Презентация на тему "Архитектурная светология"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Архитектурная светология

• 
  Слайд 2

  Свет, зрение и архитектура

  Свет - излучение оптической области спектра, которое вызывает биологические, главным образом зрительные реакции. Цвет– особенность зрительного восприятия, позволяющая наблюдателю распознавать цветовые стимулы (излучения), различающиеся по спектральному составу. Световая среда – совокупность ультрафиолетовых, видимых и инфракрасных излучений, генерируемых источниками естественного и искусственного света. Глаз – не только оптический прибор, позволяющий видеть предметы, но и анализатор, дающий возможность получать впечатления. Поле зрения человека при бинокулярном видении (а) Углы зрения в вертикальной плоскости (б)

• 
  Слайд 3

  Основные величины, единицы и законы

  Ультрафиолетовое–излучение , длины волн λ монохроматических составляющих которого меньше длин волн видимого излучения и больше 1 нм. Оптическая часть электромагнитного спектра лучистой энергии включает в себя: Видимое излучение (свет) непосредственно вызывает зрительные ощущения. Инфракрасное– излучение, длины волн монохроматических составляющих которого больше длин волн видимого излучения и меньше 1 мм. Монохроматическое излучение характеризуется очень узкой областью частоты, которая может быть определена одним значением частоты. Сложное излучение характеризуется совокупностью монохроматических излучений разных частот (дневной свет).

• 
  Слайд 4
  

  Спектр излучения – это распределение в пространстве сложного излучения в результате его разложения на монохроматические составляющие. Лучистый поток (Р) – величина, характеризующая мощность лучистой энергии, единица измерения ватт [Вт]. Мощность световой энергии характеризуется световым потоком (Ф), единица измерения которого люмен [лм]. Так как применяемые на практике источники света распределяют световой поток в пространстве неравномерно, для оценки светового действия пользуются понятием силы света ( ) , единицей измерения которой является кандела[кд]: Где – телесный угол, определяемый по формуле: Где S – площадь, которую телесный угол вырезает на поверхности сферы, описанной из его вершины, м2 ; r – радиус этой сферы, м.

• 
  Слайд 5
  

  Для оценки условий освещения, создаваемых источником света, пользуются понятием освещенности (Е) – отношение светового потока Ф к площади освещаемой им поверхности S: Единица измерения Е – люкс [лк] Критерием оценки переменного естественного освещения служит коэффициент естественной освещенности (КЕО), который представляет собой отношение естественной освещенности Ем создаваемой в точке М на заданной поверхности внутри помещения светом неба, к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности под открытым небом Ен: На ряду с КЕО в расчетах естественного освещения применяется геометрический КЕО, обозначаемый . Он отличается от КЕО тем, что не учитывает влияние остекления и отделки в помещении, а также неравномерной яркости небосвода (определяется по закону проекции телесного угла).

• 
  Слайд 6
  

  В основу расчета и моделирования естественного освещения помещений положены 2 закона: 1. Закон проекции телесного угла «Освещенность Ем в какой-либо точке поверхности помещения, создаваемая равномерно светящейся поверхностью неба, прямо пропорциональна яркости неба L и площади проекции σ телесного угла, в пределах которого из данной точки виден участок неба, на освещаемую рабочую поверхность.» При этом принято 3 допущения: Яркость неба во всех точках одинакова; Не учитывается влияние отраженного света; Не учитывается остекление светопроема. Графическая модель небосвода. Аксонометрия. [ лк ] Графическая модель небосвода. Разрез 1-1 Где L – яркость неба [ кд/м2 ] σ – площадь поверхности телесного угла [ м2]

• 
  Слайд 7
  

  2. Закон светотехнического подобия Освещенность в точке М помещения создается через окна, обладающие яркостью L1 и L2 . Различная яркость может создаваться применением различных сортов стекла. Однако при различных размерах окон, но с одинаковым освещением, освещенность в точке М создается одним и тем же телесным углом с вершиной в этой точке. Из закона проекции телесного угла L1=L2= Ln=const. Следовательно, освещенность в какой-либо точке помещения зависит не от абсолютных, а от относительных размеров помещения. Модель помещения в масштабе 1:10 на разрезе Модель помещения в масштабе 1:20 на плане

• 
  Слайд 8

  Классификация освещений

  Освещение Естественное – освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Искусственное – освещение помещений при помощи осветительных приборов и искусственных источников света. Боковое освещение -естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах. Верхнее освещение – естественное освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания. Комбинированное освещение – сочетание верхнего и бокового освещения.

• 
  Слайд 9

  Естественное освещение

  Боковоеосвещение: одностороннее двустороннее Верхнее освещение: Комбинированноеосвещение:

• 
  Слайд 10
  

  Влияние на естественное освещение в помещениях размеров светопроема е1 – КЕО при большем окне. е2 – КЕО при меньшем окне. Влияние на естественное освещение в помещениях с внутренней отделкой, характеризуемой коэффициентами и характеристиками отражения потолка, стен, пола и их площадями. е1 и е2 - КЕО соответственно при светлой и темной отделке

• 
  Слайд 11
  

  Влияние на естественное освещение в помещениях формы светопроема (прямоугольный – горизонтальный или вертикальный, круглый, треугольный и т.д.) и его обрамления (стены – толстые и тонкие, со скосами и без них). е1 – е4 – кривые равных значений КЕО на уровне подоконника План помещения с ленточным остеклением План помещения с высокими узкими окнами

• 
  Слайд 12

  Расчет коэффициента естественного освещения

  а) при боковом освещении Где L – число участков небосвода, видимых через световой проем из расчетной точки; - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет i-го участка неба; где - число лучей - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость i-го участка облачного неба МКО; М – число участков фасадов зданий противостоящей застройке, видимых через световой проем из расчетной точки; Т – число световых проемов в покрытии. - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет i-го участка фасадов зданий противостоящей застройки: - средняя относительная яркость j-го участка противостоящего здания, расположенного параллельно исследуемому зданию; r0- коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию; Kз - коэффициент запаса;

• 
  Слайд 13
  

  б) при верхнем освещении Где - геометрический КЕО в расчетной точке при верхнем освещении от i-го проема; - среднее значение геометрического КЕО при верхнем освещении на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального разреза помещения: где N – число расчетных точек. - общий коэффициент пропускания света, определяемый по формуле: Где - коэффициент светопропускания материала - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах - коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями в) при комбинированном освещении

• 
  Слайд 14

  Алгоритм расчета естественного освещения помещения

  1. Определить нормированное значение КЕО ен берется из СНиП23-05-95* Приложение И Где ен – значение КЕО в процентах при рассеянном свете небосвода mN - коэффициент светового климата (таб.4 СНиП 23-05-95*) N – номер группы обеспеченности естественным светом (таб.4 СНиП 23-05-95*) 2. Определить расчетное значение КЕО При боковом освещении: При верхнем освещении: При комбинированном освещении:

• 
  Слайд 15
  

  Для определения значений КЕО на рабочей плоскости по глубине помещения следует выполнить проверочный расчет по методу А.М.Данилюка. Здание считается находящимся под полусферой небосвода. Рассматриваемая точка, освещенность которой определяют, располагается в центре полусферы. Полусфера небосвода условно разбивается 100 меридианами и 100 параллелями. Если точки пересечения полученной таким образом сетки соединить радиусами с центром полусферы, то получим 10000 световых пучков. Для определения числа световых пучков А.М.Данилюк провел из центров тяжести всех площадок радиусы к центру полусферы. Полученную систему радиусов он спроектировал на 2 плоскости – вертикальную и горизонтальную и получил 2 графика: Каждый радиус на графиках соответствует одному световому пучку, и для определения освещенности достаточно совместить графики 1и 2 с разрезом и планом помещения, подсчитать, сколько радиусов проходит через проемы к рассматриваемой точке. Проекция радиусов на вертикальную плоскость Проекция радиусов на горизонтальную плоскость

• 
  Слайд 16
  

  qi – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость i – го участка облачного неба МКО, определяемый по таблице Б.1 (СП 23-102-2003) в зависимости от угловой высоты середины светопроема над рабочей поверхностью (Ѳ в ̊̊); L – количество участков небосвода, видимых через световой проем из расчетной точки; Т – количество световых проемов в покрытии; - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой светот i – го участка небосвода, определяется с помощью графиков 1 и 2 из соотношения

• 
  Слайд 17
  

  Где n1 - количество «лучей» по графику 1, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения (полюс О совмещается с расчетной точкой, а нижняя линия с условной рабочей поверхностью). n2 - количество «лучей» по графику 2, проходящих от небосвода через световые проемы в расчетную точку на плане помещения

• 
  Слайд 18
  

  Коэффициент запаса Кзопределяется по таблице 3* (СНиП 23-05-95*) Коэффициент светопропускания оконного проема определяется по формуле на основании таблицы Б.7 (СП23-102-2003) Для определения коэффициента r0используют таблицы Б.4 (для условной рабочей поверхности) и Б.5 (на уровне пола). (СП 23-102-2003) εзд - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий свет, отраженный от j –го участка фасадов, определяемый с помощью графиков 1 и 2 из соотношения n’1и n’2 определяются по графикам 1 и 2 аналогично n1 и n2

• 
  Слайд 19
  

  3. Сравнить расчетное значение КЕО ер с нормированным еN : 1. ер> еN Необходимо уменьшение размеров светопроемов и дальнейший расчет может проводиться для сравнения вариантов систем естественного освещения с различными размерами светопроемов. 2. eр> 0.8еN Необходимо увеличение размеров светопроемов и дальнейший расчет может проводиться для сравнения вариантов систем естественного освещения с различными размерами светопроемов. 3. eр