1. Поняття та формула визначення освітленості.

Освітленість — освітлення поверхні, що створюється світловим потоком, який падає на поверхню. Одиницею вимірювання освітленості є люкс. На відміну від освітленості, вираз кількості світла, відображеного поверхнею, називається яскравістю.

Освітленість прямо пропорційна силі світла джерела світла. При віддаленні його від освітлюваної поверхні її освітленість зменшується обернено пропорційно до квадрата відстані.

Коли проміння світла падає похило до освітлюваної поверхні, освітленість збільшується пропорційно косинусу кута падіння проміння.

Освітленість   знаходять за формулою:

де

•  — сила світла в канделах;

•  — відстань до джерела світла;

•  — кут падіння проміння світла.

• ОСВІТЛЕНІСТЬ (Е). Зазвичай визначається як поверхнева щільність світлового потоку випромінювання, падаючого на поверхню, яка дорівнює відношенню світлового потоку Ф до величини освітлюваної поверхні S, по якій він рівномірно розподілений.

2. Графіки Данилюка для розрахунку КПО.

Розрахунок коефіцієнтів природної освітленості на робочій поверхні характерного розрізу приміщення виконується за методом О.М.Данилюка, згідно з яким величина КПО в будь-якій точці робочої поверхні визначається при боковому, верхньому, комбінованому освітленні за формулами.

Де, ε_Б - геометричний коефіцієнт природної освітленості в розрахунковій точці при боковому освітленні, який враховує пряме світло неба і визначається за допомогою графіків І і II ;

q - коефіцієнт, який враховує нерівномірну яскравість хмарного неба за визначенням Міжнародної Комісії з освітлення (МКО), береться з таблиці 13 в залежності від кутової висоти середини світлового прорізу q (в градусах) над умовною робочою поверхнею;

ε_БД - геометричний КПО в розрахунковій точці при боковому освітленні, який враховує відбите від протилежних будинків світло, визначається за допомогою графіків І і II;

R - коефіцієнт, який враховує відносну яскравість протилежного будинку, визначається за даними таблиці 14;

ε_В - геометричний КПО в розрахунковій точці при верхньому освітленні, визначається за графіками III і II (рис. 11 і 5).

Інші коефіціенти розшифровані у попередніх формулах.

Формулу та методику визначення геометричного КПО наведено нижче.

Графіки (І, ІІ, ІІІ) інж. О.М.Данилюка та правило їх суміщення з перерізом і планом приміщення для підрахунку кількості променів за формулами (29, 30):

ε_Б = 0,01·n₁·n₂ або

ε_В = 0,01·n₃·n₂

3. Методи інсоляційних розрахунків в архітектрі.

ІНСОЛЯЦІЯ – це пряма дія світлової, ультрафіолетової та інфрачервоної частин сонячного спектру.

 Методи розрахунків інсоляції

Розрізняють геометричні (просторово-часові) і енергетичні методи розрахунку інсоляції.

Геометричні методи відповідають на питання: куди, з якого напрямку і якої площі перетину, у який час дня й року й протягом якого часу надходить (або не надходить) потік сонячних променів.

Енергетичні методи визначають щільність потоку, створюване ним опромінення й експозицію в променистих або ефективних одиницях виміру (світлових, ерітемних, бактерицидних і ін.).

Розробка методів, що не виходять за рамки класичних розділів математики та фізики, в основному була завершена в 70 рр.. 20-го століття. В наш час створені алгоритми і комп'ютерні програми, що дозволяють розраховувати будь-які характеристики інсоляції і спричинених нею фотохімічних і біологічних ефектів.

За винятком методів косокутних і центрального проектування все що згадуються в ньому ручні методи і прилади розрахунку інсоляції представляють зараз лише історичний інтерес. Жорстка конкуренція на ринку проектних послуг змусила проектувальників в найкоротші терміни освоїти комп'ютерні методи архітектурно-будівельного проектування.

4. Моделювання інсоляції на установці штучне сонце з нерухомим джерелом світла.

Методи моделювання інсоляції архітектурних об’єктів у лабораторних та натурних умовах: а) зміна положення джерела світла у двох площинах-рух світильника по направляючих на підлозі, по спеціальних дугах на приладі, кріплення у різних точках на стіні ; б) зміна положення джерела світла у одній площині шляхом його нахилу та зміна положення макету архітектурного об’єкту в одній площині шляхом його обертання навколо вертикальної осі ; в) зміна положення макету архітектурного об’єкту у двох площинах шляхом нахиляння та обертання інсоляційного планшету з макетом з врахуванням географічної широти на лабораторій установці або у натурних умовах ; г) стаціонарне положення джерела світла у натурних умовах у середині архітектурного об’єкту з проекцією на стіни плям світла, які відповідають координатам положення сонця на небі.

5. Поняття про адаптацію ока та його використання в архітектурі.

АКОМОДАЦІЯ – процес наведення ока на фокус від 10 см до ∞.

АДАПТАЦІЯ – пристосування ока до зміни умов освітлення (1000-10000 разів добре, 100000 разів - гірше). Розрізняють адаптацію зіниці (зміна діаметру у 4-5 разів від 1-2 до 8-10 мм регулює надходження світла у 15-25 разів) та сітківки ока (переключення на колбочки при денному баченні за 2-3 хв. та на палички за 15-20 до 60 хв. – при нічному)

ІРРАДІАЦІЯ – світлі об'єкти здаються людині більшими, а темні – меншими.

МАСКУВАННЯ – приховування об'єкта за рахунок архітектурно-світлотехнічних прийомів (слабко відрізняється від фону, має малі кутові розміри, знаходиться у полі зору короткий час).

Спираючись на дані поняття можна застосовувати оптичні корекції в архітектурних об’єктах. Наприклад, капела у Роншані, підйом фризу Парфенону.

6. Об’ємні кольорові системи. «Кольорове колесо» Максвелла.

трикутник максвела: суміщений з колом рівносторонній та прямокутний. Великим досягненням науки XIX ст. стала висунута англійським фізиком Д.Максвеллом (1831-1879) електромагнітна теорія світла, яка узагальнила досліди і теоретичні висновки багатьох фізиків різних країн у галузях електромагнетизму, термодинаміки й оптики. Вперше у світі Максвелл отримав кольорове зображення на основі фотографічного метода та побудував перший колориметр. 1857 року Максвелл, спираючись на принципи трикомпонентної теорії колірного зору, сформулював адитивну теорію утворення кольору. Відповідно до неї, всі кольори можна отримати з червоного, синього та зеленого променів, а колір будь-якого об'єкта визначається ступенем поглинання та відбиття його поверхнею випромінювань різних зон спектру. Максвелл розробив схему трикутника, де три первинних кольори, що випромінюються, знаходяться у кутах (рис.3.1). Змішування трьох основних променів дає білий колір. Технічними засобами (на екрані телевізора та монітора) розмаїття кольорів створюється завдяки саме цій системі.

Білет №5

1СЕРЕДНЯ СФЕРИЧНА ОСВІТЛЕНІСТЬ. Цесереднящільністьсвітлового потоку на поверхнісфери, радіусякоїпрямує до нуля.

К ОНТРАСТНІСТЬ. Це важлива для сприйняття архітектури та для забезпечення комфорту робочого місця величина, що характеризує тінеутворюючу дію світла і оцінюється відношенням направленого і розсіяного світла або модуля світлового вектора до середньої сферичної освітленості

С ВІТЛОВИЙ ВЕКТОР. Це переважаючий напрям падіння світла у просторі. Характеризується направленістю або кутами падіння світла у горизонтальній і вертикальній площинах, а також модулем світлового вектора, як максимальною різницею освітленості на протилежних поверхнях площини перпендикулярної до його напрямку || 2. ρср=(ρсFc+ρcтЕст+ρпЕп)/(Fc+Fcт+Еп)

5 Поле зору при спостереженні навколишнього середовища:

1-обома очима (бінокулярне); 2-одним з двох очей (монокулярне):

2^/- лівим оком; 2"- правим оком; 3-обмеження поля зору: носом, бровами і щоками.

К утизорувід горизонту: без напруження 30 догори, 30-35 донизу; межіогляду 55-60догори, 70-74 донизу. Оптичнавісь очей у середньомуопущена донизу на 10.

6 трикутник Максвелла: суміщений з колом, рівносторонній та прямокутний

3.

Хідтінівід вертикального предмета у різні пори року,

г рафік ходу тініБакера і Фуанкаро, інсоляційніграфікиА.Рудницького. ІнсоляційналінійкаМ.Тваровського, лінійки для різних широт. Використаннялінійки для визначенняоптимальноїширинивулиці при широтному та меридіональномурозташуваннібудинків.

Білет №6

1.Світлові властивості тіл та формули коефіцієнтів відбиття, пропускання та поглинання світла.