Основні поняття архітектурної світлотехніки

Архітектурна світлотехніка – наука про використання природної променевої енергії. Сонце – потужне джерело променевої енергії, яка переноситься його промінням на поверхню землі. На 1м²земної поверхні в середніх широтах опівдні Сонце посилає близько 700000 кВт.

Променеву енергію вимірюють в Ергах (ерг), або Джоулях (Дж). На практиці нас цікавить не енергія випромінювання, а потужність променевої енергії, тобто енергія, яка випромінюється в одиницю часу. Цю величину, яка характеризує потужність променевої енергії, називають Променевим потоком і позначають F. Одиницею променевого потоку є Ватт(Вт).

Розрізнюють однорідний та складний променеві потоки. Однорідний потік складається з випромінювань однієї довжини хвилі, а складний – з кількох однорідних потоків, що відрізняються довжиною хвиль. Природні джерела світла випромінюють складний променевий потік.

В залежності від довжини хвилі відрізняють наступні види випромінювання:

Ультрафіолетові з довжиною хвилі 0,01 – 0,38 мк;

Видимі з довжиною хвилі від 38 до 0,77 мк;

Інфрачервоні з довжиною хвилі 0,77 – 340 мк.

Ультрафіолетове випромінювання має сильну дію на шкіру людини, викликає засмагу, а також діє на фотоемульсії, утворюючи ефект почорніння. Видиме випромінювання сприймається нашим оком як світло. Інфрачервоне створює теплову дію. З досвіду відомо, що чутливість очей до випромінювань різної довжини хвилі не однакова. Пересічне людське око найчутливіше до жовто-зеленого випромінювання з довжиною хвилі 0,55мк.

Світловий потік представляє собою кількісну характеристику променевого потоку, що виражає його здібність створювати світлове відчуття. За одиницю світлового потоку приймається Люмен (лм) – світловий потік, який випромінюється в одиничному просторовому куті (стерадіані) рівномірним джерелом, що має силу світла в одну свічу.

Для оцінювання зазвичай користуються поверхневою щільністю світлового потоку випромінювання, який падає на поверхню. Вона дорівнює відношенню світлового потока Ф до величини поверхні, що освітлюється S, по якій його розподілено рівномірно:

Е= Ф\ S (1)

З рівняння (1)видно, що освітленість не залежить від властивостей освітленої поверхні (фактури, кольору, тощо)

Одиниця освітленості Люкс (лк) – поверхнева щільність світлового потоку в 1 лм, рівномірно розподіленого на площі в 1м². Яскравість характеризує сяйво джерела світла та освітлюваних ним поверхонь і є тією світловою величиною, яку безпосередньо сприймане око.

Одиницею яскравості слугує Нит (нт). Яскравість в один нит має рівномірно сяюча плоска поверхня, яка в перпендикулярному до неї напрямку випромінює з 1м² силу світла, рівну одній свічці.

В загальному випадку яскравість сяючої поверхні різна в різних напрямках. Прикладом може слугувати звичайне дзеркало. Поверхня, що має однакову яскравість по всім напрямкам, називається рівно яскравим випромінювачем. До них відносять, наприклад, снігову поверхню, оштукатурені поверхні стін та стелі, світильник у вигляді кулі з молочного скла.

За характером розподілення світлових потоків, що віддзеркалені поверхнею, або пропущені тілом, відрізняють наступні види:

1. Розсіяне (дифузне) віддзеркалення, або пропускання, наприклад: віддзеркалення від оштукатуреної поверхні стелі, пропускання світла молочним склом, тощо.

2. Спрямовано-розсіяне відображення, або пропускання, наприклад: від поверхонь, пофарбованих масляною фарбою, або пропускання світла матированим склом.

3. Спрямоване відображення або пропускання, наприклад: віддзеркалення від люстер та полірованих поверхонь метала, чи пропускання через Богемське скло.

Світлотехнічні властивості тіл, а також, матеріалів, що використовуються в будівництві, характеризуються:

а) різною можливістю матеріалів відбивати, поглинати, та пропускати і заломлювати світловий потік, що на них падає.

б) зміною спектрального складу світла під час пропускання та відбивання світлового потоку.

в) розподіленням в приміщенні пропущеного та відбитого світлового потоків.

В загальному випадку при падінні світлового потоку на тіло частина цього потоку відбивається від нього, частина проходить через тіло і розповсюджується з іншого його боку, відповідно властивостям тіла, нарешті, частина поглинається тілом.

Для кількісної оцінки процесу користуються відповідними коефіцієнтами:

λ Коефіцієнт відбиття – відношення відбитого світлового потоку до потоку, що падає.

ρ Коефіцієнт пропускання -відношення пропущеного світлового потоку до потоку, що падає.

τ Коефіцієнт поглинання -відношення поглинутого світлового потоку до потоку, що падає.

Наведені коефіцієнти пов’язані між собою формулою:

λ+ ρ + τ=100% (повнийсвітловий потік)

Дата добавления: 2015-05-24