Ем = Ь$со% оС

Но 5соб об = 8 , т. е. площади проекции участка неба 5 на освеща­емую поверхность.

(3.20)

Таким образом, закон проекции телесного угла выражается формулой

Ем = , ?А/ — ьё /ЬЖ= 8/П\

Т. е. значение КЕО в какой-либо точке поверхности определяется отношением проекции видимого из данной точки помещения участка неба на освеща­емую поверхность к величине 5Г. Это отношение представляет собой геометрическое выражение ко­эффициента естественной освещенности — гео­метрический КЕО.

Практическое значение этого за­кона очень велико: пользуясь им, можно определить относительную све­товую активность различных светопро­емов или сравнивать освещенности, создаваемые одним и тем же свето — проемом, расположенным различно относительно рабочей плоскости (рис. 3.12), 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 нашей и миро­вой архитектурной практике.

(3.22)

Другой закон — закон светотех­нического подобия (рис. 3.13). Осве­щенность в точке М помещения со­здается через окна, обладающие ярко­стью Ь\ и Ь2. Различная яркость мо­жет создаваться, например, приме­нением различных сортов стекла (про-

Глава 4. Архитектурное освещение 71


ПЛАН

РАЗРЕЗ 1-1

Рис. 3.13, Схемы к зако­ну светотехнического подо­бия. Модели помещения в масштабе 1:10 (а) и

Зрачного, 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.

1:20 (б) на разрезе I—I и плане

N — условный небосвод

Из закона проекции телесного угла следует, что освещенность в точке М остается постоянной при условии, если Li = L2 = Ln = const. 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.

Глава 4. АРХИТЕКТУРНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Естественное и искусственное освещение городов и отдельных зданий и сооружений может и должно быть только "архитектурным", т. е. выпол­нять одновременно экологическую, эс­тетическую и экономическую функ­ции.

Прежде всего архитектурное осве­щение должно быть экологически со­вершенным, т. е. комфортным для зре­ния в городском пространстве и в по­мещении.

Широкое понятие комфортности освещения связано главным образом с обеспечением благоприятной видимо­сти и восприятия архитектурных форм, пространства и объектов чело­веком.

Обеспечение светового комфорта в общем случае достигается за счет ра­ционально выбранных количественных и качественных характеристик освеще­ния (как естественного, так и искус­ственного). Связанные с этим задачи контролируются нормами освещения.

Эстетика освещения определяется, во-первых, необходимостью гармони­зации светлотных и цветовых соотно­шений в пределах единого простран­ства или ансамбля пространств, закры­тых или открытых, а во-вторых, ди­зайном элементов осветительных систем и установок.

При решении задач, связанных с экологией и эстетикой освещения, важную, а иногда решающую роль иг­рает экономическая целесообразность реализации проекта с учетом эксплу­атационных расходов на содержание осветительных систем в будущем.

При выборе приемов и систем ос­вещения в процессе разработки архи­тектурного проекта можно условно вы­делить два этапа.

На первом этапе решают следую­щие задачи:

В соответствии с нормами выбира­ют необходимые уровни освещенности с учетом особенностей зрительной ра­боты (размер объектов различения, светлота фона, контраст между объек­тами и фоном и т. п.);

Обеспечивают неравномерность, контрастность и направленность осве­щения, способствующие наилучшей видимости объектов различения и све — томоделировке их формы;

Определяют спектр и динамику ос­вещения, обеспечивающие требуемую цветопередачу и эмоциональную ат­мосферу;

Устраняют или ограничивают ос — лепленность и дискомфорт, возникаю­щие при попадании в глаза прямых или отраженных лучей солнца, неба или источников искусственного света;

72 Часть II. Архитектурная светология

Выбирают расположение световых проемов, осветительных приборов и отделочных материалов, обеспечиваю­щее комфортное распределение ярко­стей и цвета в пространстве.

Второй этап проектирования включает решение архитектурной сверхзадачи — создание архитектур­ного светового образа, который возни­кает в результате взаимодействия ар­хитектуры и света. В интерьерах этот образ зависит от назначения помеще­ний. Так, в зрительных залах архи­тектурный световой образ должен со­здавать впечатление праздничности и торжественности; в музеях и картин­ных галереях — ощущение отрешен­ности от внешнего мира и сосредото­ченности; в производственных поме­щениях — иллюзию естественности световой среды.

Хорошими примерами достигнутой гармонии архитектуры и света служат древнегреческие и древнеримские соо­ружения. Архитектурный световой об­раз древнегреческого Парфенона в Афинах ассоциируется с солнечным днем. Пластические свойства солнеч­ного света отчетливо выявляют текто­нику сооружения, форму и профили­ровку архитектурных деталей фасада и интерьера. Мягкое освещение целлы создается благодаря рассеиванию пря­мых лучей солнца при прохождении через гипефральные отверстия, за­полненные тонкими плитами белого мрамора1. Наиболее сильное впечатле­ние на молящихся интерьер произво­дит в часы утренней службы, когда проникающий в целлу через проем в восточной стене солнечный свет осве­щает статую Афины Парфенос.

Не менее интересен архитектур­ный световой образ римского Пантео­на. Это впечатляющий пример гармо­нии света и архитектуры. В помеще­нии царит сдержанное равномерное ос-

АСуществует и другая гипотеза, согласно кото­рой целла не имела покрытия и освещалась солн­цем и небом.

Вещение, усиливающее впечатление сосредоточенности и покоя. Центр композиции — круглое отверстие в вершине купола диаметром 8,9 м, оно же является и центром внимания по­сетителей. Проем, через который вид­но небо, усиливает впечатление глу­бины пространства. Купол символиче­ски воспринимается как грандиозный небосвод. Мягкое сдержанное рассеян­ное освещение интерьера удивительно гармонично сочетается с высокой яр­костью передвигающегося по внутрен­ней поверхности купола солнечного пятна, что создает ощущение контр­аста солнца и полумрака, жизни и смерти.

В современной архитектуре выра­зительные решения достигаются искус­ным сочетанием естественного и ис­кусственного света, применением но­вейших светотехнических и строитель­ных материалов и конструкций, разработкой оригинальных оптических систем, новых архитектурных форм и, в конечном итоге, рождением харак­терных образов.

4.7. Системы естественного освещения помещений

Существуют три системы ес­тественного освещения помещений: бо­ковое, верхнее и комбинированное ос­вещение. Эта классификация положе­на в основу нормирования естествен­ного освещения.

Система бокового освещения под­разделяется на одно-, двух-, трехсто­роннее и круговое освещение.

Система верхнего освещения мо­жет быть обеспечена различными ус­тройствами — от полностью светопро — пускающего покрытия до точечных фонарей и световых шахт.

Система комбинированного естест­венного освещения представляет собой комбинацию бокового и верхнего ос­вещения (рис. 4.1).

Если любая из этих систем не обеспечивает требуемого уровня осве­щения и его качества (комфортности), то она может быть дополнена искус­ственным освещением. Такая система получила название совмещенной (см.

П. 4.9).

Выбор архитектором систем осве­щения определяется прежде всего на­значением помещения.

Основными задачами проектирова­ния естественного освещения зданий являются: 1) выбор типа, размеров и расположения световых проемов (в стенах и покрытиях), при которых в помещениях обеспечиваются нормиро­ванные показатели освещения; 2) за­щита рабочих зон помещения от сле­пящей яркости прямых и отраженных лучей солнца; 3) согласование вы­бранных светопроемов и их располо­жения с архитектурными требования­ми к освещению, способствующими выявлению пространства, тектоники, ритма, цветового решения и характер­ного образа сооружения.

Первую задачу, связанную с вы­бором типа и расположения светопро­емов, следует решать на основе све­тотехнических расчетов, подтверждаю­щих соблюдение норм. При этом не­обходимо учитывать затенение рабочих поверхностей оборудованием и корпусом самого работающего. По­следнее в большой степени зависит от системы естественного освещения и расположения работающего относи­тельно светового проема.

На рис. 4.2 и 4.3 дана классифи­кация окон и фонарей, облегчающая проектировщику выбор типа и распо­ложения светопроемов. Светотехниче­ские и эксплуатационные характери­стики окон приведены в табл. 4.1, фо­нарей — на рис. 4.4.

Глава 4. Архитектурное освещение 73

При выборе типа светопроемов и их расположения в помещении надо руководствоваться данными об их от­носительной световой активности, про­порциях, расстоянии друг от друга для



.