Světelný design v kostce – Část 24 – Světelná fasáda – projekt Linky

Dne 25. února tohoto roku byl zahájen provoz světelné fasády FEL ČVUT na základě konceptu tvůrčího týmu ve složení: Marián Karel a Josef Šafařík (FA ČVUT), Roman Berka (IIM, FEL ČVUT), Jakub Hybler (IIM, FEL ČVUT) a Hana Chmelenská (IIM, FEL ČVUT). Jako jeden ze členů tohoto týmu bych chtěl v následujícím článku osvětlit technické pozadí realizace a uvést příklady instalací, které jsou takovému projektu příbuzné. A v neposlední řadě zmínit, že jde o instalaci permanentní, což v našich krajích není právě běžné. Budovy vysokých technických škol vytvářejí nechtěné dominanty nikdy  nedokončeného Engelova urbanistického velkolepého celku Vítězného náměstí.

To zůstává, stejně jako Staroměstské náměstí v centru Prahy, dnes již veřejností bohužel nevnímanou připomínkou nedokončených či ve druhém případě přerušených zásadních městotvorných konceptů, jejichž neexistence Prahu svým způsobem vizuálně i funkčně poškozuje.

Světelná instalace

„Světelná instalace na jižní fasádě budovy fakulty elektrotechnické má zcela zásadní roli – v prvním plánu své existence vytváří možnost zcela nového dialogu zde se pohybujících obyvatel a návštěvníků města se stávající architekturou budovy (připusťme i svým způsobem zviditelnění celého komplexu staveb) a v citové oblasti vyplňuje polohu v noci opuštěného místa bez energie a bez obsahu.“ (J. Vomáčka) – obr. 1, obr. 2.

Obr. 2. Před instalací (vizualizace)

Fakulta elektrotechnická má zájem prezentovat se jako součást univerzity, která komunikuje s veřejností a je jí otevřená.

Její areál se v posledních několika letech stává prostorem pro setkávání mladých lidí a akademického světa. Příkladem jsou akce, jako je FELFEST, během něhož se na ploše rozlehlého veřejného prostoru stovky zájemců seznámí s aktivitami mnoha pracovišť elektrofakulty, a to formou vlastní právě  generaci, která je zároveň cílovou skupinou školy. Tou formou se rozumí možnost interakce a spolupráce.

Světelná instalace je umístěna na jihovýchodní fasádě budovy fakulty elektrotechnické. Elektrofakulta se tak stává pomyslnou bránou ke vstupu do areálu ČVUT, jehož osu zakončuje fakulta stavební a fakulta architektury. Vznikl tak vizuálně silný a jasně určený vstup do celého kampusu.

Technickou stránku projektu jsme se snažili řešit co nejméně invazivně a s ohledem na stávající architekturu. Případné možnosti interakce byly iniciovány studenty, se kterými jsme v první fázi řešili ideový koncept, který by odpovídal i pohledu mladého člověka – studenta (uživatele budovy).

Fenomén světelných mediálních fasád je za posledních deset let na vzestupu – byli jsme přesvědčeni, že náš společný návrh může moderní a současnou formou dotvořit ráz areálu ČVUT (obr. 3). „Již od začátku uvažujeme o fasádě jako o prostoru, který jasnou formou prezentuje zaměření fakulty. Použití světelného zdroje (vertikálních linií) tedy odkazuje na fenomén, který má fakulta  elektrotechnická v názvu. Důležitým prvkem je pro nás interakce fasády s děním uvnitř. Světelné vertikály mění svou barvu například s vytížením datových sítí.“ (M. Karel, J. Šafařík).

Obr. 3. Interakce může být iniciována i jiným impulzem – zde se naskýtá možnost navrhnout aplikaci do mobilních telefonů, která zapojí kolemjdoucího do procesu proměny barevných polí

Světelná instalace na fasádě tedy nyní nereprezentuje jen pouhý světelný efekt. Jde o způsob komunikace. Realizovaný koncept poskytuje dostatečný stupeň variability tak, aby mohla vznikat škála barevných kreací reagujících na nejrůznější podněty. Těmito podněty mohou být údaje o hluku a znečištění vzduchu vně budovy, množství dat proudících do budovy a ven nebo interaktivní vstupy kolemjdoucích z chytrých mobilních telefonů. Světelný systém může na tyto podněty reagovat změnami obrazu v závislosti na právě aktivní aplikaci (např. během dne reaguje na vnější podněty, večer se stane součástí nějakého představení a v noci ustoupí do pozadí snížením intenzity světla nebo úplně zhasne, aby nerušil noční klid). Budova, která bývá obcházena bez povšimnutí, tak získává schopnost, která není obvyklá – reaguje.

Technické provedení

Konstrukce svíticích sloupů je zřejmá z obr. 4 a obr. 5. Jako zdroj světla bylo vybráno LED svítidlo ELAR (obr. 6), tato světelná jednotka má v sobě dvanáct nezávisle ovládaných RGBW diod, jednotky jsou ovládané pomocí protokolu DMX.

Specifikace svítidla (vybrané parametry)
Světelný zdroj 12× 5W QUAD Color (RGBW) LED, střední doba života LED 50 000 h.

Fotometrické údaje
1 430 lx ve vzdálenosti 3 m (vyzařovací úhel 25°), plné RGBW mixování barev, DMX/RDM.

Elektrické údaje
AC 100 až 240 V, 50/60 Hz, maximální příkon 90 W, krytí IP65.

Rozměry/hmotnost
délka 39,4" (1 000 mm), šířka 3,5" (90 mm), výška 7,1" (181 mm), hmotnost 11,5 lbs (5,2 kg).

Obr. 4. Během prací na projektu jsme se potkali i s požadavkem na bezpodmínečné dodržení původního půdorysu

Obr. 5. „Světelné zdroje tedy byly umístěny do konstrukčního prolisu ve fasádě (snadná instalace i případná demontáž) a materiál odkazuje na skleněné překrytí fasády Technické knihovny; další jeho výhodou je jeho schopnost dobře rozvádětsvětlo.” (M. Karel, J. Šafařík)

Řídicím protokolem světelných zdrojů je v popisovaném případě DMX. Tento protokol je velmi rozšířený v oblasti zábavního průmyslu. DMX 512 umí posílat 512 parametrů (v rozsahu 256 úrovní intenzity světla). Je možné si představit 512 monochromatických LED nebo žárovek. DMX je protokol digitální a podle specifikace EIA485 sériový a měl by pro naše použití limitovanou kapacitu. Proto jsme zvolili jako další zařízení v našem řetězci konvertor Art-net-multiDMX (Storm 24). Art-Net je jednoduchá implementace protokolu DMX512-A pomocí UDP, ve kterém je kódována informace o intenzitě světla do IP paketů, typicky v privátní lokální síti, jako je Ethernet. Počet tzv. universů je dostatečně velký, abychom ho pro naše účely mohli použít. DMX z protokolu Art-net konvertuje 24universový procesor Storm 24 (ENTTEC), umístěný v serverovně, která disponuje požadovanou infrastrukturou a zabezpečením. Odtud je DMX distribuováno do světelných jednotek.

Obr. 6. Rozměry jednoho svítidla: 1 000 × 90 × 181 mm, hmotnost 5,2 kg a maximální příkon 90 W

Na každý sloupec světel jsou dedikovány dva DMX universy, přesněji řečeno 17 × 51 parametrů (Elar má v nejširším módu právě 51 adres – parametrů).

Světelné jednotky lze zapojit do řetězců (až 12 při 240 V). Stejně tak se distribuuje i DMX.

Samotnému procesoru je dedikována linka 100 M přímo z IIM (Institut intermédií, sídlící v halových laboratořích elektrofakulty). Celá instalace má 17 × 51 × 5 parametrů a může být připojena na celou řadu komerčních i nekomerčních pixelmapovacích programů (principiální schéma viz obr. 7). Studenti mají možnost, v rámci výuky na fakultě, takový software i vyvíjet.

Obr. 7. Ideové schéma

Srovnání

Současná velkoměsta již mnoho let nabízejí velkolepé světelné efekty na důležitých dominantních fasádách ve svých centrech či na esteticky vhodných místech. Všeobecně je známa celá řada příkladných realizací tohoto typu v Evropě (Berlín, Londýn, Paříž), Asii (Hongkong, Tokio, Singapur) či v New Yorku, velmi často doplňovaných při speciálních příležitostech, většinou časově i materiálně omezených, videomappingem a nebo jinak zpracovaným uměleckým řešením.

Příklad 1

Čtyřicet let stará fasáda hotelu WZ Jardins v Sao Paulu (Brazílie) byla nedávno zrekonstruována podle návrhu Estudio Guto Requena (obr. 8). Je to částečně tzv. urban art projekt. Osvícení budovy bylo navrženo tak, aby se vhodně integrovalo do okolí, a to jak během dne, tak i noci. Ve dne je použito (svého druhu) městské maskování, budova je pokryta obdélníkovými bloky modré, šedé a zlaté.

Obr. 8. WZ Jardins v Sao Paulu (Brazílie) byla nedávno zrekonstruována podle návrhu Estudio Guto Requena; za soumraku ale tato budova ožívá světlem, stává se z ní „světelná bytost“

Paleta byla vytvořena pomocí počítačového programu, který na místě zaznamenával a analyzoval okolní hluk v průběhu 24 h. Pak na základě shromážděných údajů, na základě analýzy maxim a minim, Requena vytvořil vizualizaci odpovídající dopoledním, odpoledním, večerním a nočním hodnotám. Pomyslná „sluchová” časová osa byla obtočena ve spirále kolem budovy jako celku. Špičkovým úrovním odpovídá zlatá barva, mírně tišší je námořnická modř, téměř ticho je světle modrá a naprostý nedostatek hluku je v temné šedi. Za soumraku ale tato budova ožívá světlem, stává se z ní „světelná bytost“. Je zde vloženo (do kovových profilů) 200 proužků nízkoenergetických RGB LED, které vytvářejí dynamickou interakci mezi městem, jeho obyvateli a hotelem. Takzvaná bytost se chová autonomně, reaguje v reálném čase na znečištění životního prostředí, zvukové podněty i lidi. Okolní hluk pak prostřednictvím on-site mikrofonů přímo ovlivňuje tvar a pohyb barev na fasádě.

Obr. 9. Jednou ze tří vrstev interakce je měření kvality ovzduší; pomocí čidel „in situ“ je budova schopna měnit barvy z minuty na minutu tak, aby odrážela místní kvalitu ovzduší

Znečišťující látky mohou „stvoření“ ublížit, a tak jsou ohrožující podmínky opsány pomocí barevné škály (obr. 9). Nejkritičtější je červená a oranžová. Když jsou podmínky příznivější, objeví se chladnější modré a zelené odstíny. Mobilní aplikace dále umožňuje i veřejnosti komunikovat s „bytostí“.  Prostřednictvím dotyků a hlasu, obrazu a mikrofonu mobilního telefonu jsou vysílána data, která umí fasáda interpretovat.

Příklad 2

Sharp Centre of Design je součástí Ontario College of Art and Design Rennovation (Kanada). Budova byla postavena na základě studie, kterou vypracoval britský architekt Will Alsop spolu s Robbie/Young + Wright Architects se sídlem v Torontu. Centrum je nazváno po svých patronkách Rosalii a Isadoře Sharpových. Kromě rozšíření prostoru o 7 440 m2 pro současnou školu projekt ctí i činnost, která se odehrává uvnitř, má své kritiky, pro i proti v architektonickém i projekčním „okolí“, ale objemná obdélníková stavba 25,91 m vysoko nad zemí, spočívající na dvanácti sloupech z oceli se rychle stala jednou z nejzajímavějších architektonických pamětihodností v Torontu (obr. 10). Osvětlení – proč se o ní zmiňuji? Dno, jinak to popsat nelze, Sharp Centre osvětluje šestnáct svítidel s výkonnými halogenidovými výbojkami s modrými filtry, které svítí od soumraku do půlnoci.

Obr. 10. Sharp Centre of Design je součástí Ontario College of Art and Design Renovation; budova byla realizována na základě studie, kterou vypracoval britský architekt Will Alsop spolu s Robbie/Young + Wright Architects se sídlem v Torontu

Osvětlení nejenže odlehčuje a zvýrazňuje budovu, ale je přímo nedílnou součástí původního návrhu koncipovaného architekty, a to měnit vizuální podobu stavby na rozhraní dne a noci. „... Stejně jako povrch sestávající z pixelů černé a bílé během dne ovlivňuje vnímání budovy, osvětlení mění způsob, jakým ji lidé vnímají v průběhu soumraku.... Chtěli jsme, aby Sharp Centre byla úplně jiná věc během dne a během noci aby to mělo úplně jinou tvář…,“ říká architekt Will Alsop. Je jedním z příkladů  aplikace osvětlení v akademickém prostředí.

Další příklady zahraničních soustav architekturního osvětlení jsou na obr. 11 a obr. 12.

Obr. 11. Nizozemská architektonická kancelář (světelní designéři UNStudio, LightLife – A. Barthelmes, ArupLighting, Alliance Optotek Corporation) realizovala v Kao-siung na Tchaj-wanu obchodní dům výsledně nazvaný Star Place – prohnutý prosklený objekt má světelně zdobenou fasádu ve tvaru hvězdy s efektní možností její barevné animace (řídí ji systém e:cue)

Obr. 12. Světelná interaktivní fasáda od Realities: Unitfed; tato světelná fasáda se stala symbolem Berlína, vzory se mění a s nimi i atmosféra celého Potsdamer Platzu; instalace SPOTS se skládá z 1 800 zářivek, které jsou integrovány do skleněné fasády kancelářské budovy; animace jsou centrálně řízeny počítačem

V čem se instalace na FEL od těchto výše uvedených liší? Nejde totiž jen o zadanou stacionární zakázku zpracovanou jediným subjektem – tato světelná instalace je příkladem obohacujícího kontaktu mezi dvěma fakultami Českého vysokého učení technického. Je to mezioborový projekt Institutu intermédií, který byl vytvářen, iniciován a také konzultován mezi fakultou elektrotechnickou a fakultou architektury.

Obě fakulty mají zájem, a tímto dílem to také dokládají, prezentovat se jako otevřená pracoviště komunikující s nejširší veřejností, vytvářející prostor pro setkávání mladých začínajících tvůrců a osobností akademického světa.

Obr. 13. Pohled na svítící fasádu FEL – ČVUT

Projekt se stále rozvíjí

Projekt Linky by měl v budoucnosti sloužit především jako živý interaktivní nástroj pro vizualizace libovolných procesů. Paralelně s rozsvícením fasády byly do provozu uvedeny webové stránky www.linky.fel.cvut.cz, které svým návštěvníkům nabídnou tvůrčí zapojení do projektu prostřednictvím interaktivních mobilních aplikací, jež budou na webu k dispozici a s jejichž pomocí budou moci návštěvníci fasádu sami ovládat. Cílem projektu je tedy vytvoření sdíleného  multimediálního hřiště, které může být využíváno jako výukový materiál a stejně tak i jako víkendová zábava.

Obr. 14. Záběr ze slavnostního zahájení provozu fasády dne 25. 2. 2016, autorem barevné prezentace je Josef Šafařík

 

Tvůrčí tým projektu Linky Koncept: Marian Karel a Josef Šafařík (FA ČVUT) Jakub Hybler (IIM, FEL ČVUT) Roman Berka (IIM, FEL ČVUT) Technická realizace: Institut intermédií, FEL ČVUT v Praze WD LUX, s. r. o.

Řízení projektu: Hanka Chmelenská (IIM, FEL ČVUT) Fotografie: Libuše Petržílková, Vojtěch Brtnický, André Klotz, Wikimedia Commons – the free media repository, archiv IIM. V článku byly použity citace z tiskové zprávy IIM, jejichž autorem je Josef Vomáčka, též byly použity citace z původního projektu z roku 2014 (autoři: Berka, Karel, Šafařík) O autorech konceptu prof. Marian Karel Přední sklářský výtvarník, sochař. Člen Umělecké besedy. Působí v Praze. Studoval na Střední  uměleckoprůmyslové škole v Jablonci nad Nisou (1959 až 1963) a na Vysoké škole  uměleckoprůmyslové v Praze (1965 až 1972, prof. Stanislav Libenský). Od roku 1992 vedoucí ateliéru

Sklo v architektuře na VŠUP Praha, v roce 1995 jmenován profesorem. Další pedagogické působení: 1983, 1989 Pilchuck Glass School, WA, USA, 1986 British Artists in Glass, Velká Británie, 1987 GAS, Kent State University, OH, USA, 1988 Miasa Glass Workshop, Japonsko, 1992 Niijima Glass Centre, Japonsko, 1998 Auckland Faculty, Nový Zéland,1999 Toyama City Institute of Glass Art, Japonsko, Jacksonville University, USA, 2000 Hämeenlinna, Finsko, 2002 Štrasburk, Francie, 2003 Waterford, Irsko).

Je zastoupen v galeriích a muzeích po celém světě, držitel ceny Grand Prix architektů za realizaci Brány času v Chebu, pedagog FA ČVUT, obor design. Josef Šafařík Absolvent doktorského studia na VŠUP v Praze, obory sklo v architektuře/aplikace nových technologií ve výtvarném umění. Věnuje se sochařství, novým médiím a medailérství. Má za sebou celou řadu samostatných a hromadných výstav, účastnil se několika sochařských sympozií.

Od roku 2009 působí jako odborný asistent v ateliéru Karel a Výtvarná tvorba Ústavu průmyslového designu na FA ČVUT u prof. ak. soch. Mariana Karla. U příležitosti slavnostního otevření budovy FA ČVUT v roce 2011 realizoval projekt Tetris a Laser CUBE.

Roman Berka Působí na ČVUT v Praze jako ředitel Institutu intermédií a zároveň jako pedagog na katedře počítačové grafiky a interakce. Institut intermédií založil v roce 2007 společně s architektem Pavlem Bednářem (FA ČVUT) a Milošem Vojtěchovským (FAMU). Odborně se zaměřuje na  počítačovou animaci, virtuální realitu a multimédia a vede několik předmětů na FEL ČVUT. Spolupracuje na projektech zaměřených na vývoj interaktivních technik v oblasti virtuální reality a snímání pohybu.

Adam Sporka (autor hudby k zahájení provozu 25. února 2016) Na FEL ČVUT se věnuje výzkumu a technologiím interaktivního audia v kontextech zvukového designu počítačových her a asistivních technologií. Podílí se též na vývoji počítačové hry Kingdom Come: Deliverance coby spolutvůrce obsahu a programátor adaptivní hudby pro Warhorse Studios.

---

Článek v elektronické listovací verzi časopisu Světlo č. 3/2016 naleznete zde.