Лекция 9 светология

По расположению и креплению:

• плафоны – крепление непосредственно к потолку;

• бра – крепление кронштейном или непосредственно к стене;

• люстры – подвеска к потолку;

• торшеры – установка на полу;

• настольные лампы – переносные светильники.

По назначению:

• общего освещения, обеспечивающие освещение пространства интерьера;

• местного освещения, предназначенные для освещения рабочих поверхностей или локального освещения части помещения.

По создаваемому освещению:

• векториальное – при котором свет, достигающий рабочую поверхность или освещаемый объект, имеет четко выраженную направленность светового потока;

• диффузное (скалярное) – при котором световые потоки равномерно освещают объект наблюдения - бестеневое освещение.

Защитный угол светильника определяется углом γ, образуемым горизонталью, проведенной через тело накала, с пограничной линией (см. рис. 2).

В зависимости от значения защитного угла нормируется высота подвеса светильника над уровнем горизонтальной рабочей поверхности или от пола помещения.

Стационарные (встроенные) осветительные устройства применяются в виде:

• светящихся карнизов;

• светящихся потолков, светящихся куполов, шахт, точек;

• светящихся панелей;

• искусственных окон, фонарей.

При устройстве светящего карниза необходимо соблюдать следующее требование: защитный угол α выбирается так, чтобы человек, стоящий у противоположной стены, не мог видеть источника света (см.рис. 3).

Чтобы обеспечить равномерную яркость стены и предотвратить появление на ней темных пятен от перегрева, лампы устанавливаются на расстоянии не менее 30 см от стены – с. Соотношение между шириной помещения В и расстоянием от карниза до потолка h принимается в зависимости от расположения ламп (с одной стороны, с двух сторон, по периметру) не более 15.

Светящиеся потолки получили широкое распространение в интерьерах общественных и промышленных зданий. Они решаются в виде подвесной конструкции; пространство над ними используется для коммуникаций и монтажа ламп. Архитектурное и светотехническое качество потолка зависит от степени неравномерного распределения яркости светящей поверхности и контрастов между светящими элементами потолка и подвесной конструкцией потолка или переплетов.

Ниже (рис. 4) приведены конструкции переплетов светящего потолка, создающие различные светотеневые яркостные контрасты.

Яркостный контраст между светящей поверхностью и переплетом или глухой частью потолка в большей степени зависит от светлоты отделки поверхностей интерьера, и в частности пола, и соотношения между площадью светящей поверхности потолка и общей его площадью.

Светящиеся панели располагают обычно в одном ритме с глухими. Образующийся в результате «роттердамский» потолок обладает при мягком контрасте между светящимися и глухими панелями большой выразительностью.

Рассеивателем в светящих потолках, панелях и полосах обычно служит 1) молочное органическое стекло. Оно обладает необходимой огнестойкостью и сохраняет прочность до температуры 70^оС.

Часто вместо защитного стекла или дополнительно к нему (например, в демонстрационных залах) используют так называемые 2) диффузоры, выполняемые из штампованного металлического профиля, пластмассы и др.

Сочетание светящихся панелей и полос с перфорированными или иными звукопоглощающими плитами образует так называемый светоаккустический потолок, который нередко является также и элементом системы вентиляции или кондиционирования воздуха в помещении.

Опыт показывает, что соотношение между яркостями светящих и глухих поверхностей потолка должно быть в пределах от 5 до 20. Это обычно обеспечивается при отношении площади светящих поверхностей к площади потолка, равном или более 1:4, и при светлой отделке стен и пола.

Интересны встроенные точечные светильники, рассчитанные на применение нормальных или зеркальных ламп мощностью до 150 Вт (см. рис. 5). Роль диффузора в этих светильниках выполняет кольцевая экранирующая решетка (2) с защитным углом 30 – 45^о, а отражатель (1) выполняется металлическим. Потолки при этом выглядят темными с яркосветящимися точками ламп, производя эффект звездного неба.

Для освещения больших открытых пространств – открытых стадионов, аэродромов и др., а также для освещения архитектурных ансамблей и зданий широко применяются прожекторы.

.

Граница светового пучка прожектора оценивается полезным углом рассеяния (П.У.Р. в - вертикальный или г - горизонтальный ) – сила света в пределах этого угла не снижается более чем в 10 раз по сравнению с максимальной. В зависимости от границ светового пучка прожекторы делятся на приборы:

узкого светораспределения – полезный угол рассеяния меньше 16^о;

среднего светораспределения – полезный угол рассеяния в пределах 16-25^о;

широкого светораспределения – полезный угол рассеяния больше 25^о.

Основные типы отечественных прожекторов:

ПЗС – прожектор заливающего света: І max - от 12 до 135 кд; П.У.Ргв - от 23 ^о до 29 ^о; П.У.Р.в - от 22 ^о до 25 ^о; К.П.Д. ≈ 27 %.

ПСМ – прожектор среднего светораспределения, имеющий металлический корпус. К.П.Д. – 30 – 40 %.

ПКН – прожектор широко светораспределения. П.У.Р.в - от 30 ^о ; П.У.Р.г - от 90 ^о до 110 ^о; К.П.Д. ≈ 60 %. И.С. – кварцевые лампы накаливания мощность 1000, 1500 и 2000 Вт

Можно выделить четыре группы осветительных установок по их функционально-композиционной роли в ансамбле:

серийные светильники для общего освещения пространства и объектов, не претендующие на заметную композиционную роль в ансамбле;

осветительные устройства – элементы архитектуры, т.е. встроенные в конструкцию интерьера или фасада здания, или сооружения-светильники, ставшие часть их материальной структуры, объемной и пластической формы;

«светильники-скульптуры», т.е. сложной формы люстры, канделябры, бра, фонари, имеющие две равнозначные функции – освещать (в темное время) и - украшать (в любое время) ансамбль, служить в нем масштабными и декоративными элементами;

светящие малые формы (светоинформационные установки, киоски, фонтаны, скульптуры, произведения светокинетического искусства), где свет является вторичной функцией.

Нормирование искусственного освещения.

Искусственное освещение, не зависимое от времени дня, сезона, погоды, обеспечивает возможность нормальной жизнедеятельности человека в условиях отсутствия или недостатка естественного света. Более того, с помощью искусственного света решается ряд задач, вообще недоступных для естественного освещения.

Существует две системы искусственного освещения помещений:

• общее (равномерное или локализованное) и

• комбинированное, когда общее освещение помещений дополняется местным на рабочих местах.

Общепринято количественные требования к освещению определять норми-рованной освещенностью на рабочей поверхности, с учетом коэффициента запаса на снижение светового потока во времени вследствие запыления и старения светильников.

Нормы промышленного освещения составлены с учетом дифференциации зрительных работ и предусматривают нормирование освещенности при общей и комбинированных системах освещения. Согласно СНиП II-4-79 и 23-05-95 все виды работ разбиты на разряды исходя из 1)размеров объектов различения и 2) расстояния от глаза до объекта, равного 0,5 м, и на подразряды с учетом 1)контраста объекта с фоном и 2) светлоты объекта.

Нормы освещения интерьеров общественных зданий принимаются в зависимости от назначения помещений. По условиям зрительной работы помещения общественных зданий принято классифицировать на 4 группы.

К помещениям I группы относятся рабочие помещения с напряженной зрительной работой и фиксированной линией зрения. Это административно-конторские помещения, проектные и конструкторские бюро и др.

Помещения, в которых зрительная задача состоит в различении объекта и обзоре окружающего пространства, относятся к помещениям II группы (торговые залы магазинов, музеи и выставки, конференц-залы и залы заседаний, спортзалы и др.).

Помещения, где преобладают архитектурно-художественные требования к световой среде, восприятию пластики, цвета, где обзор окружающего пространства – основная зрительная задача, относятся к III группе. Это зрительные залы, фойе, станции метрополитена, зимние сады, рекреации и т.п.

Значительные площади в современных зданиях занимают коридоры, лестничные клетки и другие вспомогательные помещения, относящиеся к помещениям IV группы.

Расчет искусственного освещения.

При расчете осветительной установки возможны две задачи:

1. Определение необходимой мощности источника света в соответствии с нормируемой для проектируемого помещения освещенностью;

2. Определение освещенности и яркости и её распределение в интерьере.

Для расчета мощности осветительной установки при системе общего освещения удобным для проектирования является метод удельной мощности, которая характеризуется отношением суммарной мощности источников света к площади освещаемого помещения:

W = Wл N / S,

где: W –удельная мощность, Вт;

Wл – мощность лампы, Вт;

N – количество светильников в помещении;

S – площадь помещения, м².

Для расчета освещенности и яркости помещения в общем случае требуется расчет распределения прямых и отраженных световых потоков, падающих от осветительных приборов и устройств на внутренние поверхности интерьера – потолка, стен и пола. Таким образом, освещенность Ес в любой точке внутренних поверхностей определяется как сумма двух слагаемых:

Ес = Епр + Ео,

где Епр – прямая компонента освещенности;

Ео – отраженная компонента освещенности.

.

Проектирование осветительной установки в интерьере сводится к решению следующих взаимосвязанных задач:

выбор и распределение светлот в интерьере в соответствии с художественным замыслом архитектора;

определение допустимых яркостей окон, фонарей, светильников и согласование их с требованиями ограничения блескости и устранения дискомфорта;

выбор цветового решения интерьера

выбор направления и соотношения световых потоков для наилучшего восприятия формы, пластики и фактуры отделки интерьера;

Природное освещение привычно и приятно для человека. Соотношение яркостей между этими поверхности принимается равными: в южных районах страны 10:3:1 и в средней полосе 5:3:1. Эти соотношения могут служить ориентиром при выборе яркостей потолка (зенитная часть), стен (небо у горизонта) и пола (земля) в помещении.

Естественное освещение научило глаз человека оценивать форму через распределение яркостей. Равномерная яркость в интерьере ассоциируется с плоской, а неравномерная – с криволинейной поверхностью.

Возможно распределение яркостей, контрастов и направления света, отличное от того, которому научила нас природа. В этом случае создается ощущение необычности, «театрального эффекта». Такой характер распределение освещения в большей степени подходит к интерьерам зрительных залов, фойе, ресторанов, выставок.

Итак, возможны два подхода к освещению интерьеров: первый характеризуется стремлением проектировщика творчески подражать природным условиям освещения; второй создает в помещении «театральный эффект».

Впечатление, создаваемое интерьером, определяется комплексным воздействием его характеристик на зрение. При этом, при проектировании освещения приходится заботиться о зрительном сохранении формы плоскости, свода, купола, архитектурных членений и пластики, восприятие которых резко искажается при случайном освещении.

Для плоскости характерно равномерное распределение яркости.

Яркие пятна на плоской поверхности лишают её цельности, резко искажают её восприятие, особенно если в поле зрения не попадают детали и сопряжения, подчеркивающие её форму.

Ритмическое расположение на плоскости «размытых» светлых и темных полос придает ей вид волнистой поверхности.

Постоянное уменьшение яркости на плоской поверхности может создать иллюзию цилиндрической поверхности.

При освещении помещений отраженным светом с помощью светящихся карнизов неравномерность освещения потолка может вызвать иллюзию провисания.

При неправильно выбранном приеме освещения в неменьшей степени искажается восприятие поверхностей сводов и куполов, широко применяемых , например, в метрополитенах, крытых рынках и др.

Если такие пространственные формы освещать равномерно, то зрительно такой прием уплощает свод (купол).

При применении в сводчатых и купольных конструкциях светящихся карнизов наиболее яркими обычно бывают прилегающие к карнизу части свода, а наименее яркими – центральные их части. Это тоже иногда порождает иллюзию уплощения свода.

Для придания своду большей глубины предпочтителен прием освещения, при котором его яркость повышается от периферии к центру свода.

Наиболее часто встречающиеся в интерьерах архитектурные членения (кессоны, балки, фермы, ребра) целесообразно выявлять светоцветовым рисунком, подчеркивающим тектонические качества потолка. Это обеспечивается таким расположением светящего плафона в центре кессона, при котором нижний уровень плафона выше уровня ребер.

Колонны круглого сечения лучше воспринимаются при неравномерном освещении, когда соотношение световых потоков, освещающих колонны с разных сторон, составляет не менее 1:3.

Объемность колонн квадратного или прямоугольного сечения может быть подчеркнута различной цветностью освещения смежных поверхностей.

Применение направленного освещения колонн (особенно с каннелюрами) в сочетании с рассеянным придает им большую выразительность благодаря возникновению градаций светотени.

Важную роль при восприятии интерьера играет фактура отделочных материалов.

Шероховатые плоскости (штукатурка, гранит или мрамор «под бучарду», бетон и др.) кажутся одинаковые с любых точек наблюдения.

Зеркальные плоскости (стекла, металл, пластики) теряют свою форму и выразительность, так как кажутся неравнояркими.

Видимость текстуры и фактуры материала оказывает существенное влияние на оценку глубины пространства:

когда фактура или текстура поверхности отчетливо видна, у зрителя возникает иллюзия, что поверхность находится на близком от него расстоянии – скользящий свет выделяет фактуру поверхности;

освещенный потолок кажется нам более удаленным, если его фактура не видна – это явление наблюдается обычно в диапазоне средних яркостей.

При отраженном освещении интерьера тени не имеют четких границ и кажется, что они отсутствуют. В эстетическом плане такое распределение света в интерьере может придать ему монотонность, зрительно нарушить его тектонику и пластическую выразительность.

Прямое освещение благодаря контрастности способствует лучшему выявлению тектоники и пластики интерьера. Однако при этом приходится заботиться 1) об устранении дискомфорта и резкого контраста между светящими и глухими поверхностями потолка, а также 2) о создании светотени, придающей выразительность объемным деталям.

Равномерное освещение помещений лишает необходимой скульптурной выразительности лица зрителей. Поэтому в интерьерах следует разнообразить светлотную композицию включением пятен повышенной яркости, расположенных в определенном ритме на стенах и потолке.

При формировании световой архитектуры интерьеров не следует выделять и обособленно решать световую задачу только центрального помещения. Подобно симфонии, световая архитектура имеет свой лейтмотив, ведущий посетителя к парадному залу здания и связывающий помещения в цельную светодинамическую композицию.

Для этого намечается порядок возрастания и спада яркостей. Используя адаптацию как средство, повышающее восприимчивость к свету и организующее зрительное поведение человека.