. Az iparág fejlődése és jelentősége egyre nőtt, a vákuum elektronika, az arra épülő tudományok és a felhasználók milliárdjaiban konvenciókat alakított ki. Ha napnyugta után fényre van szükségünk, veszünk lámpatestet, bele lámpát (fényforrást) és használjuk, ha kiégett, veszünk bele újat, esetleg kicsit jobbat, vagy csak mást. Természetes, hogy az eszközünk fémből, üvegből esetleg műanyagból van, és egy kézzel fogható méretűtől a több méteresig egy diszkrét, konkrét tárgy. Benne izzólámpa, halogénlámpa, fénycső (majd kompaktfénycső), nagynyomású kisülőlámpa (higanylámpa, majd fém-halogénlámpa, vagy a szabad téren megszokott, sárga fényű nátriumlámpa). Ezek is mind üvegből és fémből készülnek, benne gázok, sok bizarr és mérgezőnek tűnő dologból. Ezeknek a tárgyaknak van egy megszokott leíró rendszere, amivel a laikus (az építészt is ide számítjuk) tudatosan nem is találkozik – de hatással van rá, mint felhasználóra. A leíró rendszer része pl. a fényforrások egzakt és definiált tulajdonságai: méret, fejelés (ami a foglalatba illik), spektrális eloszlás, színhőmérséklet, fényszín, színvisszaadási index, fényáram, teljesítmény, működtetés, élettartam – mindezek katalógusadatok.

Az is nyilvánvaló, hogy a lámpáinkat kapcsolgatjuk (esetleg csoportban), „fényerő-szabályozgatjuk", nagy ritkán épületfelügyeletre, vagy „luxus" szabályozórendszerre kötjük. Ha vásárolunk, kapunk egy dobozt a lámpatesttel és egy másikat a fényforrással, rajta egy megnyugtató logó és felirat: Osram, Philips, Tungsram, GE. A fényforrást a vákuumelektronikai ipar, a működéséhez szükséges elektronikát az elektronikai ipar és a kapcsoló, vezérlő eszközöket az elektrotechnikai vagy elektronikai ipar  állítja elő - egy kis mikroelektronikai közreműködéssel.

Ma egy jelentős átalakulási folyamat közepén vagyunk. Az elektromos fénykeltés kiszabadult a vákuumelektronika tárgyköréből. Egy új fogalmat érdemes megjegyezni: optoelektronika. Az elmúlt évtizedben a kutatás súlypontja olyan anyagok felé billent el, ahol már nincs üveg, fém, gáz, izzás. A fénykibocsátáshoz szükséges gerjesztés teljesen máshogy, más körülmények között megy végbe. Ilyen például egy félvezetőben létrehozható folyamat, vagy az elektro-lumineszcencia, vagy a ma még igen drága OLED felületsugárzása. Ezek mind mikroelektronikai technológiával hozhatók létre. Itt és most maradjunk a mindenki által már többé-kevésbé testközelből ismert LED-nél.

Vizsgáljuk meg, hogy ezzel a témával kapcsolatos idegenkedésünk miből is fakad? Bizonytalanságból és információhiányból mindenképp. A bizonytalanság bennünk keletkezik, pedig információ van bőven, csak a hozzá vezető út a kérdés. A bizonytalanság kérdését vizsgálva pedig a konvenciókhoz jutunk. Mit vesztettünk el, és milyen lehetőségeket nyertünk? A megszokás nagy úr, ami ezen a területen is érvényes.

Fedezzük csak fel anélkül, hogy bármi máshoz hasonlítanánk.

A LED félvezető ipari termék, mikroelektronikai technológiával állítják elő. Általunk nem ismert módon, cégek márkanevei alatt, stb. Egy biztos, a globalizáció terméke, a gyártásra nem jellemző, hogy Magyarországnak bármi köze lenne hozzá – sajnos. Mi egyebet veszünk észre? Milyen a fény színe? Piros, sárga, zöld, kékeszöld, kék – vagyis a spektrumban mindenhol van belőle, és fehér – meleg-hideg, amilyet akarunk! És mindezeket keverhetjük! Emlékszik valaki, mikor a Westel T-mobillá változott és néhány nap alatt az üzletek kirakataiban bíborszínű lett minden – a fénycsövekre ilyen színű fóliát húztak, vagyis a színes világ visszaszűrve keletkezett (színházakban  ilyen eszközöket használnak). Sötétkéket például úgy állítunk elő fehér fényből, hogy a fényforrás kisugárzott fényének 99%-át eldobjuk. LED-del viszont csak az abban a tartományban sugárzót kapcsoljuk be.

Mekkora az a LED? Hogy ha építésszel beszélek, akkor ez egy kényes kérdés. Az építészek valamiért a picit szeretik, pedig ha tudnák, hogy a LED alapegységben igen kicsi, így lehetséges sok kicsi fénymennyiséget elosztani (LED-szalagok), de lehet egy pontba koncentrálni. Vagyis lehet vonalszerű, felületszerű vagy pontszerű – évtizedek óta erről álmodtunk.

Vegyük észre, mi a jelentősége annak az apró ténynek, hogy a fény felületen keletkezik. A félvezető hordozója egy felületet határoz meg, mögé nem kerül fény, vagyis féltérben sugároz. Ezzel szemben a vákuumelektronikai fényforrások mindegyike teljes térben sugároz, vagyis egy optikai rendszert kell köré építeni – pl. egy parabolatükör fókuszpontjába kell ültetni, ami nem is olyan egyszerű feladat, ha azt szeretnénk, hogy cserélhető legyen.

A „féltérben sugárzás" a fényre vonatkozik. A keletkező hő egyszerűen hővezetéssel elszállítható a túloldalon. Tehát a fény nem tartalmaz hősugárzást már a keletkezés helyén sem, így a drága és nagy fém-üveg szerkezetek helyett kicsi és olcsó műanyag optikai elemekkel kezelhető a fény. Mivel nincs hősugárzás, a megvilágítástól függetlenül nem melegít és nem szárít.

Vegyük csak szemügyre a korábban említett egzakt tulajdonságokat: méret, fejelés, fényáram stb. Azt tapasztaljuk, hogy a LED esetében ezek a fogalmak nem, vagy máshogy léteznek. Mi a mérete a chipnek, az alumínium lemeznek, amire szerelik, vagy a több LED-et tartalmazó áramköri lemeznek, vagy pedig hűtőfelülettel együtt az egésznek? Mi kerül egy lámpatestbe? Cserélhető-e egyáltalán?

Az a helyzet, hogy a LED még az olyan évtizedek óta használt fogalmakon is kifog, mint a színvisszaadási index. A tapasztalat azt mutatja, hogy a mért értékek és a tapasztalat között eltérés van. Ezért a CIE (Commission Internationale de l´Eclairage) megbízott egy kutatócsoportot, hogy dolgozzanak ki egy rendszert, ami a LED-re is alkalmazható. A feladatot a kutatócsoport megoldatlanul adta vissza. A gordiuszi csomót az élet vágta át azzal, hogy a fehér LED-ek színvisszaadását sikerült abba a kategóriába felhozni, ahol a mérés és a tapasztalás igen közel van egymáshoz. Néhány tulajdonság felsorolásán keresztül is láthatjuk, hogy mennyire új helyzetbe kerültünk. Ezek konkrét vizsgálata még ki nem aknázott lehetőségek sokaságát ígéri.

Hogyan néz ki a LED a lámpatestgyártók szemével? A piacot alapvetően átrendezi. A fentiekből látható az is, hogy a lámpatestben a LED annak elválaszthatatlan részévé vált - ha nem említjük a retrofit fényforrásokat, amelyek azért jöttek létre, hogy régebbi eszközökbe is lehessen mit tenni. Ebben sem ismer határokat az emberi alkalmazkodó képesség, és az üzleti élet degeneráló hatása: „LED-izzó, LED-fénycső".

A lehetőségek tárháza dimenziót váltott, az alkotás szabadsága ezzel jelentősen megnőtt. Erre példa a pénzérme nagyságú víz-védett lámpatesttől a bármilyen színű (fehéret is beleértve) fényt előállító 10 méteres „fénykígyók". Eddig lényegében csak a fénykeltésnél maradtunk, és annál az eszköznél, amibe a LED belekerül.

Ha ugrunk egy kicsit és arra gondolunk, hogy a LED ugyanannak az iparágnak a terméke, amely eddig a fényforrások működéséhez szükséges áramköröket gyártotta, elképzelhetjük mennyivel gyorsulhat fel a LED-eket kiszolgáló elektronikák fejlődése. Mi több, egy nyomtatott áramkörre kerülhet a LED-del az azt kiszolgáló elektronika, sőt az egyedi lámpatesteket hálózatba szervező elektronika is.

Nincs messze az az idő, amikor egy épületben olyan világítási berendezés lesz, aminek az egyes elemei „tudnak“ a másikról. Az épületekben a biztonság szintje drasztikusan emelkedik, a múzeumokban a műtárgyakra az eddigiekhez viszonyítva töredék terhelés kerül, a lakásokban a komfort megemelkedik, az elektromos fogyasztás ötödére csökken, ezzel a CO2₂ kibocsátás is.

Az új típusú fényforrással a lámpatest gyártók két út között választhatnak. Vagy nem fektetnek fejlesztésbe és kész modulokat vásárolnak másoktól, főleg a retrofit fényforrásokhoz kínálják eszközeiket, vagy belefognak a fejlesztésbe. Az ERCO a fejlesztés legmagasabb szintjét választotta, saját optikai és elektronikai rendszereket kezdett fejleszteni és saját maga gyártani. Ez az út unikális eredményekhez vezetett 2012-re. Hogy ezt megmutassuk egy szűk szakmai közönségnek, szerveztünk egy különleges alkalmat a Rácz fürdőbe. A bevezetőben elhangzottak egy részét működés közben mutattuk be a helyszínen.

A szó elszáll, az élmény remélhetőleg megmarad ezzel az írással együtt, ezért még leírom, hogy az ERCO eszközei miben egyedülállóak.

A saját fejlesztésű működtető egységekkel megoldottuk azt, hogy a kibocsátott fénymennyiséget 100%-ról a szokásos 10% helyett 1% alá, akár 0,1%-ra is vissza tudjuk szabályozni.

A színváltós lámpatestek működtető egységeibe beprogramozzuk saját LED-jeinek paramétereit, melynek eredményeként - ha azonos vezérlést kap - minden azonos színűnek szánt lámpatest a rendszerben valóban azonos színűre vált. Ezt demonstrálta az Ybl fürdő külső falának világítása.

A kiemelő lámpatestek optikai rendszere gyökeresen eltér más gyártókétól, ahol vagy nem szakítottak a megszokással és a LED modult egyszerűen beleteszik a hagyományos fényforrás helyére, vagy a piacon a LED modulokkal együtt kapható, különböző szögű kollimátor lencsét használnak.

Az ERCO kollimátor lencséje saját fejlesztésű és gyártású, és csak arra használjuk, hogy párhuzamos fénynyalábot állítsunk elő. Ha az így létrehozott párhuzamos fény útjába egy speciális, sok elemi lencseraszteres lemezt helyezzük, a kívánt fényeloszlást alakíthatjuk ki és a kollimátor lencse működéséből adódó színszórást is kiegyenlíthetjük. Ezzel az eljárással hat féle fényeloszlást hozunk létre. A lencse cserélhető, így minden kiemelő lámpatestből két mozdulattal másik lámpatestet tudunk létrehozni. Az optikai rendszer vesztesége a tükrös rendszerekéhez képest minimális, így halogénlámpás megoldásokhoz képest egy koncentrált kiemelést tized annyi energiából hozhatunk létre. A használható teljesítménytartomány is jóval nagyobb, 1 LED modultól 24-ig. A LED modulok közvetlenül az alumínium házra kerülnek, így hőelvezetésük a legoptimálisabb – hasonló elven működik, mint a MacBook pro. (Méréseink alapján egy 100W halogénlámpás kiemelő lámpatestnek megfelelő fénymennyiséget használó lámpatestnél a ház hőmérséklete 43°C.) Az Ybl fürdőtérben kültéri lámpatesteket láthattunk. Jó néhány feladatra tervezett és különböző teljesítmény-tartományban működő eszköz közös jellemzője a szigorú káprázáskorlátozás és valamennyi megfelel az ún. „dark sky“ elvnek.

A bő kétórás program után a legfelső szinten finom falatok vártak minket. Akinek volt kedve körülnézni a házban, Valkai Csaba – aki a teljes tervezési folyamatban combos részt vállalt – személyes kommentárjával élvezhette a vissza nem térő alkalmat. Az este lebonyolításában hostessek helyett Pintér Anita építész, és a BME diákjai: Urbin Ági, Kazella Erika és Lassu Péter segítettek, köszönjük.

Haász Ferenc
ERCO