Скачать презентацию Законы освещенности Первый закон освещенности Закон проекции телесного Скачать презентацию Законы освещенности Первый закон освещенности Закон проекции телесного

Часть 1. Светология. Законы освещенности.pptx

  • Количество слайдов: 11

Законы освещенности Первый закон освещенности (Закон проекции телесного угла): освещенность поверхности точечным источником прямо Законы освещенности Первый закон освещенности (Закон проекции телесного угла): освещенность поверхности точечным источником прямо пропорциональна силе света источника и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника до освещаемой поверхности: Второй закон освещенности (Закон светотехнического подобия): освещенность поверхности прямо пропорциональна косинусу угла падения лучей: Объединенный закон освещенности: освещенность, создаваемая точечным источником света на некоторой площадке, прямо пропорциональна силе света источника и косинусу угла падения лучей и обратно пропорциональна квадрату расстояния до площадки от источника: Освещенность поверхности, создаваемая несколькими источниками света, равна арифметической сумме освещенностей, создаваемых каждым источником в отдельности.

Телесный угол Чтобы определить количество энергии, излучаемой источником света в выбранном нами направлении, окружим Телесный угол Чтобы определить количество энергии, излучаемой источником света в выбранном нами направлении, окружим точечный источник света шаровой поверхностью радиуса R и ограничим это направление конусом, вершина которого находится в центре сферы. Телесный угол определяется по формуле где S — площадь, которую телесный угол вырезает на поверхности сферы, описанной из его вершины, м ; r — радиус этой сферы, м.

Часть пространства, ограниченная конической поверхностью, называется телесным углом ω. Если вершину телесного угла разместить Часть пространства, ограниченная конической поверхностью, называется телесным углом ω. Если вершину телесного угла разместить в центре сферы радиусом R, то телесный угол ω вырезает на поверхности сферы площадку S 0. Эти величины связаны между собой соотношением: Это соотношение положено в основу установления единицы телесного угла: За единицу телесного угла 1 стерадиан принимается такой телесный угол, который вырезает на сфере поверхность, равную квадрату радиуса этой сферы. Телесный угол, охватывающий все пространство вокруг точечного источника света, называется полным телесным углом. Ему соответствует поверхность всей сферы. Так как поверхность сферы S = 4π·R 2, то полный телесный угол: ω = 4π стерадиан. Телесный угол, заключающий 1/8 часть пространства (октант) измеряется числом π/2 стерадиан. Единица стерадиан является второй дополнительной единицей для измерения углов в СИ (первой дополнительной единицей для измерения углов является радиан).

Закон проекции телесного угла Первый закон освещенности: освещенность поверхности точечным источником прямо пропорциональна силе Закон проекции телесного угла Первый закон освещенности: освещенность поверхности точечным источником прямо пропорциональна силе света источника и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника до освещаемой поверхности: Графический способ расчета освещенности по методу Данилюка есть частный случай закона проекции телесного угла с тремя допущениями 1. Яркость неба во всех точках одинакова; 2. Не учитывается влияние отраженного света; 3. Не учитывается остекление светового проема. Суть метода в том, что небосвод разделен на 1000 фрагментов (телесных углов), используя графики вы определяете сколько фрагментов попадают в световой проем. Графики Данилюка нужно перенести на прозрачную основу. Масштаб графиков, согласно закона светотехнического подобия, принципиального значения не имеет.

Прямая пропорциональность — функциональная зависимость, при которой некоторая величина зависит от другой величины таким Прямая пропорциональность — функциональная зависимость, при которой некоторая величина зависит от другой величины таким образом, что их отношение остаётся постоянным. Иначе говоря, эти переменные изменяются пропорционально, в равных долях, то есть, если аргумент изменился в два раза в каком-либо направлении, то и функция изменяется тоже в два раза в том же направлении. Обра тная пропорциона льность — это функциональная зависимость , при которой увеличение независимой величины(аргумента) вызывает пропорциональное уменьшение зависимой величины(функции).

Графически закон иллюстрируется следующим построением: проведем из точки М полусферу небосвода радиуом, равным единице, Графически закон иллюстрируется следующим построением: проведем из точки М полусферу небосвода радиуом, равным единице, и обозначим яркость неба через L (см. рис. на следующем слайде). Определим освещенность в точке М, создаваемую в помещении через окно участком полусферы S, который можно принять за точечный источник света, по формуле E=Icos/d Выражая в ней силу света I участка неба S через яркость L согласно формуле L=IΘ /ΑcosΘ=I/A=const, получим Ем =LScosα α = σ Но Scos , т. е. площади проекции участка неба S на освещаемую поверхность. Таким образом, закон проекции телесного угла выражается формулой ΕM = L σ т. е. освещенность в какой либо точке помещения равна произведению яркости участка неба, видимого из данной точки через светопроем, на проекцию этого участка неба на освещаемую поверхность.

Графическая модель небосвода. Схема к закону проекции телесного угла(аксонометрия и разрез I—I). Условное допущение: Графическая модель небосвода. Схема к закону проекции телесного угла(аксонометрия и разрез I—I). Условное допущение: L 1= L 2 = L 3 = const S — участок неба, видимый из точки М; N — небосвод; площадь проекции участка неба, освещающего точку М, на рабочую поверхность (РП); ЛГ — линия горизонта; Θ ° — угловая высота середины светопроема С над горизонтом; Ζ — зенит небосвода; О — центр небосвода, совмещен ный с исследуемой точкой М; — яркость небосвода, кд/м 2 L

Практическое значение этого закона очень велико: пользуясь им, можно определить относительную световую активность различных Практическое значение этого закона очень велико: пользуясь им, можно определить относительную световую активность различных светопроемов или сравнивать освещенности, создаваемые одним и тем же светопроемом, расположенным различно относительно рабочей плоскости (см. рис. на следующем слайде ), а также определять светотеневой рисунок на объемных объектах и деталях под открытым небосводом в пасмурный день. На основе этого закона разработаны графические способы расчета естественного освещения (в частности, графики Данилюка), получившие широкое распространение в архитектурной практике.

рис. 1 Определение относительной световой активности светопроемов с помощью закона проекции телесного угла при рис. 1 Определение относительной световой активности светопроемов с помощью закона проекции телесного угла при расположении точки на горизонтальной (1), наклонной (2) и вертикальной (3) плоскостях

Закон светотехнического подобия Освещенность в точке М помещения создается через окна, обладающие яркостью L Закон светотехнического подобия Освещенность в точке М помещения создается через окна, обладающие яркостью L 1 и L 2. (см. рис. на следующем слайде). Различная яркость может создаваться, например, применением различных сортов стекла (прозрачного, молочного, контрастного, матированного и т. д. ). Однако при различных размерах окон (I и II), но с одинаковым остеклением, освещенность в точке М создается одним и тем же телесным углом с вершиной в этой точке. Из закона проекции телесного угла следует, что освещенность в точке М остается постоянной при условии, если L 1 = L 2= Ln Следовательно, освещенность в какой-либо точке помещения зависит не от абсолютных, а от относительных размеров помещения. Большое практическое значение этого закона заключается в том, что он позволяет решать задачи естественного освещения, пользуясь методом моделирования, т. е. оценивать условия освещения помещений на моделях. Для этого изготовляются модели в масштабе не менее чем 1: 20. При этом тщательно соблюдаются все геометрические и светотехнические параметры (отделка, пропорции, детали и др. ) интерьера.

Схемы к закону светотехнического подобия. Модели помещения в масштабе 1: 10 (а) и 1: Схемы к закону светотехнического подобия. Модели помещения в масштабе 1: 10 (а) и 1: 20 (б) на разрезе 1— 1 и плане N — условный небосвод