A természetben az ember szinte mindig talál egy másik, a szemnek új vizuális elemet, amelyen rövid ideig „elidőzhet” a következő saccade előtt (a vizuális elemek meglehetősen sűrűn helyezkednek el, és mint korábban említettük, különböznek egymástól Egyéb). A városban nagy homogén mezők jelenlétében nincs következő vizuális objektum a szem számára. Ennek eredményeként az emberi agy nem kapja meg a szükséges információkat, és kellemetlen érzések léphetnek fel. Ezért a homogén mezők kellemetlenek a szem számára. A vizuális mezők „agresszívek”, ha a kérdéses felületen (falak, járda, padló, tapéta, szövet stb.) sok azonos ismétlődő elem (ablak, csempe, varrat, minta stb.) található. Minden szakkád után a szem ugyanazt az elemet látja, amelyet már megvizsgáltak, ami negatívan befolyásolja az idegrendszer állapotát és az emberi egészséget.

Ez a magyarázat nem teljesen indokolt. Így a természetben vannak nagy homogén terek (nyugodt tó felszíne, égbolt, sivatag stb.) minden részlet nélkül, amelyeket a szem elég pozitívan érzékel. A színezett üveggel borított felhőkarcolók, amelyek homlokzatán nincsenek részletek (hatalmas színes kristály), ugyanígy érzékelhetők.

Az építészeti fizika még nem ad választ néhány, a fénytudományhoz kapcsolódó sürgető kérdésre: a helyiségek, épületek, városok pozitívan érzékelt környezetbarát dimenzióiról; a helyiségek és épületek formáiról; az építészeti stílusok, részletek, dekoráció preferenciáiról. Megállapítható, hogy egyrészt a térbeli görbe vonalú formák szépek és elfogadhatóak az ember számára (a hullámvonal a szépség vonala), másrészt szükség van a sokszínűség iránti vágyra, hasonlóan a természeti biodiverzitáshoz (a méretek, formák építészeti sokfélesége) , részletek, színek, a természetszerűség figyelembevételével), harmadrészt kívánatos, hogy az épületek méretei megfeleljenek a tájelemek (elsősorban a fák) és az emberi test méreteinek.

Az élő természet nem engedelmeskedik a szimmetria törvényeinek. Az állatok arcának és testének látszólag szimmetrikus bal és jobb fele, lábai, karjai és szárnyai valójában aszimmetrikusak. Feltételezhető, hogy az épületek és építmények sem lehetnek abszolút szimmetrikusak. Az emberek egyéni jellemzői nagy szerepet játszanak az épületek és építmények vizuális észlelésének pozitivitásában, vagy éppen ellenkezőleg, negatívumában. Ismeretes, hogy egyes építészek kedvelik a felhőkarcolókat, a hatalmas tereket, a széles utakat, ahol az autók áradnak, stb. Ez a sokszínűség egyik megnyilvánulása.

Minden olyan mező, amely eltér az általa ismerttől, agresszívnek tekinthető az ember számára (például monoton látómezők, erős és éles zajok és káros szagok stb.). Az agresszív hang- és szaghatások a hallás- és szaglásszervekkel való állandó érintkezés esetén fájdalmas állapotokat okozhatnak. Ahogy N. F. Reimers megjegyezte, az emberek történelmileg jobban alkalmazkodtak a vidéki élethez, így a városi környezet stresszt okoz bennük.

Az emberek ősidők óta keresik a kellemes érzékszervi környezetet az épületekben. Így ismertek a „mézes téglák”, „illatos vakolat”, „zenei oszlopok”. Srí Lanka szigetének középső részén található egy több mint öt évszázaddal ezelőtt épült templom. A téglához való agyagot vadméhektől származó mézzel keverték, amelyből sok volt a szigeten. A forró trópusi napon hosszú száradás után a „mézes téglák” nagyon tartósak lettek, és sokáig megőrizték aromájukat. Kellemes aromát kelteni a XII. A marokkói Koutoubia városában egy torony építése során mintegy ezer hordó füstölőt tettek az agyag- és gipszhabarcshoz, aminek az illata még most is érezhető. Az indiai Karid városában található, Szagok mecsetjének nevezett mecsetben a középkori építők 3500 kg sáfrányt kevertek a vakolathabarcsba. Indiában Vitala, Mahshwar és mások ősi templomainak gránitoszlopai is énekelnek: ha tenyérrel ütöd őket, fúvós hangszerek hangjára emlékeztető hangot adnak ki. A kézművesek tenyerükkel és ujjaikkal ütik az oszlopokat, dallamokat vonnak ki. Az ilyen oszlopok létrehozásához porózus alapokat készítettek sült agyagból és homokkőből.

A modern városok környezete gyakran agresszív az ember számára. Agresszivitásának mechanizmusa talán a következő: az emberi agyban a korábbi évszázados természeti környezet és életkörülmények hatására olyan személyes élmény (személyes környezet) alakult ki, amely meghatározza viselkedési szerkezetét, biopszichológiai állapotát; ennek a korábbi tapasztalatnak megfelelő természetszerű kép alakult ki a környezetről és összetevőiről (települési helyek, házak, utcák). Az új érzékszervi hatások nem felelnek meg ennek az élménynek, és feszültséget keltenek a pszichofiziológiai állapotban: a modern agresszív környezet új városkép, új viselkedési struktúra kialakítását igényli. De a korábbi tapasztalatok hosszú történelmi fejlődés során formálódnak, és nem pótolhatók gyorsan mással; nagyon sokáig tart.

Átirat

1 A Fehérorosz Köztársaság Oktatási Minisztériuma Oktatási intézmény „Polocki Állami Egyetem” ÉPÍTÉSZETI FIZIKA VILÁGÍTÁSTECHNIKAI ÉS AKUSTIKAI OKTATÁSI ÉS MÓDSZERTANI KOMPLEX „Építészet” szakos hallgatók számára Összeállította: N. V. Oshchepkova, szerkesztő: N. V. Oshchepkova, M. I. Voitikval, M. I. a Voitikval. V. Oshchepkova Novopolotsk 2007

2 UDC 72.01:53(075.8) BBK ya73 A 87 Közzétételre az Építőmérnöki Kar módszertani szakbizottsága ajánlja Lektorok: I. G. MALKOV, az építésztudomány doktora, Prof., vezető. osztály a Fehérorosz Állami Közlekedési Egyetem ipari és polgári építményeinek építészete; V. A. GRUZDEV, a mérnöktudomány doktora. Tudományok, prof., vezető. osztály a "PSU" oktatási intézmény fizikusai; G. I. ZAKHARKINA, Ph.D. építész, egyetemi docens, vezető. osztály építészet EE "PSU" A 87 Építészeti fizika: Világítástechnika és akusztika: oktatási módszer. komplexum diákok számára speciális "Architektúra" / ösz. N. V. Oshchepkova, M. N. Voitik, O. I. Kovalcsuk; tábornok alatt szerk. N. V. Oshcsepkova. Novopolotsk: PGU, p. ISBN Két, az ötödik félévben tanult képzési modulból áll: „Építészeti világítástechnika” és „Építészeti akusztika”. E modulok tartalmi anyagának egy könyvbe foglalását egységes számítási és grafikai alap, valamint általános fizikai törvényszerűségek magyarázzák, és a tudományág egy félévre szóló munkaprogramja határozza meg. A tanítási és tanulási komplexum létrehozásának alapja az interdiszciplináris kapcsolatok koncepciója. A "PSU" Oktatási Intézmény Fizikai Tanszéke és a BNTU Hő- és Gázellátási és Szellőztetési Tanszéke fejlesztette ki. Folytatódik az „Integratív oktatás” sorozat, amely a „PSU” oktatási intézményben jelent meg. Diákoknak, végzős hallgatóknak és építészeti és építőipari szakembereknek készült. UDC 72.01:53(075.8) BBK ya73 ISBN Oshchepkova N.V., Voitik M.N., Kovalchuk O.I., összeállítás, 2007 Design. EE "PSU",

3 BEVEZETÉS Az építészeti fizika a napfény és a mesterséges fény, a szín, a hő, a légmozgás és a hang hatására kialakuló építészet kialakulásának elméleti alapjait és gyakorlati módszereit, valamint ezek ember általi észlelésének természetét vizsgálja szociológiai, higiéniai és gazdasági tényezők. Ez a tudomány az az alap, amelyen az SNiP-k és a GOST-ok fő építési dokumentumainak legfontosabb rendelkezései alapulnak, amelyek szabályozzák a fejlesztés kényelmét, sűrűségét és hatékonyságát. A tantárgyi tanulásra és a tudományterület blokképítésére összpontosító hagyományos oktatás a rohamosan fejlődő és csúcstechnológiás iparágak körülményei között megköveteli a tartalom frissítését és a mérnöki tudományágak bemutatásának új módszereinek kidolgozását. A 20. század második felében a természettudományok terén tett nagy felfedezéseknek köszönhetően megteremtődtek a feltételek az integratív folyamatok fejlesztéséhez, a tudományos ismeretek szintéziséhez, valamint a tárgyak átfogó vizsgálatához. Ezért az „Építészeti fizika” kurzus tanulmányozása során a tudományos ismeretek minden összetevőjét felhasználják, és különféle formájú és típusú interdiszciplináris kapcsolatokat valósítanak meg. Az építészeti fizika olyan tudományok metszéspontjában áll, mint a csillagászat, a meteorológia, a klimatológia, a hő- és világítástechnika, és szorosan kapcsolódik az esztétikához, pszichológiához, higiéniához, szociológiához és közgazdaságtanhoz. A modern tudás rendszerében a fizikai tudás jelentősége és szerepe folyamatosan növekszik. Egyrészt a természettudomány fogalmi problémáinak és a fizika törvényeinek ismerete olyan általános tudományelméleti alapot jelent, amely nélkül lehetetlen egy modern szakember tevékenysége. Másrészt a fizikai alapfogalmak, törvényszerűségek és alapelvek elsajátítása hozzájárul a tanuló értelmi tulajdonságainak fejlesztéséhez, világnézetének formálásához és az alkotó munkakészségek meghonosításához. Az „Építészetfizika” tudományág célja: elképzelések kialakítása a modern építészet zöldítésének problémájáról; az építészeti klimatológia, a hőtechnika, az építészeti fénytudomány és a színtudomány, valamint az építészeti akusztika alapfogalmait és törvényszerűségeit tanulmányozva; a korszerű tudásszint sikeres megvalósítására képes szakember képzése a különböző célú épületek tervezése, kivitelezése és rekonstrukciója terén; a modell- és teljes körű kutatás építészeti és fizikai módszereinek megismerése, konkrét fizikai tartalom kiemelésének képességének fejlesztése az alkalmazott feladatokban, problémákban. 3

4 Az „Építészetfizika” tudományág tanulmányozásának céljai a következők: elméleti képzés létrehozása, amely lehetővé teszi a leendő építészek számára, hogy eligazodjanak a tudományos és műszaki információk áramlásában; az építészeti projekt megoldási és minőségi értékelési módszereinek elsajátítása a fejlesztés minden szakaszában; információk a legújabb felfedezésekről és azok felhasználási lehetőségeiről az építész szakmai tevékenységében; Az „Építészeti fizika” kurzus hagyományos bemutatásának a modern körülményekhez való igazítása érdekében a munkaprogramba bekerült az „Optikai és akusztikai jelenségek formai analógiája” szakasz, amely lehetővé tette az ismétlés elkerülését és az oktatási anyagok rendszerezését a következő témákban: Oszcillációk”, „Hullámok”, „Módszerek a tanulmány és az anyag kölcsönhatásának leírására” Az oktatási és módszertani komplexumot (EMC) a felsőoktatás tantervére és didaktikai technikáira épülő, egymással összefüggő és egymást kiegészítő oktatási eszközök és módszerek rendszereként fejlesztik ki, amelyek szükségesek és elegendőek az oktatási szabvány követelményeinek megvalósításához. Várható, hogy az „Építészeti fizika” tudományág oktatási komplexuma hozzájárul a problémák szisztematikus megoldásához: a tanulási folyamat megszervezéséhez szükséges technológiák megvalósítása; a tanulási eredmények nyomon követésére szolgáló rendszer megszervezése; a tartalom frissítése és a tantárgy bemutatásának új módszereinek kidolgozása. A pedagógiai rendszer megvalósítása érdekében ez az oktatási segédlet a következő funkciókat tartalmazza: „Építészetfizika” tantárgy módszertani támogatása („Építészeti világítástechnika”, „Építészeti akusztika” fejezetek); didaktikai oktatási segédanyagok, amelyeket a végső tanulási célok egyesítenek; különböző formájú és típusú interdiszciplináris kapcsolatok megvalósítása; a természettudomány fogalmi problémáiról és a fizika alaptörvényeiről szóló ismeretek bemutatása a tanuló értelmi tulajdonságainak fejlesztése, világnézetének formálása, alkotó munkakészségek elsajátítása céljából. Az oktatási komplexum alapja a G „Építészetfizika” szak (TD J.008/típus) oktatási szabványa (RD RB) és az „Építészet” szakterület „Építészetfizika” tudományágának munkaprogramja. A legújabb építészeti fizika tankönyv, amelyet a MARchI csapata készített, prof. N.V. Obolenszkij. 4

5 A hallgatók számára az UMK kínál: ajánlásokat a tanulási célok eléréséhez szükséges tankönyvek és taneszközök kiválasztásához minimális időkeret mellett; ajánlások az önálló munkavégzés önszerveződésére és tartalmára, mint a leghatékonyabb képzési formára; oktatási anyagok az oktatási folyamat különféle formáihoz; a tudás értékelésének kritériumai 10 pontos rendszerrel; a tudás jelenlegi és végső ellenőrzésére szolgáló minősítési rendszer helyzete. A tanárok számára az oktatási komplexum hasznos lehet az „Építészeti fizika” kurzus más speciális tudományágak tantervéhez való adaptálásában, az integratív folyamatok fejlesztésével és a tudományos ismeretek szintézisével kapcsolatban. Az oktatási-tanulási komplexum kiküszöbölheti az egyéni feladatok és kontrollanyagok elkészítésének rutinmunkáját, és lehetővé teszi az ismeretek, készségek és képességek értékelésének egységesítését is. Az oktatási komplexum moduláris tömb elven épül fel. A képzési modul egy fizikai modell vagy fizikai jelenségek egy osztályba sorolt ​​halmazának figyelembevételén alapuló tanegység. A képzési modul viszont azonos elvek alapján, de részletesebb képzési blokkokból áll. A tananyagokhoz hasonlóan minden modul és blokk egy befejezett elemet jelent a képzési kurzus szerkezetében. Mindegyik megjelöli a tanulási célokat, technológiai és módszertani támogatást nyújt, önkontroll elemekkel jelzi az aktuális és a végső ellenőrzés formáit. Ez az oktatógép elektromágneses hullámokat és hullámfolyamatokat vizsgál rugalmas közegben. A mechanikai és a fényhullámok egy oktatási segédanyagban való kombinációja annak köszönhető, hogy a leírásukban – a fizikai lényegükben mutatkozó különbségek ellenére – egységes megközelítés lehetséges. Ez lehetővé teszi, hogy jelentősen csökkentse a hullámfolyamatok tanulmányozására fordított időkeretet. Ez a kiadvány két modult fed le: „Építészeti világítástechnika” és „Építészeti akusztika”. Mindegyik tartalmaz oktatási és módszertani programokat, az ajánlott szakirodalom jegyzékét, megjelölve az ajánlott részeket; elméleti anyag rövid összefoglalása, tervezési és számítási-grafikai feladatok megoldási példái; a tankönyv szakaszai szerint összeállított módszertani útmutató a tananyag elkészítéséhez, valamint a tanfolyam számítási részének kiindulási adatainak lehetőségei. Az oktatási komplexum keretein belül a kiadvány az „Építészeti fizika” szakon belüli kurzusmunkák megvalósítására és tervezésére vonatkozó módszertani utasításokkal, valamint az „Építészeti akusztika” részben a tanfolyami munkákhoz szükséges módszertani utasításokkal és számítási feladatokkal egészül ki. 5

6 1. MODUL ÉPÍTÉSZETI VILÁGÍTÁSTECHNIKA A modern építészetben a kifejező megoldások a természetes és mesterséges fény professzionális kombinációjával, a legújabb világítási és építőanyagok és szerkezetek használatával, eredeti optikai rendszerek fejlesztésével, új építészeti formákkal és végső soron , jellegzetes képek születése. Ez a képzési modul az építészeti fénytan alapvető törvényszerűségeit, mintáit és elveit vizsgálja, a világos-színes környezet tudományát, mint az építészet felfogásának alapját. A modul három oktatási blokkot tartalmaz, amelyeket a prezentációs módszer egysége köt össze. Az első blokk a fotometria fizikai alapjait tárgyalja. Megadjuk a szemnek, mint vizuális elemzőnek a jellemzőit. Megjelenik a fény és az építészeti forma szerves kapcsolata. A második blokk felvázolja az építészeti világítástechnika alapjait, a tervezés tudományát, a számításokat és a fénykörnyezet szabályozását a városokban és az egyes épületekben különféle célokat szolgáló célokra. A harmadik blokk a fényklíma sajátosságait, a fény haszonelvű, esztétikai és higiéniai funkcióinak egységét és kölcsönhatását vizsgálja. Ugyanez a blokk felvázolja a világítási architektúra tervezésének elméleti alapjait és gyakorlatát, figyelembe véve a fény kölcsönhatását a térrel, a formával, a plaszticitással és a színekkel. A modulban tervezett készségek elsajátításához a képzési blokkok példákat adnak a tipikus számítási és grafikus problémák megoldására. „Fénykörnyezet” képzési blokk - Fényszín környezet és jellemzői - Építészeti világítástechnika célja és célkitűzései - Fotometria és világítástechnika alapjai - Elektromágneses hullámskála A modul oktatási és módszertani felépítése 1. modul. "Építészeti világítástechnika" Oktatási blokk „Besugárzás és fényvédelem” - Insolation. A természetes világítás optikai elmélete - Helyiség természetes megvilágításának rendszerei - A helyiség természetes megvilágításának számítási módszerei - Napvédelem és fényszabályozási módszerek "Fényklíma" képzési blokk - Világos klíma. - A természetes világítás szabványosítása és tervezése. - Mesterséges világítás. Új generációs világítóberendezések. - Kombinált és kombinált világítás. 6

7 A modul módszertani programja Óra téma Óratípus Óratípus Óraszám 1. A fénykörnyezet az építész felfogásának alapja. Fény, látás, építészet új ismeretek kialakítása 2. A fotometria alapmennyiségei, képződési mértékegységei és törvényei. A fotometria új ismereteinek módszerei. 3. Az építészeti világítástechnika célja és célkitűzései. napsugárzás kialakulása. Sanin új tudáscsomagolása és higiéniai követelményei 4. Az insoláció időtartamának elemzése, az épületek beilleszkedésének alapismereteitől függő területképzés 5. Épülethelyiségek szigetelésének felmérése, új ismeretek formálása különböző tájolású homlokzatokon 6. Az ablak alakjának és méretének kiválasztása. napvédő rendszerek kialakítása. új ismeretek 7. Fényvédő és fényszabályozó szerek osztályozása. új ismeretek 8. Fényvédő eszközök számítása. készségek elmélyítése, rendszerezése 9. Calotta vetítési módszer. új ismeretek formálása és ismeretek elmélyítése 10. Könnyű klíma. KEO. új ismeretek formálása 11. Természetes világítás kialakításának tervezése. A.M. Danilyuk módszere. új ismeretek 12. Világítási jellemzők oldalvilágítás kialakítása. új ismeretek 13. Ipari és középületek természetes világítási rendszerének tervezésének sajátosságai. 14. Fényvédő eszközök modellezése fehéroroszországi körülmények között. új ismeretek kialakítása óra tanulási eredmények ellenőrzése előadó laboratórium. munka előadás laboratóriumi munka 1 1 előadás 1 előadás 1 előadás 1 előadás 1 előadás 1 előadás laboratóriumi munka 1 előadás 1 előadás 1 előadás 1 laboratóriumi munka előadás 1 előadás 1 Záró óra 1 7

8 „FÉNYKÖRNYEZET” EDZÉSI BLOK BEVEZETÉS A „Fénykörnyezet” oktatóblokk a világítástechnika fizikai alapjait és a látás egyes élettani vonatkozásait vizsgálja. A világítástechnikai mennyiségek fogalmait és definícióit a szójegyzék tartalmazza. A modern fotometria különféle módszereket alkalmaz az elektromágneses sugárzás és a fénymennyiségek jellemzőinek mérésére, beleértve a sugárzás intenzitásának és a töltött részecskék fluxusának mérését. Ebben az esetben kétféle mennyiséget alkalmazunk: energiamennyiségek, amelyek az optikai sugárzás energiaparamétereit jellemzik a műszaki sugárvevőkre (fotocellákra stb.) gyakorolt ​​hatása révén; vizuális mennyiségek, amelyek a fény élettani hatásait jellemzik, és a szemre gyakorolt ​​hatás alapján (a szem ún. átlagos érzékenysége alapján) vagy az adott spektrális érzékenységű szelektív sugárvevőkre gyakorolt ​​hatás alapján értékelhetők. E blokk oktatási anyagának sikeres elsajátításához a tanulónak a középiskolai program keretében: rendelkeznie kell fogalmával: a fény elektromágneses természetéről; a fénytani alapegységekről; rendelkeznie kell a következő ismeretekkel: fotometriai mérések; mérési eredmények matematikai feldolgozása. A blokk tananyaga A blokk tartalma Felkészülési forma Irodalom 1. Világos szín környezet és jellemzői. előadás Az építészeti világítástechnika célja és célkitűzései. önálló 2. Fotometriai és világítástechnikai alapismeretek. előadás Elektromágneses hullám skála. önálló Tanulási célok A tanulónak ismernie kell Képesnek kell lennie értékelni a fényfüggvény értékelési szempontjait meghatározni a mesterséges fényforrásokból származó fény spektrális összetételét a fénytani alapegységeket fénytani mennyiségek értékének kiszámítása izzólámpák és új akkumulációs fényforrások esetén a fényeloszlás A fényáram visszaverődése, elnyelése és áteresztése során használjon luxmérőt és monokromátorokat 8

9 ELMÉLETI ANYAG ÖSSZEFOGLALÁSA 1. Fény, látás és architektúra A fény a spektrum optikai tartományából származó sugárzás, amely biológiai, főleg vizuális reakciókat vált ki. A szín a vizuális érzékelés egyik jellemzője, amely lehetővé teszi a megfigyelő számára, hogy felismerje a színingereket (sugárzásokat), amelyek spektrális összetételében különböznek egymástól. A fénykörnyezet a természetes és mesterséges fényforrások által generált ultraibolya, látható és infravörös sugárzás összessége; Ez az élő szervezetek és növények életkörnyezetének legfontosabb összetevője, amelyet a fényforrások fényáramai határoznak meg, és a környező tárgyi környezettel való kölcsönhatás eredményeként átalakulnak, amelyet a fény és a szín térbeli eloszlása ​​érzékel. A színes felületek vizsgálata, amikor a fényerő szintje a nappali látás területének határain belül változik, a színérzékelés megváltozásával jár együtt, ami különösen akkor szembetűnő, ha felületeket (homlokzatokat, részleteket) megvilágít a napfény. Ezt az építészeti jelenséget a „napfény felfalja a színt” szavak határozzák meg. A látás rendkívül összetett folyamat. A szem retinájában fellépő kémiai és elektromos jelenségek, az idegimpulzusok átvitele a látóideg mentén, valamint a sejtek aktivitása az agy látóterületein mind a látásnak nevezett folyamat összetevői. Az emberi szemnek vannak hibái és korlátai, amelyek minden optikai rendszerben rejlenek. A szem érzékenységének széles skálája és a látómező fényességeloszlásának különféle körülményeihez való alkalmazkodási képessége azonban lehetővé teszi számunkra, hogy a szemet a legfejlettebb érzékszervként értékeljük. A szem azon képességét, hogy nagyon gyenge és intenzív ingerekre is reagál, azzal magyarázható, hogy a szem retinájában kétféle elem, a kúpok és a pálcikák jelen vannak, amelyek érzékelik a fényingereket (1. táblázat). A szem, mint egy optikai rendszer, a legjobb képeket készíti az optikai tengelyhez közeli pontokról. A központi látás abban különbözik a perifériás látástól, hogy lehetővé teszi a fény spektrális összetételének megítélését. A szemnek ez a tulajdonsága gazdagítja az építész azon képességét, hogy a fény spektrális összetétele által meghatározott mennyiségi, hanem minőségi jellemzők segítségével értékelje a fényeloszlás terét. 9

10 A szem jellemzői Fényérzékeny elemek Fényerőre reagáló képesség Spektrális érzékenység sugárzásra Képesség a színek érzékelésére Képes a részletek megkülönböztetésére A vizuális elemző jellemzői 1. táblázat Nappal Alkonyat Éjszakai (periférikus) (központi) látás látás Kúpok + rudak Rudak Nagy fényerő , L > 10 cd /m 2 Maximum sárgászöldre [λ = 555 nm, V (λ) = 1,0] vörösre [λ = 710 nm, V (λ) = 0,0021] és lilára való csökkenéssel Jó színmegkülönböztetés Magas felbontás Alacsony fényerő, Nagyon alacsony fényerő, 0,01< L < 10 кд/м 2 L < 0,01 кд/м 2 Максимальная к голубовато-зеленому (λ = 520 нм) с уменьшением в длинноволновой и коротковолновой частях спектра Голубые и зеленые светлеют, красные темнеют Малая разрешающая способность Максимальная к зеленовато-голубому [λ = 510 нм, V"(λ) = 1,0] с уменьшением к красно-оранжевому и фиолетовому Цвета не различаются, черно-белое видение Отсутствует Периферическое зрение с более высокой (в тысячи раз) чувствительностью к свету обладает меньшей четкостью видимости. Максимум чувствительности при сумеречном зрении сдвинут из желто-зеленой части спектра (при центральном зрении) в сине-зеленую при почти полной потере чувствительности палочек в красной части спектра. Такое изменение чувствительности глаза к излучениям различных участков спектра при переходе от больших яркостей к малым известно под названием эффекта Пуркинье. Эффект Пуркинье имеет большое практическое значение при выборе уровня освещенности на улицах городов и в зданиях, а также при отделке зданий и интерьеров, освещаемых источниками с различной цветностью излучения. Субъективная (воспринимаемая глазом) яркость зависит не только от действительной яркости и яркостных контрастов, но и от условий адаптации глаза. Различают темновую адаптацию, наблюдаемую при переходе от большой яркости к малой, и световую при обратном переходе. 10

Az Újbirodalom 11 egyiptomi mestere bevezette a mozgást az építészetbe, és felfedezte a fénykontrasztok és féltónusok szépségét. A fényadaptáció technikáját széles körben alkalmazták a barokk építészetben. Az élénk kontrasztokra való egyértelműen kifejezett hajlam különösen jellemző erre a belsőépítészeti stílusra. A barokk építészek a katedrálisokban és templomokban a központi hajók és oltárok világos felületeinek és az oldalhajók sötétségének kontrasztját a mozgás és a tér végtelenségének benyomását keltették. A szem nem csak reagál a nagy fényerőre és a kísérő kontrasztokra, hanem „vadász” is rájuk, kiemelve a látómező legfényesebb és legkontrasztosabb területeit. A szemnek ezt a tulajdonságát figyelembe kell venni az építészeti kompozícióban. Az orosz templom fénykompozíciója mintegy „behúzza” a látogatót, a központba vezeti, majd arra kényszeríti, hogy fejét felfelé emelje a világító kupolához, amelynek a legfényesebb belső felülete is. a belső tér festői csúcspontja. Az inger megjelenése, változása és eltűnése a vizuális érzékelés fő forrása. Megállapítást nyert, hogy a szem annyira hozzászokik az állandó irritáló hatásokhoz, hogy nem veszi észre azokat. Ezt tapasztalja például, amikor egy szabványos utcai lámpákkal megvilágított utcán sétál. Ha a környező térben nincsenek építészeti dominánsok, valamint a háttérrel vagy egymással élesen elütő tárgyak, az ember vizuális tájékozódása nehézkes. Az emberi szem optikai tulajdonságainak figyelembevételéhez két feladat kapcsolódik. Az első feladat mindenféle optikai csalódás megelőzése, amely torzítja az épületek, építmények belső tereinek művészi képét, léptékét, arányait, architektonikáját; a második az optikai illúziók építészeti célú felhasználása (a tér mélységének növelése vagy csökkentése, a fény képi eszközeivel a homlokzatok és belső terek plasztikus díszítésének megváltoztatása, a geometrikusság megszüntetése az építészetben stb.). A tapasztalatok azt mutatják, hogy az optikai torzítások és illúziók mértékét nagymértékben meghatározzák az épület vagy belső tér fényviszonyai, valamint az adaptációs mező fényereje és a megfigyelő helyzete. A világítási problémák nem oldhatók meg az adott területen uralkodó természetes megvilágítás sajátosságainak kreatív mérlegelése nélkül, amely az ember számára a legismertebb és legkényelmesebb. Az épületek és belső terek modern világítási architektúrájában gyakran találkozhatunk besugárzásból eredő optikai torzításokkal. Az esti világítás sajátossága a nagy kontraszt, amely az égbolt szórt fényének hiánya miatt keletkezik. Így például akár 11

12 napközben kontrasztos napfényben az oszlop érzékelése torz. A henger láthatósági és megvilágítási görbéinek összehasonlítása alapján bebizonyosodott, hogy a hengeres oszlop ellaposodásának és törésének vizuális hatásai jelentkeznek. Az ilyen optikai torzítások az esti világítás velejárói, amelyek általában éles fény- és árnyékkontrasztokkal rendelkeznek. A félárnyék és a visszaverődések hiánya ahhoz a tényhez vezet, hogy az oldalról megvilágított hengeres felület töröttnek érzékelhető; olyan sugarakkal megvilágítva, amelyek iránya egybeesik a megfigyelő látási irányával, az ilyen felületet laposnak érzékeljük. Annak érdekében, hogy az esti homlokzati világítás levágási kontrasztja közelebb kerüljön a természetes megvilágításra jellemző kontrasztokhoz, a világítóberendezéseket két csoportra kell osztani: az első olyan legyen, mint a nap, fénnyel árasztva el a részleteket; a második az égből szórt fény szerepét játssza, lágyítva a chiaroscuro kontrasztot. Az első készülékcsoport a megvilágított épületek felett található; a második csoport a földre helyezhető. Egy objektum megtekintésénél két szakaszt különböztetünk meg: az elsőt az objektum láthatóságának nevezzük; ezt a szakaszt az jellemzi, hogy 75%-os valószínűséggel látunk egy tárgyat anélkül, hogy meg tudnánk különböztetni az alakját; a felismerhetőség második szakaszát a szem azon képessége jellemzi, hogy meglátja a tárgy alakját. Az első dolog, amit észreveszünk, a fényerő, a szín, valamint a fény és az árnyék, amelyek alapvetően meghatározzák az első benyomást, és lehetővé teszik a környezet, az épület és annak részleteinek értékelését. Ha ugyanazt az épületet nézzük különböző természeti háttérrel (ég, fák) és különböző időjárási körülmények között, akkor meggyőződünk arról, hogy az érzékelése élesen megváltozik, amikor tiszta napsütéses napról felhősre haladunk, eltűnnek a formát meghatározó chiaroscuro kontrasztok, a mélység. a táj és a térfogat torz épületek, a műanyag eltűnik. A szem nem csak egy optikai eszköz, amely lehetővé teszi a tárgyak megtekintését, hanem egy elemző, amely lehetővé teszi a gondolatokat, érzelmeket gerjesztő benyomások fogadását, amelyek alapján ítéletek, értékelések születnek. Az emberi szem optikai műszerként számos tulajdonsággal rendelkezik. Így a binokuláris látás zónája a függőleges síkban körülbelül 120, a vízszintes síkban 180, a monokuláris látás zónája a vízszintes síkban 40 (jobbra és balra). A megfigyelt objektum láthatósági küszöbét a háttér és az objektum fényessége közötti minimális különbséggel becsülik meg, amelyet L különbségi küszöbnek neveznek. A különbségi küszöbértékkel ellentétben a küszöb fényerejének relatív értéke, amely meghatározza a küszöböt. a láthatóság, az objektum és a háttér küszöb kontrasztjának nevezzük. Ennek a küszöbértéknek a reciprokát a szem kontrasztérzékenységének nevezzük. 12

13 A Weber által felfedezett és Fechner által finomított törvény szerint a fényerő bármely növekedésének szubjektív észlelését a becsült fényerőnövekedés különbségi küszöbeinek száma határozza meg. A törvény szerint az A vizuális érzékelés alig észrevehető növekedése a különbségi küszöb függvénye [A = f (L/L)], és bármely felület fényességnövekedésének szubjektív észlelését a különbségek számával becsülik meg. küszöbértékek, amelyek beleférnek a figyelembe vett fényerőnövekedésbe. A szem által szubjektíven észlelt fényerőt, vagyis a vizuális érzet szintjének mennyiségi kifejeződését világosságnak nevezzük. A világosság arányos a fényerővel, vagyis Weber Fechner szerint: ahol B = c lgl, B világosság; L fotometrikus fényerő érték; c egy arányossági együttható a mértékegységek megválasztásától függően. A minimális fényerő-különbség (amely meghatározza az objektum megkülönböztetésének küszöbértékét) és a háttér fényerejének arányát küszöbkontrasztnak nevezzük. A küszöbkontraszt értéke, valamint a különbségi küszöb az adaptációs mező fényességétől, a tárgy szögméretétől és alakjától, valamint a megfigyelési időtől függ. Nagy megvilágítás mellett a szem képes megkülönböztetni az egymástól 1-2%-ban eltérő fényerőt (például a szem képes megkülönböztetni a 33 és 35 cd/m fényerőt), alacsony megvilágítás mellett pedig a kontrasztérzékenység meredeken csökken. (például sötét csillagos éjszakán két szomszédos felület világosságának megkülönböztetéséhez szükséges, hogy a különbség legalább 55% legyen; a felületek fényessége több mint 1,5-szer kell, hogy térjen el egymástól). Alacsony fényerő esetén a Weber-Fechner törvény nem érvényesül. Egy objektum és a háttér adott kontrasztja esetén ennek az objektumnak a megkülönböztethetőségi küszöbét a minimális szögméret (felbontási szög) határozza meg. A feloldási szög reciprok értékét diszkriminációs élességnek (az orvostudományban látásélességnek) nevezzük. Hagyományosan a szem felbontása akkor tekinthető normálisnak, ha olyan tárgyat lát, amelynek szögmérete 1 perc; ez megfelel az abszolút méret és a szem távolság arányának 1: A térbeli problémák megoldása során fontos, hogy egy építész ismerje azt a mélységi küszöböt, amelyet az épületek közötti parallaxisszögek minimális különbsége jellemez, ami adott valószínűséget biztosít. megkülönböztetni őket a megfigyelőtől eltérő távolságra. 13

14 A mélységértéket ívmásodpercben fejezzük ki a következő képlettel: δpórus = b l / l, ahol b a megfigyelő szeme pupilláinak középpontjai közötti távolság (a sztereoszkópikus látás alapja); l távolság a legközelebbi épülettől a megfigyelőig; l a maximális távolság két épület között, amelyek a megfigyelőtől eltérő távolságra vannak. 2. Alapmennyiségek, mértékegységek és törvények A fotometria az optika azon ága, amely az elektromágneses fényhullámok által hordozott energia mérésével foglalkozik. Az építészeti fénytan a látható tartományban lévő elektromágneses hullámok szemre és más optikai eszközökre gyakorolt ​​hatását vizsgálja. Ennek a hatásnak a jellemzésére a következő mennyiségeket vezetjük be, amelyek a fényt az általa hordozott energia szempontjából jellemzik: fényáram, fényerősség, megvilágítás. A fényáram Ф a látható sugárzás ereje, amelyet ennek a sugárzásnak a normál szemre gyakorolt ​​hatására becsülnek meg. Más szavakkal, F a fény elektromágneses hullámainak energiája, amelyek egységnyi idő alatt áthaladnak egy bizonyos felületen, és vizuális érzékeléssel értékelik. A szem maximális spektrális érzékenységének (λ = 5500 A) megfelelő monokromatikus fény esetében a fényáram 683 lumen (lm), ha a sugárzási teljesítmény egyenlő egy watttal. Pontszerű fényforrásnak nevezzük azt a forrást, amelynek lineáris méretei lényegesen kisebbek, mint a megfigyelési pont távolsága. Az ilyen forrás gömb alakú elektromágneses hullámokat bocsát ki. Egy pontforrás I fényintenzitása (sugárzási intenzitása) egy olyan mennyiség, amely számszerűen egyenlő azzal a fényárammal, amelyet a forrás egységnyi térszögben hoz létre. Ha egy pontforrás minden irányba egyenletesen bocsát ki fényt, akkor: I = Ф összesen / 4 π, ahol Ф összesen a fényforrás teljes fényárama, azaz a forrás által minden irányban keltett sugárzási teljesítmény, a fény Az egységnyi idő alatt a fényforrást körülvevő tetszőleges zárt felületen áthaladó energia (1. ábra). 14

15 Egy bizonyos felület E megvilágítása a felület S területére eső Ф fényáram és ennek a területnek az aránya: E = Ф / S. E megvilágítás a képernyő minden pontjában, amelyen a A fényesés arányos az elektromágneses fényhullám intenzitásával ezen a ponton. Az I fényerősségű pontforrás által a forrástól r távolságra lévő felületen létrehozott megvilágítást a pontforrásból való megvilágítás törvénye írja le: 2 E = I cos i / r, ahol i a beesési szög a sugárzási fluxus, a normáltól a felületig mérve. A sugárzási energia elektromágneses spektrumának optikai része magában foglalja az ultraibolya, a látható és az infravörös sugárzás tartományait. A hallgatót felkérik, hogy önállóan tanulmányozza az elektromágneses hullámok skáláját az alkalmazásban. Az ultraibolya sugárzás olyan sugárzás, amelynek a monokromatikus komponenseinek λ hullámhossza kisebb, mint a látható sugárzás hullámhossza, és nagyobb, mint 1 nm. A Nemzetközi Világítási Bizottság (CIE) szerint az ultraibolya sugárzás következő területeit különböztetjük meg: UV-A nm hullámhosszúsággal; UV-B nm hullámhosszal; UV-C nm hullámhosszal. A látható sugárzás (fény) közvetlenül okoz vizuális érzeteket. A látható sugárzás spektrális tartományának alsó határa 380 és 400 nm között, a felső határa 760 és 780 nm között van. Az infravörös olyan sugárzás, amelynek monokromatikus komponenseinek hullámhossza nagyobb, mint a látható sugárzás hullámhossza, és kisebb, mint 1 mm. Az ICE szerint az alábbi infravörös sugárzási tartományokat különböztetjük meg: IR-A nm hullámhosszúsággal; IR-B 1,4-3 mikron hullámhosszal; IR-S 3 µm 1 mm hullámhosszal. Vannak monokromatikus és összetett látható sugárzások. A monokromatikus sugárzást a frekvenciák (vagy hullámhosszok) nagyon szűk tartománya jellemzi, amelyet egyetlen frekvencia (vagy hullámhossz) határozhat meg. A komplex sugárzást különböző frekvenciájú monokromatikus sugárzások kombinációja jellemzi. Az összetett sugárzásra példa a nappali fény. 15

16 Sugárzási spektrum alatt a komplex sugárzás monokromatikus komponensekre való bomlásából eredő térbeli eloszlását értjük. A szemre hatva a különböző hullámhosszú sugárzás egyik vagy másik szín érzetét okozza. A tanulók kísérleti úton határozzák meg a látható sugárzás színsávjainak közelítő határait a „Szórás spektrum vizsgálata kettős monokromátoron” című laboratóriumi munkában. A forrás által kibocsátott fényáram térbeli eloszlásának elképzeléséhez a fényintenzitás eloszlási görbéket használjuk (2. ábra). Ezeket a görbéket általában poláris koordinátákban a következőképpen szerkesztik: a különböző irányú fény intenzitását egy elfogadott skálán ábrázolják a középpontból húzott sugárvektorokon. A különböző irányú fényintenzitás értékeinek megfelelő vektorok végei összekapcsolódnak, és így zárt felületet kapunk; az e felület által határolt térrészt fényerősségű fotometriai testnek nevezzük. A legtöbb fényforrás és világítóeszköz esetében a fotometrikus test szimmetrikus egy bizonyos tengely körül. Az ilyen fényforrásokat és világítóeszközöket szimmetrikusnak nevezzük. A szimmetriatengelyen átmenő síkban lévő fényerősség-görbéket longitudinális fényerősség-görbéknek nevezzük. A szimmetrikus fényforrások és világítótestek esetében általában a hosszirányú fényerősség-görbe felét (0-tól 180-ig) építik meg. A lámpák fényerősségi görbék szerinti osztályozását a „Elektromos fényforrások fényerősségének és fényáramának mérése” című laboratóriumi munka tartalmazza. A fénykörnyezet minőségének megítélésekor a fényforrás és az általa megvilágított felületek fényereje meghatározó. A fényerő olyan fényérték, amelyet a szem közvetlenül érzékel; egy adott irányú fényerősség felületi sűrűségét jelöli, amelyet a fényerősségnek és a világítófelületnek az azonos irányra merőleges síkra vetítési területéhez viszonyított aránya határoz meg. Az L fényerő meghatározásának két speciális esete van: 1) a fényerősséget a forrásfelület M pontjában a fénysugár irányában a következő képlet határozza meg: L = I / Acos θ, ahol I a fényerősség a fénysugár irányában. I iránya; A világítófelület M pontot tartalmazó eleme; Acos θ fényerősség egységnyi vetítési területre; 16

17 2) a vevő (például szem vagy fotocella) felületének M pontjában az I irányú fényerő a vevő ezen pontjában keletkező E megvilágítás aránya az I irányra merőleges síkban. , az Ω térszögre, amely tartalmazza ezt a megvilágítást létrehozó fényáramot (normál megvilágítás egységnyi térszögre) (1. ábra): L = E / Ω. A fényerő mértékegysége kandela per négyzetméter (cd/m2). Általánosságban elmondható, hogy egy világító felület fényereje különböző irányokban eltérő, ezért a fényerőt, akárcsak a fényerősséget, érték és irány jellemzi. Azokat a felületeket, amelyek minden irányban azonos fényerővel rendelkeznek, egyformán fényes emittereknek nevezzük. Ide tartoznak például a mennyezet és a falak vakolt és matt festett felületei, tejüveggömb alakú világítótestek stb. 1. A fény térszögének meghatározására szolgáló séma Fig. 2. A fényforrások fényerősségének hosszirányú görbéi Minden irányban egyenlő fényességű sík felületre (I θ = I cosθ-nál) a következő összefüggés érvényes: Iθ L = = I / A = állandó. Acosθ 17

18 Hasonlítsuk össze néhány világító elem fényerejét. Hold teliholdkor 2500 cd/m2; Ég a zenitben délben (változó felhősséggel) cd/m2; Nap a zenitben 1, cd/m2; Sztearin gyertya lángja cd/m2; Fénycsövek cd/m2; Izzólámpák (100 W) (0,5 15) 10 6 cd/m 2; Xenon lámpák 1, cd/m 2. A ráeső fényt egyenletesen szóró felület fényereje és megvilágítása között kritikus összefüggés van: L = Eρ/ π, ahol ρ a visszaverődési együttható. Egy τ áteresztőképességű diffúz üvegen áthaladó fényáram esetén az üveg fényességét a következő képlet határozza meg: L = Eτ/π. A felületről visszavert vagy a test által átbocsátott fényáramok eloszlásának jellege alapján a következő fő típusokat különböztetjük meg: a) szórt (diffúz) visszaverődés a mennyezet és falak vakolt felületéről vagy fényáteresztés tejes üveg által. (3. ábra); b) irányított visszaverődés vagy áteresztés, például tükrök és polírozott fémfelületek fényének visszaverésekor, vagy fény áteresztése ablaküvegen keresztül (4. ábra); c) irányított diffúz visszaverődés, például olajfestékkel festett felületekről, vagy fényáteresztés mattüvegről. A fényáramok eloszlását az „Építészeti világítástechnika” szószedet írja le részletesebben. Irányított és irányú szórt fényvisszaverődés esetén a fényesség különböző irányú eloszlásának jellemzője a fényességi együttható, amelyet a következő összefüggésből határozunk meg: r = L L, α α / o ahol L α a felület fényessége egy szög a felületre merőlegeshez képest; L o egy ideálisan szóródó felület fényereje, amelynek reflexiós együtthatója ρ = 1 és megvilágítása megegyezik a vizsgált felülettel. 18

19 Általánosságban elmondható, hogy diffúz fényt visszaverő felületeknél a fényességi együttható megegyezik a reflexiós együtthatóval: r = L π / E vagy L = r E / π. α α α α A felületi megvilágítás a fényáram sűrűségét jelenti, vagyis a felület egy adott pontot tartalmazó elemére eső fényáram Ф arányát az A elem területéhez képest: E = Ф / А . 3. A fény diffúz visszaverődését (a) és diffúz átbocsátását (b) jellemző séma Fig. 4. A tükör (a) és fényes (b) felületek fényvisszaverődésének típusai Lux (lx) megvilágítási egység. 1 lux egyenlő az 1 lm-es fényáram által létrehozott megvilágítással, amely egyenletesen oszlik el 1 m-es felületen Az 1 luxnak megfelelő megvilágítást a következő példák alapján ítélhetjük meg: vízszintes felület megvilágítása holdfényben (telihold). ) értéke 0,2 lux; A minimális megvilágítás az úttesten (a lámpák között középen) 1 0,5 lux. Az adott fényerősség-eloszlású pontsugárzó által létrehozott megvilágítást (5. ábra) a következő képlet határozza meg: Em = I cos α / d, ahol I fényerősség, cd; d a fényforrás és az M pont közötti távolság, ahol a megvilágítást meghatározzák. Ha a kibocsátó egy világító vonal, például egy sor fénycsöves lámpa, akkor a d távolságban a megvilágítás d 1 -el arányos, és nem d 2, mint egy pontsugárzó esetében. 2 19

20 A hallgató önállóan tanulmányozza az elektromágneses hullámok skáláját (2. táblázat). Figyelni kell a látható tartomány paramétereire, és össze kell vetni azokat a „Diperzív spektrum vizsgálata kettős monokromátoron” című laboratóriumi munka során kapott értékekkel. Rizs. 5. Pontszerű fényforrásból származó megvilágítás meghatározásának sémája Elektromágneses sugárzás léptéke 2. táblázat Sugárzás típusa Jellemző röntgen ultraibolya γ-sugárzás sugárzás sugárzás Hullámhossz λ, m Hullámszám, 1/λ, cm Frekvencia ν = s/λ, Hz s = m/ c fénysebesség Kvantumenergia, E = hν, eV, h Planck-állandó, h = 6, Js Jellemző hőmérséklet, K θ = hν / K, K = 1, J K, Boltzmann-állandó Sugárforrás Sugárzás előállítási módja Regisztrációs módszer Magtranszformációs reakció elemi részecskék Radioaktív bomlás, kozmikus folyamatok, gyorsítók, Geiger és szcintillációs számlálók, ionizációs kamrák, Wilson kamra, buborékkamra, fényképészeti módszer. Belső elektronok átmenetei. K-grab. Atomfolyamatok elemi részecskék hatására. röntgen. egy cső. Űrfolyamatok, plazmagyorsítók. Szem, fotocellák és fotosokszorozók, fényképészeti módszer Elektronátmenetek K, L szinteken. K-grab. Elemi részecskék hatására zajló folyamatok. Átmenetek a molekulákban. Ív- és szikrakisülések. Forró testek. 20

21 Táblázat vége látható infravörös sugárzás mikrohullámú rádiófrekvenciás alacsony frekvenciájú régió sugárzás sugárzás sugárzás (7,4-4,0) (1,35-2,5) ,1 0,001 0, (4-7,5) ,7-3 és kevesebb (2,0-3,6) Vegyértékelektronok átmenetei Molekulák és atomok rezgései (közelben Molekulák forgása. Elektronspin átbillentése. Magspin átfordulása. atomokban és IR). Molekulák forgása (távoli infravörösben). Forró testek. Forró szálak. Magnetronok, klistronok, utazóhullámcsövek. Fotocellák. Fém és félvezető bolométerek. Fotoellenállások. Bolométerek, hőoszlopok, mikrohullámú diódák. Rádió- és távközlési eszközök. Elektromos áramkörök, váltóáram generátorok. Rádiótechnikai eszközök. MÓDSZERTANI UTASÍTÁSOK ELŐADÁSOKHOZ 2. A fotometria és világítástechnika alapjai Előadás Laboratóriumi munka 21 Előadáskérdések Képzési forma Lit. Önkontroll kérdések 1. Fény és szín Előadás független 1. Határozza meg a fénykörnyezetet. környezet és jellemzői tanulmány 2. Sorolja fel a fény funkcióit! 3. Mi az a színes környezet? Mondjon példákat különböző világítási technikákra! 4. Mekkora a fényerő a fényforrás pontjában? 5. Mekkora a fényerő a fényvételi ponton? Mondjon példát egyes megvilágított és önvilágító felületek fényességére! 1. Mi a sugárzó energia? Milyen mértékegységben mérik? 2. Mit nevezünk sugárzó fluxusnak? 3. Sorolja fel az optikai spektrum összetevőit! 4. Hogyan vizsgálják a sugárzás spektrális összetételét? 5. Adja meg a fényerősség definícióját és a fényerősségű fotometriai test definícióját! 6. Hogyan függ össze egy ugyanolyan fényes felület fényereje és fényereje? 7. Mondjon példát diffúz, irányított és irányszórt visszaverődésre!

22 „BEÉPÍTÉS ÉS FÉNYVÉDELEM” EDZÉSKÖNYV BEVEZETÉS A „Besugárzás és fényvédelem” oktatóblokk az építészeti fizika egyik legfontosabb eleme. Ez elsősorban az ember és a környezet elválaszthatatlan kapcsolatának köszönhető. Másodszor, ez a rész az alapja más tudományágak tanulmányozásának. Ezért ennek a blokknak az anyagát, az első blokkhoz képest, az előadáson kínálják, és nem bocsátják önálló tanulmányozásra. Javasoljuk az elméleti anyag megszilárdítását a kurzusmunkában. Az anyagot nem tanulmányozták a középiskolai tanterv részeként. Ugyanakkor ennek a blokknak a tanulmányozása megköveteli a diákoktól, hogy rendelkezzenek a szükséges ismeretekkel és készségekkel. A tanulók: ismerniük kell: a megvilágítás törvényeit; a térszög fogalma és mértékegysége; a geometriai optika törvényei, a fénysugár fogalma; fogalma van a következőkről: az ég boltozata és a horizont; a napsugárzásról és annak földrajzi szélességtől, évszaktól és a levegő átlátszóságától való függéséről; a napsugárzás spektrális összetételéről. A blokk tananyaga A blokk tartalma Felkészülési forma Irodalom 1. A természetes fénytér optikai elmélete. előadás, én 2. Helyiségek természetes megvilágításának rendszerei. előadás 3. Természetes megvilágítás számítási módszerei. helyiségek. előadás, én 4. Napvédelem és fényszabályozás városi területeken és beltéren. Előadás 5. Insoláció modellezése. A legújabb világításvezérlési technológiák. előadás „Szoba természetes megvilágítása” A tantárgyi munka a hallgatónak ismernie kell a térszögvetítés törvényét; a világítás hasonlóságának törvénye; világítástechnikai módszer modellezés szabványosítás elve KEO Tanulási célok: a hallgatónak képesnek kell lennie összetett problémák megoldására; kiszámítja a felületek megvilágítását egy adott évszakban egy adott szélességi fokon; meghatározza a tervezett helyiség természetes fényének KEO-ját és használati idejét; határozza meg a fénynyílások szükséges területét és helyét; szabványosított dokumentumokat használjon. 22

23 Ennek az oktatási blokknak a laboratóriumi műhelye a „Városfejlesztés és épületek sugárzási viszonyainak vizsgálata” és a „Természetes megvilágítási együttható kísérleti meghatározása és ellenőrző számítása” (KEO) című munkákat tartalmazza. AZ ELMÉLETI ANYAG RÖVID TARTALMA Bevezetés A városok és egyes épületek, építmények természetes és mesterséges megvilágítása csak „építészeti” lehet és kell, hogy legyen, azaz egyszerre töltsön be környezetvédelmi, esztétikai és gazdasági funkciókat. A világítási kényelem tág fogalma elsősorban az építészeti formák, tér és tárgyak ember általi kedvező láthatóságának és érzékelésének biztosításához kapcsolódik. A világítási technikák és rendszerek kiválasztásakor az építészeti projekt kidolgozása során nagyjából két szakaszt lehet megkülönböztetni. Az első szakaszban a következő feladatokat kell megoldani: a szabványoknak megfelelően kiválasztják a szükséges megvilágítási szinteket, figyelembe véve a vizuális munka jellemzőit (a megkülönböztető tárgyak mérete, a háttér világossága, a tárgyak és a háttér közötti kontraszt stb.). ); biztosítják a világítás egyenetlenségét, kontrasztját és irányultságát, hozzájárulva a megkülönböztető tárgyak legjobb láthatóságához és alakjuk fénymodellezéséhez; meghatározza a világítás spektrumát és dinamikáját, amely biztosítja a szükséges színvisszaadást és érzelmi hangulatot; megszünteti vagy korlátozza a tükröződést és kényelmetlenséget, amely akkor jelentkezik, amikor a nap, az égbolt vagy a mesterséges fényforrások közvetlen vagy visszavert sugarai a szemébe jutnak; válassza ki a világítónyílások, világítótestek és befejező anyagok helyét, biztosítva a fényerő és a szín kényelmes eloszlását a térben. A tervezés második szakasza magában foglalja az építészeti fénykép létrehozásának építészeti szuperfeladatának megoldását, amely az építészet és a fény kölcsönhatásának eredményeként jön létre. A belső terekben ez a kép a helyiség céljától függ. Így a nézőtereken az építészeti fényképnek az ünnepség és az ünnepélyesség benyomását kell kelteni; a múzeumokban és a művészeti galériákban az elszakadás érzése tapasztalható - 23

24 távol a külvilágtól és a koncentrációtól; ipari helyiségekben a természetes fénykörnyezet illúziója. A modern építészetben a kifejező megoldások a természetes és mesterséges fény ügyes kombinációjával, a legújabb világítási és építőanyagok és szerkezetek használatával, eredeti optikai rendszerek kialakításával, új építészeti formák kialakításával és végső soron jellegzetes képek megszületésével érhetők el. 1. Helyiségek természetes megvilágításának rendszerei A helyiségek természetes megvilágítására három rendszer létezik: oldalsó, felső és kombinált világítás. Ez a besorolás képezi a természetes fény arányának alapját. Az oldalsó világítási rendszer egyoldali, kétoldali, háromoldali és körkörös világításra oszlik. A felső világítási rendszert a teljesen áttetsző burkolatoktól a spotlámpákig és a fénytengelyekig sokféle eszköz biztosíthatja. A kombinált természetes világítási rendszer az oldalsó és a felső világítás kombinációja. Ha ezen rendszerek bármelyike ​​nem biztosítja a szükséges világítási szintet és annak minőségét (komfortját), akkor mesterséges világítással is kiegészíthető. Ezt a rendszert kombináltnak nevezik. Az építész által a világítási rendszerek kiválasztását elsősorban a helyiség rendeltetése határozza meg. Az épületek természetes megvilágításának tervezésének fő feladatai a következők: 1) a világítónyílások típusának, méretének és elhelyezkedésének megválasztása (falakban és burkolatokban), amelyek biztosítják a helyiségek normál világítási mutatóit; 2) a helyiség munkaterületeinek védelme a közvetlen és visszavert napsugarak vakító fényétől; 3) a kiválasztott fénynyílások és azok elhelyezkedésének összehangolása a világításra vonatkozó építészeti követelményekkel, amelyek segítik a tér, a tektonika, a ritmus, a színvilág és a szerkezet jellegzetes képének azonosítását. Az ablakok és lámpák típusainak és a műhelytérben való elhelyezésének megválasztásakor figyelembe kell venni ezeknek a belső részleteknek a nagy építészeti szerepét, amelyek saját ritmusukat hozzák a térfelosztáshoz, elősegítve a 24

25 segít feltárni mélységét, és nagyban meghatározza a helyiségek művészi tektonikáját is. A helyiségbe átadott fényáram eloszlásának jellege szerint az ablakokat és a lámpákat három típusra osztják (6. ábra): az első típust (6. ábra, a) egyértelműen kifejezett fényirány jellemzi. fluxus, amely a kialakult saját és lehulló árnyékok miatt egyértelműen kiemeli a kérdéses alkatrész formáit, vagyis a legjobb fénymodellező hatású; A második típusú fénynyílások (6. ábra, b) úgynevezett árnyékmentes megvilágítást hoznak létre a helyiségekben a belső tárgyak kétoldalas vagy többoldalas megvilágítása vagy a fénynyílásokban lévő fényszóró anyagok használata miatt ( üveg, fólia, rácsok stb.; a természetes világítás harmadik típusát (6. ábra, c) a visszavert fény alkalmazása jellemzi, amelyet a megfigyelő elől rejtett ablakok hoznak létre; ez a világítási technika egy nyitott nyílás illúzióját kelti, és vizuálisan növeli a tér mélységét. Rizs. 6. A természetes megvilágítási technikák osztályozása a fényeloszlás jellege szerint 25

26 Példák a visszavert fény építészetben való felhasználására a ábrán láthatók. 7. ábra. 7. A visszavert fény használatának technikái: a a Szimonov-kolostor refektóriumában (Moszkva); b, c ipari épületekben; d művészeti galériában Az épületek természetes megvilágításának tervezési feladatait művészi arculatuk és rendeltetésük határozza meg. Az épületek besorolását a fénykörnyezet követelményei szerint a táblázat tartalmazza. 3. Az I. csoportba tartozó épületek természetes megvilágítását célszerű úgy kialakítani, hogy a fény kiemelje a központi (fő) helyiség építészeti jelentőségét, kiemelje a tengelyeket és a térelosztást, egyfajta iránymutatóként szolgáljon. amikor a látogatók az előcsarnokból az épület közepébe költöznek. A II. csoportba tartozó épületek fő helyiségeiben a fényt hatékony eszközként használják a figyelem összpontosítására az érzékelés tárgyára (festmény, szobor, színpadi vagy sportmizancén, panoráma stb.), vagyis megszemélyesítés nélkül. szerepe a környező építészeti térben. Ehhez a fény egyenetlen eloszlását használják a helyiségben, és a csökkentett fényerejű zónában lévő megfigyelők szemének sötét adaptációját használják. 26

27 3. táblázat Épületek besorolása a fénykörnyezet követelményei szerint Épületcsoport I II III IV Fénykörnyezet követelményei Elsősorban eszmei és művészi célkitűzések határozzák meg Funkcionális, a látogatók vizuális alkalmazkodását figyelembe vevő Magas követelmények határozzák meg az épület feltételeinek biztosítására. vizuális teljesítmény esztétikai és higiéniai követelményekkel kombinálva Főleg pszichológiai, esztétikai és higiéniai követelmények határozzák meg Példák 1. Emlékműépítészeti épületek. 2. Parlamentek, bíróságok, hatóságok épületei. 3. A kultúra, a tudomány és a művészet palotái. 4. Vallási épületek. 1. Panorámák, diorámák. 2. Művészeti galériák és múzeumok. 3. Kiállító épületek. 4. Edzőtermek. 1. Felső- és középfokú oktatási intézmények épületei. 2. Iskolák. 3. Tervező és kutatóintézetek épületei. 4. Ipari épületek és irodák. 1. Gyógyintézetek, szanatóriumok és pihenőotthonok épületei. 2. Gyermekintézmények épületei. 3. Lakóépületek. A bemutatótermeket a kiállítástól függően két típusra osztják: az elsőben a lapos kiállítási tárgyak (festmények, kárpitok stb.), a másodikban a térbeliek (szobor, berendezés) dominálnak. A képzőművészeti galériák kialakításánál ügyelni kell az alábbi követelmények betartására: a) a festmények kellően intenzív megvilágításának biztosítása, amelyet a képsíkon 1,5–2%-on belüli átlagos KEO érték jellemez; b) az e képsíkon lévő átlagos KEO és a megfigyelő szemén áthaladó függőleges sík KEO értékének egy bizonyos arányának való megfelelés, e c; az e/e in arány számértékének nagyobbnak kell lennie egynél, és nem haladhatja meg a 10-et; c) a megfigyelő szemmagasságában lévő e g csarnok vízszintes síkján a KEO átlagértékének bizonyos arányát fenntartjuk a kép felületén e k képen látható átlagos KEO értékhez képest; az arány számértékének kisebbnek kell lennie egynél; d) a helyiségek besugárzásának teljes megszüntetése a közvetlen napfény, különösen annak ultraibolya komponensének festményekre gyakorolt ​​pusztító hatásának elkerülése érdekében; 27

Világítási alapelvek és gyakorlati alkalmazásuk A természetben számos különböző paraméterű elektromágneses hullám létezik: röntgen, γ-sugárzás, mikrohullámú sugárzás stb. (ld.

JÓVÁHAGYOM a világítástechnikai.e. Zheleznikova Kérdések az Állami Vizsgabizottsághoz 03/11/04 „Elektronika és nanoelektronika” A világítástechnika alapjai. 1. A sugárzás hullám- és kvantumtulajdonságai. Optikai terület

1. Világítóberendezések osztályozása 2. Beltéri világítás világítóberendezéseinek típusai 3. Utcák és terek megvilágítására szolgáló világítóberendezések típusai 1. Világítóeszközök osztályozása Világítás

Laboratóriumi munka az „Optika” témában A fény szétszórt rendszeren való áthaladását olyan jelenségek kísérik, mint az abszorpció, a szórás, a fénytörés és a visszaverődés. Jellemzői ezeknek a jelenségeknek a kolloid

KRUTIK Mihail Iljics, MAYOROV Viktor Petrovics LUMENEK, KANDELÁK, WATTOK ÉS FOTONOK. KÜLÖNBÖZŐ EGYSÉGEK A TELEVÍZIÓKAMÉRÁK ÉRZÉKENYSÉGÉNEK MÉRÉSÉNEK KÜLÖNBÖZŐ EREDMÉNYEI AZOK ÉS A CCD ALAPJÁN A cikk szerzői

Középiskola idegen nyelv elmélyült tanulmányozásával az Egyesült Királyságbeli Orosz Nagykövetségen MEGÁLLAPODTAK az MS (Zubov S.Yu.) 2014. szeptember 10-i ülésén. ELFOGADTA az iskola igazgatója

2. Magyarázó megjegyzés. A program megfelel a fizika általános oktatására vonatkozó állami szabvány szövetségi komponensének (Oroszország Oktatási Minisztériumának 2004. március 5-i 1089 „Jóváhagyásról szóló rendelete”).

3 A munka célja: a fényvisszaverő diffrakciós rács megismerése. Feladat: diffrakciós rács és goniométer segítségével meghatározni egy higanylámpa spektrumvonalainak hullámhosszát és a rács szögdiszperzióját

MUNKAPROGRAM FIZIKA 11. ÉVFOLYAM (alapszint) 4 ELEKTROMODINAMIKA 35 óra 4.1 Elemi elektromos töltés. 1 Ismerje: 4.2 Az elektromos töltés megmaradásának törvénye Coulomb-törvény 1 fogalom: elektromos

ÖNKORMÁNYZATI OKTATÁSI INTÉZMÉNY TOMSK 33. középiskola. Novikova Olga Anatoljevna Geometriai optika Módszertani fejlesztés (Óraterv) Tomszk 2006 Novikova O.A., 2006 Középiskola 33 TOMSKA, 2006

„Lipecki Állami Műszaki Egyetem” Állami Oktatási költségvetési felsőoktatási intézmény, JÓVÁHAGYOTT az ISF dékánja által Babkin V. I. 2011. évi MUNKAPROGRAM

3. előadás AKUSTIKA előadásterv HANG. A HANG TERMÉSZETE A HANG FIZIKAI JELLEMZŐI A HANG FIZIOLÓGIAI JELLEMZŐI. WEBER-FECHNER TÖRVÉNY HANGMÉRÉSEK. INTENZITÁSI SZINT SKÁLA. SZINTSKÁLA

Jaroszlavli Állami Pedagógiai Egyetem nevét. K. D. Ushinsky Laboratóriumi munka 5 A Rydberg-állandó meghatározása Yaroslavl 2005 Tartalom 1. Rövid elmélet........................ 3

LED lámpák használata belső világításhoz. A fényforrások megvilágítására, színvisszaadására és emissziós spektrumára vonatkozó szabályozási dokumentumok követelményei. LLC műszaki igazgatója

1. kör 1. lehetőség 1. A pont az x tengely mentén mozog az x = 8 + 12t - 3t 2 (m) törvény szerint. Határozzuk meg a pont sebességét t = 1 s-nál! 2. Egy m = 1 kg tömegű test vízszintes felületen mozog a hatás hatására

Laboratóriumi munka 1 A LÁTÁS TULAJDONSÁGÁNAK VIZSGÁLATA A munka célja a látás tulajdonságainak tanulmányozása és a látómező tanulmányozása kampimetriás módszerrel. A látás az ember fő információforrása

Szövetségi Oktatási Ügynökség Szentpétervári Állami Építészeti és Építőmérnöki Egyetem Általános és Építésfizikai Tanszék A TERMÉSZETES FÉNYEGYÜTTŐ KISZÁMÍTÁSA OLDALSAL

AZ OROSZ FÖDERÁCIÓ OKTATÁSI ÉS TUDOMÁNYOS MINISZTÉRIUMA Szövetségi Állami Költségvetési Szakmai Felsőoktatási Intézmény "Murmanszki Állami Humanitárius Egyetem"

AZ RF OKTATÁSI ÉS TUDOMÁNYOS MINISZTÉRIUMA Rubcovszki Ipari Intézet (fiók) FSBEI HPE „Az Altáj Állami Műszaki Egyetem névadója. I.I.Polzunova" Villamosenergia-mérnöki Tanszék O.P. BALASHOV, N.A.

GYAKORLATI ÓRA A HALLÁSKÜSZÖB MÉRÉSE AUDIOMETÉR HASZNÁLATÁVAL AP-02 Műszerek és tartozékok: audiométer. A munka célja: az audiométer készülékének tanulmányozása, a hallásküszöb meghatározásának módszerének megismerése,

11. évfolyam 1 Állapot A Nap és a Hold az első negyedfázisban egyszerre nyugszik a horizont mögött. A Hold fénytörésének és parallaxisának figyelmen kívül hagyása 1 Megoldás Ábrázoljuk a konfigurációt

LEHETSÉGES. AZ ELEKTROMOS TÉRERŐK MUNKÁJA Potenciál, amelyet egy ponttöltés hoz létre a on-on elhelyezkedő A pontban, ha a végtelenben lévő potenciált nullával egyenlővé tesszük: φ(). A benne teremtett potenciál

Fizika munkaprogram, 11. évfolyam (2 óra) 2013-2014 tanév Magyarázat Munka általános nevelési program „Fizika.11 évfolyam. Alapszint" a Mintaprogramon alapul

AZ OROSZ FÖDERÁCIÓ ÁLLAMI SZABVÁNYA A GYÁRTÁSI KÖRNYEZETRE VONATKOZÓ ÁLTALÁNOS ERGONÓMIAI KÖVETELMÉNYEKET JELENTI MEG A KEZELŐI MUNKAÁLLOMÁSNAK. MÉRÉSI MÓDSZEREK GOST 50923-95 Bevezetés dátuma 1997-07-01 Előszó

SPEKTRÁLIS MÓDSZEREK A MIKROSZKÓPIÁBAN N.A. Koltova CPU, JSC Russian Railways, Moszkva Megfontolják a mikroszkóp-spektrofotométer használatát az orvostudományban diagnosztikai célokra. Az ultraibolya sugárzástól mért spektrális tartomány

A Samara városrész "Iskola 41 "Harmónia" az egyes tantárgyak elmélyült tanulásával" önkormányzati költségvetési oktatási intézménye MUNKAPROGRAM Tantárgy fizika 9. osztály Óraszám

Laboratóriumi munka 3.15. DIFRAKCIÓS RÁCS, MINT SPEKTRÁLIS ESZKÖZ A.I. Bugrova A munka célja: Egy diffrakciós rács, mint spektrális eszköz periódusának és szögdiszperziójának kísérleti meghatározása.

Fény az alagút végén Sporthelyszínek és építmények világításának alapelvei A sportlétesítmények minőségi és hatékony világításának kialakítása összetett feladat. A világítástechnikai berendezéseknek biztosítaniuk kell

16. témakör. Elektromos világítás Témakérdések. 1. Alapfogalmak és mértékegységek (fényáram, fényerősség, megvilágítás és fényerő, felületi fényerő). Fényintenzitás görbe. Megvilágítási szabványok

3.08-AS LABORATÓRIUMI MUNKA A HIGANY- ÉS NEONATOMOK SPEKTRÁJÁNAK VIZSGÁLATA, A NEON ATOM ÁRNYÉKOZOTT TÖLTÉSÉNEK MEGHATÁROZÁSA 1. A munka célja A munka célja az atomok vonalspektrumának vizsgálata,

12.5.13. Fizika A mechanikai jelenségek felismerik a mechanikai jelenségeket, és a meglévő ismeretek alapján megmagyarázzák e jelenségek alapvető tulajdonságait vagy előfordulásának feltételeit: egyenletes és egyenletesen gyorsuló egyenes vonalúak.

A. Baitursynovról elnevezett Kostanay Állami Egyetem Rövid adatok a látószerv fiziológiájáról Baykenov docens, M.T. Az állatok vizuális elemzőjének fő funkciója a fény érzékelése,

4. ELŐADÁS Fényvevők Minden fényvevő két nagy csoportra osztható: biológiai (szem) és fotoelektromos. Használható mérőműszerek elemeként PMC rendszerekben

SZÖVETSÉGI OKTATÁSI ÜGYNÖKSÉG ÁLLAMI SZAKMAI FELSŐOKTATÁSI INTÉZMÉNY „SARATOV ÁLLAMI EGYETEM. N.G. CSERNYSEVSZKIJ" V.I. Kochubey SPEKTROFLUORIMÉTER

FELÜLETI ELEKTROMÁGNESES HULLÁMOK AZ OPTIKÁBAN. PLAZMON-POLARITON GERINTÉSE KÉT MÉDIA FELÜLETÉN Verhoturov A.O., Eremeeva A.A. Modern optika, nagymértékben megváltozott a lézerek megjelenése óta

1. A tudományág elsajátításának céljai A „Fényforrások” tudományág elsajátításának célja a hallgatók szakmai színvonalának és kompetenciájának növelése az elektromos berendezések energiahatékonysága terén.

Laboratóriumi munka 47 Fény hullámhosszának meghatározása interferenciagyűrűk segítségével Laboratóriumi munka 47 Fény hullámhosszának meghatározása interferenciagyűrűk segítségével A munka célja: tanulmány

I. V. Yakovlev Fizikai anyagok MathUs.ru Huygens-elv A Huygens-elv hiányzik az egységes államvizsga-kódolóból. Ennek azonban külön oldalt szentelünk. A tény az, hogy ez az alapvető posztulátum

Interferencia kiterjesztett fényforrásból Az optikai tartományon belüli interferenciamintázat csak abban az esetben lehetséges, ha a zavaró hullámok egyetlen forrásból származnak

8. A harmonikus hullámok jellemzői és tulajdonságai 07 19 A harmonikus hullámok forrása a harmonikus rezgések. Szigorúan véve a hullám egy térben terjedő rezgés.

2. LABORATÓRIUMI MUNKÁK FÉM DISZLOKÁCIÓS SZERKEZETE VIZSGÁLATA ELEKTRONMIKROKÓPIÁS MÓDSZERREL 1. A munka célja 1.1. Sajátítsa el a diszlokációsűrűség meghatározásának technikáját a kilépési pontok és a szekant módszer segítségével.

FOLYÉKONY KÖZEG TÖRÉSI INDEX MEGHATÁROZÁSA REFRAKTOMÉTER HASZNÁLATA Elméleti bevezető A geometriai optika alapfogalmai és törvényei Számos fontos gyakorlati jelentőségű területen, pl.

Jaroszlavli Állami Pedagógiai Egyetem nevét. K. D. Ushinsky Laboratóriumi munka 1 A mikroszkóp és a szem felbontásának meghatározása Yaroslavl 013 Tartalom 1. Kérdések az előkészítéshez

A VÉNUSZ LÉGKÖRÉNEK ÁLTALÁNOS KERINGÉSÉNEK NEM HIDROSTATIKUS MODELLJE ÉS ALKALMAZÁSÁNAK EREDMÉNYEI K. G. Orlov 1, I. V. Mingalev 1, A. V. Rodin 2 1 Polar Geophysical Institute of the Kola Scientific Center RAS (E-mail)

Kísérleti Fizika Tanszék SPbSPU, munka 3.6 A FÉNYSEBESSÉG MÉRÉSE BEVEZETÉS M. Yu Lipovskaya P. Yashin A fénysebesség világunk egyik fő állandója, és meghatározza a sebességet

4 ELEKTROMOSTIKAI TÉR VEZETŐK JELENLÉTÉBEN Az elektromos vezetők szabad töltésű részecskéket tartalmazó anyagok. A vezető testekben az elektromos töltések szabadon mozoghatnak a térben.

Magyarázó megjegyzés A program összeállításakor a következő jogi dokumentumokat használták fel: a fizika középfokú (teljes) általános oktatás állami szabványának szövetségi komponense, jóváhagyva

GIMP grafikus szerkesztő: Első lépések. Ivan Khakhaev, 2008 14. fejezet Színes eszközök A színeszközök a különböző színjellemzők (fényerő, telítettség, kontraszt és

MAGYARÁZÓ MEGJEGYZÉS A fizika munkaprogramja a fizika középfokú (teljes) általános oktatásának hozzávetőleges alapszintű programja alapján készült, és megfelel a szövetségi államnak.

Kivonat a fizika 7-9. osztályos munkaprogramjaihoz (általános alapműveltség) A fizika, mint a természet legáltalánosabb törvényeiről szóló tudomány, amely iskolai tantárgyként működik, jelentősen hozzájárul

Elektronikus folyóirat "Proceedings of MAI". 68. szám www.a.ru/scece/rudy/ UDC 537.87+6.37 A szóródás problémájának megoldása különböző szakaszok kiterjesztett hengeres testein Gigolo A. I. * Kuznetsov G. Yu ** Moskovsky

5 Vezetők elektromos térben 5 Vezetők A vezetők olyan anyagok, amelyekben egy külső tér bekapcsolásakor töltések mozognak és áram keletkezik

18 Szergej Nikiforov, Ph.D. [e-mail védett] Valódi szín és átvitelének virtuális indexe A cikk azt javasolja, hogy vizsgáljuk meg a fehér fény egyik minőségi mutatója és a színvisszaadási index közötti kapcsolatot.

Fourier-transzformáció az optikában A matematikában bebizonyosodott, hogy bármely T periódusú periodikus függvény () reprezentálható Fourier-sorral: a a cos b s ahol / a cos d b s d / / a és b a Fourier-sor együtthatói

Az optikai kausztikák és metamorfózisaik. Podosinnikova Anastasia Anatolyevna, 70. középiskolai tanuló, Szaratov, 11. osztály, 2003. Tudományos témavezető: prof. A.P. Kuznyecov A művet az iskolai konferencián mutatták be

Összoroszországi Csillagászati ​​Olimpia regionális szakasza 6 év Problémakörülmények 9. évfolyam 1. Megfigyelhető-e a déli kereszt csillagkép (kb. 6-os) az égbolt északi részén? Ha igen, mely területeken?

LABORATÓRIUMI MUNKA 4.8. AZ Alagúthatás MIKROHULLÁMÚ MODELLEZÉSE Munka célja: Az alagúthatás alapelveinek megismerése mikrohullámú modellen. BERENDEZÉS ÉS ALAPELVEK

LED világítási rendszerek Innovatív fény a költségvetési szervezetekben Tartalom Fény. Alapfogalmak Fényforrások osztályozása Lámpafényforrások. A lámpa hátrányai és előnyei

Műszaki közlemény TB 02 Üvegegységek interferenciarojtjai Az interferenciaperemek halvány, egyenetlenül elosztott, szinte párhuzamos vonalak sorozata, amelyek szürkés vagy irizáló megjelenésűek.

Az építészettudományon nem lehet csak a formák, arányok és vonalak szépsége és kecsessége, a kompozíciós viszonyok mintázatainak művészettörténeti kutatása, a formák tektonikus lényegével kapcsolatos viták és az építészeti remekművek keletkezéstörténete érteni, amelyek éppen azért váltak ilyenné, mert alkotóik megértették: az építészet kifejezőképessége a természeti környezeti paraméterektől függ.
Ph.D., építész N.V. Obolenszkij
Az épületek és az egyes helyiségek teljesítményét nemcsak méretük, kivitelezésük stb. határozza meg. Fontos tényező a külső hatásokkal szembeni védelem mértéke, mint például hideg vagy túlzott meleg, csapadék, zaj. A helyiséget meghatározott ideig közvetlen napfénynek kell kitenni (vagy nem szabad kitenni), megfelelő világítással és kedvező akusztikai klímával kell rendelkeznie. E tényezők helyes figyelembevétele biztosítja a mesterséges lakókörnyezet olyan állapotát, amelyet az ember kényelmesnek érzékel.
Ezekkel a kérdésekkel foglalkozik az épületfizika, amely több területet is magában foglal. A főbbek azok építőipari fűtéstechnika(hőátadás a zárt szerkezetekben, ezek pára- és légáteresztő képessége, a helyiség hőmérsékleti és páratartalmi viszonyai), építőipari világító berendezések(helyiségek természetes és mesterséges megvilágítása, besugárzás és napsugárzás), épületakusztika(hangszigetelés és szobaakusztika). Ezen kérdések ismerete lehetővé teszi az építész számára, hogy helyesen válassza ki a zárt szerkezet típusát, a nyílások számát és méretét, az épület tájolását a sarkalatos pontokhoz, a nézőtér formáját, intézkedik a zajvédelemről stb.

Épületklimatológia fogalma

Oroszország területét változatos természeti és éghajlati viszonyok jellemzik. A volt Szovjetunió teljes építési területe 4 éghajlati régióra (I-IV) van felosztva, amelyek mindegyike több alkerülettel rendelkezik. Általános jellemzőiket az SNiP 2.01.01-82 „Épületklimatológia és geofizika”, valamint az SNiP 2.01.07-85 „Terhelések és hatások” tartalmazza.
A legsúlyosabb éghajlati viszonyok az I. régióban vannak (a Szovjetunió területének 70% -a - Szibéria északi és északkeleti része, valamint az ország európai része, az Urál, a Jeges-tenger és az északi tengerek kontinentális területei és part menti részei). Jellemzője a hosszú hideg időszak (évente 7-9 hónap), alacsony hőmérséklettel (–50, –60°C-ig), erős szél a part menti kistérségekben, hóviharok, hosszú sarki éjszaka (az Északi-sarkkörtől északra), és a permafrost. Ez határozza meg a lakosság „zárt” életmódját a többi térségnél hosszabb bent tartózkodással, az épületek nagyobb fokú elszigetelésével a külső környezet hatásaitól.
A II. és III. éghajlati régiót (középső zóna) mérsékelt éghajlat jellemzi, megközelítőleg azonos hideg és meleg időszakokkal, mérsékelt pozitív és negatív hőmérsékletekkel és egyéb éghajlati mutatókkal. Ezek az ország legnépesebb részének területei. Az itteni életstílus „nyitottabb”. A felnőttek és a gyermekek az év bármely szakában hosszabb ideig tartózkodhatnak az épületeken kívül.
A déli régiókat (IV. és részben III.) hosszú meleg időszak (évente 9 hónapig), magas pozitív nyári hőmérséklet és az alrégiók mikroklímájának különféle sajátosságai jellemzik: tengerparti, forró sztyepp és félsivatagi területek homokviharokkal. , párás és forró szubtrópusok, hegyvidékek stb. d. Itt a lakosság széles körben használja a különféle nyári helyiségeket és udvarokat. Épületeknél elengedhetetlen a napsugárzás okozta túlmelegedés elleni védelem, a hirtelen napi hőmérséklet-változások, a túlzott páratartalom stb.
Az éghajlat legfontosabb összetevői, amelyeket tudnia kell a tervezés megkezdése előtt, a következő természeti és éghajlati tényezőkre vonatkozó adatok:
Közvetlen és szórt napsugárzás– a fő tényezők a baktériumölő és a hőmérsékleti hatások. Ezeket az adatokat figyelembe veszik:

• az épület helyének és tájolásának kiválasztásakor a helyszínen, lehetővé téve a helyiségek sugárzásának időtartamának és intenzitásának meghatározását az év különböző időszakaiban, valamint a szomszédos területek sugárzásának mértékét;
• az épületek falainak és tetőfedésének kiszámításakor a hőállóság szempontjából a forró nyári hónapokban;
• olyan építészeti, tervezési és szerkezeti fényvédő intézkedések kiválasztásakor, amelyek kiküszöbölik a helyiségek túlmelegedését a nyári hónapokban;
• szellőztető és légkondicionáló rendszerek kiválasztásakor.

Ultraibolya sugárzás– a fő tényező a baktériumölő hatás. Figyelembe venni:

• fotáriumok tervezésekor - olyan helyiségek, amelyekben rövid távú ultraibolya sugárzás forrásai jönnek létre, ami szükséges az északi zónában, és amikor az emberek hosszú időt töltenek elégtelen természetes fényű helyiségekben;
• az ablakok és lámpák tervezésének kiválasztásakor, az egészségügyi épületek, gyermekintézmények stb. helyiségeibe behatoló természetes ultraibolya sugárzás kiszámításakor;
• olyan homlokzati burkolatok és belső burkolatok kiválasztásakor, amelyek növelik a helyiségek telítettségét közvetlen, diffúz és visszavert ultraibolya sugárzással.

Természetes kültéri fény- figyelembe venni:

• az ablakok és lámpák típusának, méretének és helyének kiválasztásakor az SNiP „Természetes és mesterséges világítás” fejezetének követelményei szerint;
• a természetes fény helyiségekben való használatának idejének meghatározásakor, ami bizonyos esetekben lehetővé teszi a természetes fény megtagadásának motiválását (előadóterem, mosóhelyiség);
• a világítás típusának (természetes, mesterséges vagy kombinált) kiválasztásakor, mesterséges világítási installációk tervezésénél (a természetes megvilágítás utánzása fényerőben és spektrumban).

A külső levegő hőmérséklete és páratartalma. Az éves dinamikájukra vonatkozó adatokat használják:

• az épület térrendezési megoldásának kiválasztásakor (hideg területeken a kompaktabb elrendezés és kialakítás előnyösebb);
• a zárószerkezetek elemeinek (falak, burkolatok, nyílászárók) hőtechnikai követelmények szerinti kiválasztásánál és számításánál;
• a fűtési, szellőző- és légkondicionáló rendszerek kiszámításakor;
• szerkezetek hőmérsékleti hatásokra vonatkozó szilárdsági számításai során.

Az uralkodó szélirány, sebesség és nyomás figyelembe venni:

• ha az épület a helyszínen található, hogy megszüntesse a helyiségek intenzív hűtését a falak és ablakok légáteresztő képessége miatt;
• az általában fokozott légáteresztő képességű ablakok és tetőablakok kialakításának és elhelyezésének meghatározásakor;
• a helyiségek és területek levegőztetésének kiszámításakor;
• épületszerkezetek szilárdsági számításaiban.

A szélsebesség az átlagos légáramlási sebesség vízszintes összetevője a talajtól 10-15 m magasságban. A sokemeletes építmények tervezésekor figyelembe kell venni a szélsebesség magassági növekedését.
A szél irányát a horizont azon része határozza meg, ahonnan a légáramlás mozog.
Az átlagos szélsebesség a horizont mentén és a szélirányok gyakorisága (%) a szél fő jellemzői a fejlesztési területen. A tervezési folyamat során gyakran használják a széljellemzők grafikus ábrázolását egy speciális diagram - „szélrózsa” - formájában, amely adatokat szolgáltat egy adott területen egy bizonyos időszakra vonatkozóan a szél gyakoriságáról és sebességéről.
A csapadék mennyisége nyáron és télen. Ez az adat szükséges:

• az épület helyszíni elhelyezésének tervezésekor a nagy hóképződés kiküszöbölése érdekében a területen és a tetőn;
• a lámpák alakjának és helyének kiválasztásakor, amelyek nem járulnak hozzá a hó tetőn való megtartásához;
• párkányok és ereszcsatornák tervezésekor a vihar- és olvadékvíz gyors eltávolítására;
• a hó tetőről történő eltávolításának módszereinek kidolgozásakor;
• az épület homlokzatának burkolatának kiválasztásakor a nyílások kitöltése, figyelembe véve azok vízállóságát (a távol-keleti primorye-ben a függőleges felületekre eső csapadék mennyisége 3-szor nagyobb lehet, mint a vízszintes felületekre eső - „ferde” esők);
• szerkezetek szilárdsági számításaiban. A hó sűrűsége (140-360 kg/m3) függ a hótakaró magasságától, előfordulásának időtartamától, a szél sebességétől és a levegő hőmérsékletétől. A pozitív levegő hőmérsékletű időszakok jelentősen növelik a sűrűséget.

A fő éghajlati tényezőkre vonatkozó adatokat az időjárási állomások hosszú távú méréseinek matematikai statisztikai módszerekkel történő feldolgozásával határozzák meg.

Építőipari fűtéstechnika

A beltéri levegő környezetének hőmérséklet, páratartalom és tisztaság szempontjából optimális állapotát egy intézkedéscsomag biztosítja: az épület elhelyezése az épületben, térrendezési megoldásának megfelelősége a természeti és éghajlati viszonyoknak, fűtés, szellőzés és légkondicionáló rendszerek, valamint a helyiségek szükséges hővédelmét biztosító külső kerítések kialakításának megválasztása. Ez utóbbi építési fűtéstechnikai módszerekkel történik.
Az építőipari fűtéstechnika a hő- és tömegátadási folyamatok általános elméletén alapul. A külső burkolószerkezeteket ezekben a folyamatokban nyitott rendszereknek tekintik, amelyek hőenergiát (hőcsere) és anyagot (nedvesség- és levegőcsere) cserélnek ki a külső környezettel.
Az épületek tervezése során a következő hőtechnikai problémákat kell megoldani:

• Külső burkolószerkezetek megfelelő szintű hővédelmének biztosítása télen.
• Olyan hőmérsékleti szint biztosítása a kerítés belső felületén, amely nem teszi lehetővé a páralecsapódás kialakulását.
• A kerítés hőállóságának biztosítása a nyári hónapokban.
• Külső kerítések szárító páratartalmának kialakítása.
• Burkolatszerkezetek légáteresztő képességének korlátozása.

Hőátadás épületburokban

A hőátadás szükséges feltétele bármely közegben a hőmérsékletkülönbség a közeg különböző pontjain. A hőenergia a magasabb hőmérsékletű pontokról az alacsonyabb hőmérsékletű pontokra terjed. A külső burkolószerkezetek különböző hőmérsékletű környezeteket választanak el egymástól, ami hőátadási folyamatokat idéz elő bennük.
Háromféle hőátadás létezik: vezetés, konvekció és sugárzás. Mivel a legtöbb építőanyag kapilláris-porózus test, mindenféle hőátadás lehetséges bennük. A gyakorlati számításokban azonban általában azt feltételezik, hogy az építőanyagokon belüli hőátadás a hővezetési törvények szerint történik. A konvekciós és sugárzásos hőátadás a levegőrétegekben és a szerkezetek felületeinek közelében, a külső és belső levegő határain történik.
A hőtechnikai számításoknál szokás megkülönböztetni a homogén (egyrétegű) és a réteges (többrétegű) befoglaló szerkezeteket, amelyek egy vagy több homogén síkrétegből állnak, amelyek a hőáramlás irányára merőlegesen helyezkednek el (általában párhuzamosak a külső és a belsővel). a szerkezet felületei), valamint az olyan heterogén szerkezetek, amelyek a bekerítés területén eltérő hővezető képességgel rendelkeznek.

Helyhez kötött hőátadási feltételek (egydimenziós hőáramlás)

Az anyagok hővezető képessége

Egy lapos és kellően kiterjesztett szerkezeten keresztül (hogy az élhatások figyelmen kívül hagyhatók) a hőáramlás a felületére merőlegesen halad át a magasabb hőmérsékletről az alacsonyabbra.

Anyag	l, W/(m× ° VAL VEL)	Anyag	l, W/(m× ° VAL VEL)
Alumínium		Habosított polisztirol
Vasbeton
Téglafal rendes		Levegő (legfeljebb 1 mm méretű zárt pórusokban)
Ásványgyapot szőnyegek		Levegő (15 cm-es üregekben)

Az építőanyagok szilárd fázisból, valamint pórusokból és kapillárisokból állnak, amelyeket levegővel, vízgőzzel vagy folyadékkal töltenek meg. Ezen elemek aránya és jellege határozza meg az anyag hővezető képességét.
A fémek nagy hővezető képességgel rendelkeznek, mivel azt az elektronok áramlása határozza meg. Minél nagyobb az elektromos vezetőképesség, annál nagyobb a hővezető képesség.
A kőanyagok hővezető képessége a szerkezet hőrezgéseinek köszönhető. Minél nehezebbek ennek a szerkezetnek az atomjai, és minél gyengébbek kapcsolódnak egymáshoz, annál kisebb a hővezető képesség. A kristályos szerkezetű kövek hővezetőbbek, mint az üvegesek.
A kapilláris-porózus anyagok hővezetési együtthatója átlagos sűrűségüktől (porozitásuk) és páratartalmuktól függ. Ebben az esetben az átlagos pórusméret és azok jellege (nyitott, összefüggő vagy zárt) is szerepet játszik. A kis (1 mm) méretű zárt pórusú porózus anyagok hővezető képessége alacsonyabb. Az anyag nedvességtartalmának növekedésével nő a hővezető képessége. Ez különösen télen észrevehető, amikor a pórusokban lévő víz megfagy.
Az építőanyagok hővezetési együtthatóinak változásai a nedvességtartalom változásával olyan jelentősek, hogy értéküket az éghajlat páratartalmi jellemzőitől és a helyiségek páratartalmától függően határozzák meg. Az SNiP 3 páratartalom zónát (nedves, normál és száraz) és 4 beltéri páratartalmat különböztet meg:

A páratartalmú zóna és a helyiség páratartalmának kombinációja alapján hozzárendeljük a védőszerkezetek (A vagy B) működési feltételeit, attól függően, hogy milyen hővezetési együtthatókat választanak ki.
A védőszerkezetek hőszigetelő rétegeihez használt anyagok száraz hővezetési együtthatója általában nem haladhatja meg a 0,3 W/m×°C-ot.

Heterogén burkolószerkezetek hőtechnikai számításainak jellemzői

A valódi burkolószerkezetek hőtechnikailag általában heterogének, mivel nyílásokkal, sarkokkal, illesztésekkel, hővezető zárványokkal rendelkeznek.
Például a fal külső sarkában a hőmérséklet lényegesen (4-7 °C) alacsonyabb, mint a saroktól távoli falszakasz belső felületének hőmérséklete. Ez azzal magyarázható, hogy egyrészt a hőelnyelési terület lényegesen kisebb, mint a hőátadó terület, másrészt a hőelnyelési együttható csökkenése (a sugárzó hőátadás csökkenése és a konvekciós légáramok gyengülése miatt) Egyéb. Ez a hőmérséklet-csökkenés nedvesedéshez vezethet a sarkokban. Ennek megakadályozása érdekében további szigetelésre vagy fűtési felszállók elhelyezésére van szükség a sarkokban.
Az ilyen területeken a hőmérséklet nemcsak a szerkezet vastagsága, hanem annak hossza vagy magassága mentén is változik, vagyis a változás nem egydimenziós. Egyenletes hőáramlás mellett a hőmérséklet eloszlást ilyen helyeken a hővezető képesség differenciálegyenletének (Laplace-egyenlet) megoldásával határozzuk meg.

Hőátadás bizonytalan körülmények között

A korábban vázolt számítások a kerítés külső és belső oldalán a hőmérséklet állandóságán alapulnak, aminek következtében egyenletes hőáramlás halad át rajta. Valós körülmények között ez ritkán figyelhető meg. A külső levegő hőmérséklete folyamatosan ingadozik, a belső hőmérséklet változik (különösen a szakaszos fűtésű épületeknél), nyáron a külső felület is felmelegszik a napsugárzás hatására. Mindez hibákat vezet be a termofizikai számításokba állandósult állapot mellett. Emiatt bizonyos esetekben bizonytalan hőátadási feltételek mellett is számításokat kell végezni.

Burkolatszerkezetek hőállósága

A forró területeken (havi átlaghőmérséklet mellett) használt burkolati szerkezetek hőszigetelő tulajdonságait a hőállóság határozza meg. A szerkezetnek ez a tulajdonsága, hogy a hőáramlás ingadozása során viszonylag állandó hőmérsékletet tart fenn a helyiség felé néző felületen. Ez az egyik feltétele az ember kényelmének a szobában.

A hőstabilitás kvantitatív értékelése a szerkezet hőmérséklet-ingadozásainak csillapításával történik. A csillapítási értéket a hőmérsékleti hatást közvetlenül észlelő felület hőmérséklet-ingadozásainak amplitúdójának és a szemközti felület amplitúdójának arányaként számítjuk ki.

A kerítések légáteresztő képessége

Egy másik tulajdonság, amely egy szerkezet termikus tulajdonságait jellemzi, a légáteresztő képessége. A levegő behatolása (szűrése) a kerítésen keresztül a meleg és a hideg levegő nyomáskülönbsége (termikus nyomás), valamint a szél nyomása miatt következik be.
Az anyagok légáteresztő képességét jellemzik légáteresztőképességi együttható, amely meghatározza, hogy 1 m2 1 m vastag anyagon egységnyi idő alatt 1 Pa - i [kg/m×h×Pa] nyomáskülönbség mellett mennyi levegő jut át ​​kg-ban.

Burkolatszerkezetek páratartalma

Az anyagok páratartalmának növekedésével nő a hővezető képességük. Ez a burkolószerkezetek hőátadási ellenállásának csökkenéséhez vezet. Hővédő tulajdonságaik megőrzése érdekében intézkedéseket kell tenni az esetleges nedvesség elkerülésére.
Általánosságban elmondható, hogy a szerkezetek páratartalmának növelése számos okból nem kívánatos. Higiéniai szempontból a nedves szerkezetek a helyiségek megnövekedett páratartalmának forrásai, ami negatívan befolyásolja az emberek jólétét. A nedves anyagok kedvező környezetet biztosítanak a mikroorganizmusok fejlődéséhez, ami számos betegséget okoz. Technikai szempontból Tekintettel arra, hogy a nedves anyagok gyorsan megsemmisülnek a pórusokban és kapillárisokban való fagyáskor fellépő nedvesség kitágulása, a korrózió (fémoxidáció, a mész kimosódása az oldatokból) és a biológiai folyamatok miatt.

Nedvesség okai a szerkezetekben

Építési nedvesség az épületszerkezetek gyártása során fellépő nedves folyamatok okozzák (habarcsos téglarakás, vasbeton termékek hő- és nedvességkezelése). A megfelelően tervezett szerkezetekben ez a nedvesség az épület élettartamának első éveiben elfogadható határok között alakul ki.
Talajnedvesség kapilláris szívás hatására behatol a szerkezetbe, ha a vízszigetelés megsérül. Az anyag szerkezetétől függően a kapilláris nedvesség 2,5-10 m magasságig emelkedhet.
Légköri nedvesség szélben ferde eső vagy a külső felületre hulló fagy formájában több centiméter mélységig nedvesíti a szerkezetet.
Működési nedvesség nedvesíti a falak padlóval szomszédos részeit padlómosás vagy technológiai folyadékok kiömlésekor.
Az utolsó három típusú nedvesség a szerkezetekben kiküszöbölhető vagy jelentősen csökkenthető konstruktív intézkedésekkel.
Higroszkópos nedvesség– a kapilláris-porózus anyagok levegő nedvességelnyelő képességének következménye (higroszkóposság). A higroszkópos párásítás mértékét a környezet hőmérséklete és páratartalma előre meghatározza. Agresszív környezetben üzemeltetett zárt szerkezeteknél az anyagok higroszkópossága 4-5-szörösére növekszik a vízben oldódó vegyülettartalom növekedése miatt.
Kondenzációs nedvesség a beltéri levegő környezet hőmérsékleti és páratartalmi paramétereinek eltérései okozzák, és leggyakrabban a szerkezet elvizesedésének oka. A vízgőz diffúziója során a szerkezet felületén és vastagságában egyaránt előfordulhat páralecsapódás.
A higroszkópos és kondenzációs párásítás stabilizálható a kerítés hőtechnikai számításokon alapuló ésszerű tervezésével.

A levegő abszolút és relatív páratartalma

A légköri levegő mindig tartalmaz néhány nedvességet gőz formájában. Az 1 m3 levegőben lévő nedvesség mennyiségét grammban ún abszolút nedvesség f [g/m3]. A számításokhoz kényelmesebb megbecsülni a vízgőz mennyiségét nyomásegységben. Erre a célra a vízgőz parciális nyomását e [Pa] vagy [mm] használjuk. Hg Art.], ún a vízgőz tényleges nyomása.
A tényleges rugalmasság a levegő abszolút páratartalmának növekedésével nő, de nem növekedhet a végtelenségig. Egy bizonyos hőmérsékleten és légköri nyomáson van abszolút páratartalom határértéke levegő F [g/m3], ami a levegő vízgőzzel való teljes telítettségének felel meg. A további páratartalom nem növekedhet azonos körülmények között. Ez az érték megfelel maximális vízgőznyomás E [Pa] vagy [mm. Hg Art.], amelyet a vízgőz telítési nyomásának is neveznek.
A levegő hőmérsékletének növekedésével a páratartalom határértékei (E és F) nőnek, ezért az f abszolút páratartalom és az e parciális nyomás nem ad képet a levegő nedvességgel való telítettségének mértékéről, hacsak nem a hőmérséklete; jelzi.

A relatív páratartalom meghatározza:

• a nedvesség elpárolgásának intenzitása a nedves felületekről (különösen az emberi test felületéről);
• az építőanyagok nedvességfelvételének folyamata (szorpciós folyamat);
• a nedvesség lecsapódásának folyamata a levegőben és a szerkezetek felületén.

Adott nedvességtartalmú levegő hőmérsékletének (e=const) emelkedése esetén a relatív páratartalom csökken, mivel a maximális vízgőznyomás E értéke nő A hőmérséklet csökkenésével a relatív páratartalom nő, az E csökkenésével. A hőmérséklet csökkenésével egy bizonyos értéknél a maximális rugalmasság egyenlővé válik a tényleges vízgőznyomás e. Ebben az esetben j=100%, és a levegő vízgőzzel való teljes telítettségének állapota következik be. Az ennek a pillanatnak megfelelő hőmérsékletet ún harmatpont hőmérséklet tr adott légnedvességhez. Ha a hőmérséklet a harmatpont alá csökken, a maximális és a tényleges rugalmasság csökken, egyenlő marad, és a felesleges nedvesség lecsapódik, azaz cseppfolyós állapotba kerül.
Télen a burkolószerkezet belső felületével közvetlenül szomszédos vékony levegőréteget lehűtik annak hőmérsékletére, amely elérheti a harmatpontot. Ezért olyan hőmérsékletet kell biztosítani a belső felületen, hogy tв>tр.
A helyiségek külső sarkaiban, a hővezető zárványok felületén a hőmérséklet általában alacsonyabb, mint a kerítés más részein. Tehát Tula esetében a külső sarok közelében 4-6 °C-kal alacsonyabb a hőmérséklet, mint attól távol. Ezért mindenekelőtt az ilyen helyeken ellenőrizni kell a páralecsapódás lehetőségét, szükség esetén gondoskodva azok hőmérsékletének növeléséről (további szigetelés, fűtési felszállók elhelyezése...).

A vízgőz diffúziója az épület burkolatán keresztül

A hideg évszakban a fűtött épület külső burkolata két azonos légnyomású, de eltérő hőmérsékletű és vízgőznyomású légkört választ el egymástól. A hideg külső levegő még magasabb relatív páratartalom mellett is kevesebb vízgőzt tartalmaz, mint a meleg beltéri levegő. Vagyis a helyiségben lévő vízgőz parciális nyomása lényegesen nagyobb lesz, mint a külső nyomás. Különbségük lakóépületeknél jelentős értékeket ér el: 1,2-1,3 kPa, emelt hőmérsékletű és páratartalmú épületeknél pedig lényegesen magasabb is lehet.
A parciális nyomáskülönbség hatására vízgőz áramlás jelenik meg, amely a belső felületről a külső felé irányul - vízgőz diffúzió.

Az m páraáteresztőképességi együttható az anyag diffundáló vízgőzáteresztő képességét tükrözi. Számszerűen egyenlő a nedvesség mennyiségével mg-ban, amely egységnyi idő alatt egy 1 m vastag, 1 m2 területű anyagrétegen átdiffundál 1 Pa parciális nyomáskülönbség mellett a réteg felületén [mg/( m×h×Pa)].
Az építőanyagok közül az ásványgyapot födémek a legmagasabb páraáteresztő képességgel (akár 0,6 mg/(m×h×Pa)), a legalacsonyabbak pedig a tetőfedő (0,0014), linóleum (0,002), bitumenes tetőfedő anyagok (0,008). mg/(m×h×Pa)).
Ha a beltéri levegőben magas a páratartalom, vagy a burkolat szerkezete nincs megfelelően megtervezve, a kiszóródó vízgőz lecsapódhat a burkolat szerkezetében. Úgy gondolják, hogy a lehetséges kondenzáció síkja a homogén szerkezet vastagságának 2/3-ának megfelelő távolságban helyezkedik el, és egy többrétegű szerkezetben egybeesik a szigetelés külső felületével. A jelenség megelőzése érdekében:

• a kerítés Rp páraáteresztési ellenállása a belső felülettől a lehetséges páralecsapódás síkjáig terjedő tartományban nem lehet kisebb, mint az SNiP által megállapított előírt érték. Ehhez javasolt a kerítés belső rétegeit sűrűbb anyagokból elkészíteni, a szigetelést a külső felülethez közelebb helyezni. Amellett, hogy megnehezíti a vízgőznek a hidegebb rétegekbe jutását, ez jobb feltételeket biztosít a nedvesség eltávolítására a szerkezetből a melegebb hónapokban.
• a külső épületek szigetelésének nedvesség elleni védelme érdekében párazáró réteget kell biztosítani (a hőszigetelő réteg alatt);
• a hőszigetelő tömítésekhez párazáró réteget kell biztosítani a burkolószerkezetek elemeinek kötéseinél a helyiség oldalán;
• konstruktív intézkedéseket kell hozni a kerítések közvetlen cseppfolyós nedvesség (csapadék, üzemi források) általi nedvesítéstől való védelmére - a felületek vízállósága vagy hidrofóbsága (vakolat, festés vízálló keverékekkel), a hézagok megfelelő kialakítása és tömítése stb.;
• állandó párásítás mellett szellőző légrétegek biztosíthatók.

Foglaljuk össze röviden a zárt szerkezetekkel szemben támasztott általános követelményeket épülethőfizikai szempontból, és fogalmazzunk meg néhány ajánlást ezekből a követelményekből.

• A körülzáró szerkezet hőátadási ellenállása nem lehet kisebb, mint az előírt érték. Ez vonatkozik az ablakok, erkélyajtók és lámpák kitöltésére is.

• tértervezési megoldásokat nyújtson, figyelembe véve a zárt szerkezetek legkisebb területét;
• az alacsony hőmérsékletű helyiségeket (folyosók, lépcsőházak, tároló helyiségek...) a külső kerület mentén kell elhelyezni az épület északi vagy télen az uralkodó szél felőli részén;
• tervezzen meleg szobákat minimális külső kerülettel, délre és nyugatra helyezve;
• az épület alsó részében a talajba jutó hőveszteség csökkentése érdekében alacsony hőmérsékletű helyiségek elhelyezése (üzletek, műhelyek, raktárak...);
• Az alacsony és széles helyiségek hőmérséklet szempontjából kedvezőbbek, mint a magasak és a szűkek;
• helyiségek tervezése során kerülje a kifelé kiálló részek felszerelését (például keskeny és mély kiugró ablakok);
• A loggiák éppen ellenkezőleg, kedvezőbb hőmérsékleti rendszert hoznak létre a szomszédos helyiségekben.
• A fénynyílások területét a természetes fénytényező normalizált értékének megfelelően kell hozzárendelni. Ebben az esetben a 0,56 m2×°C/W-nál kisebb hőátadási ellenállású ablakok területe a külső falak teljes területéhez viszonyítva nem haladhatja meg a 18%-ot.
• Számos épülettípus (különösen a lakóépületek, lásd fent) meleg területeken a körülvevő szerkezetek belső felületének hőmérséklet-ingadozásainak amplitúdója nem haladhatja meg a szabványos értéket.
• Azonos területeken és épülettípusokon az ablakokhoz, lámpákhoz napvédő eszközöket kell biztosítani, amelyek hőátbocsátása nem haladhatja meg a szabvány értéket.
• Lakó- és középületek, ipari vállalkozások melléképületei és helyiségei, valamint ipari épületek fűtött helyiségei (állandó munkahelyekkel rendelkező területeken) padlófelületének hőelnyelő képessége nem haladhatja meg a szabvány értéket. A talajon lévő padlót a külső falak melletti területen 0,8 m szélességben szigetelni kell.
• A burkolószerkezetek légáteresztési ellenállása nem lehet kisebb az előírtnál. Ez vonatkozik az ablakok és erkélyajtók kitöltésére, valamint a lámpákra is.
• A burkolószerkezetek páraáteresztő képességére vonatkozó fenti követelményeknek teljesülniük kell (lásd az előző bekezdést).
• A talajnedvességtől származó nedvesség elleni védelem érdekében a falak vízszigetelését biztosítani kell: vízszintesen - a falakban a vak terület felett, valamint az alagsor vagy alagsor padlószintje alatt; függőleges - a falak földalatti része, figyelembe véve a hidrogeológiai feltételeket és a helyiségek célját.

Építőipari világítóberendezések

Corbusier a napot helyezte az első helyre azon anyagok és eszközök között, amelyekkel az építész foglalkozik.

Épületvilágítástechnikai feladatok

A fény létfontosságú szerepet játszik az emberi életben. Részt vesz a személy normális pszichofiziológiai állapotának biztosításában; megteremti a munkahely megvilágítását, lehetővé téve bármilyen munka elvégzését; a természetes fény gyógyító és baktériumölő tulajdonságokkal rendelkezik. A természetes fény ritmusa határozza meg az emberek életmódját. A természetes és mesterséges világítás az épületek építészeti és művészi minőségét is befolyásolja.
Ezzel együtt a világítás jelentős költségeket igényel: az üvegezés (és a mesterséges fényforrások) magas költsége, a fénynyílások tisztításának és javításának költsége, valamint az ezeken keresztüli hőveszteség oda vezetett, hogy időnként ipari épületek (és egyes országokban iskolák is) ) természetes fény nélkül épültek.
Ebben a tekintetben az épületvilágítástechnika fő feladata azoknak a feltételeknek a tanulmányozása, amelyek meghatározzák az optimális megvilágítási rendszer kialakítását a helyiségekben, valamint az ezt biztosító építészeti és építőipari intézkedések kidolgozását.
A helyiség világítása lehet

• természetes, amelynek forrásai a közvetlen, szórt (diffúz) és visszavert napfény;
• mesterséges (forrás - elektromos izzólámpák, fluoreszkáló, higany, xenon stb.);
• és kombinálva, ha a helyiséget egyidejűleg természetes és mesterséges fényforrások világítják meg.

Optimális fényviszonyok érhetők el a helyiségekben

• az építkezés világos klímájának helyes figyelembevétele;
• a helyiségek méretének, alakjának és színének megfelelő megválasztása;
• a fénynyílások alakjának, méretének és helyzetének helyes megválasztása;
• a mesterséges fényforrások megfelelő elhelyezése és teljesítmény- és emissziós spektrumának megválasztása.

A helyiség optimális megvilágításának koncepciója a következőket tartalmazza:

• a munkahelyek szükséges megvilágításának biztosítása;
• a megvilágítás egyenletessége;
• az embereket elvakító irányított és visszavert fény kiküszöbölése;
• a környező tér megfelelő fényerejének biztosítása a belső tér megvilágításának és színének köszönhetően.

A beltéri világítás tervezési feladatait építészek, építőmérnökök és világítómérnökök közösen oldják meg.

Napfény

Általános szabály, hogy az állandó lakott szobáknak természetes megvilágítással kell rendelkezniük. Természetes fény nélkül megengedett a vonatkozó szabályozási dokumentumok által jóváhagyott helyiségek kialakítása, valamint olyan helyiségek kialakítása, amelyek elhelyezése megengedett az alagsorban és a földszinten.
A természetes világítás oldalsó, felső és kombinált világításra osztható. Az oldalsó világítás lehet egy- vagy kétoldalas.

A helyiség megvilágítását az égboltból érkező közvetlen szórt (szórt) fény, valamint a helyiség belső felületeiről, szemben lévő épületekről és az épülettel szomszédos felületről visszaverődő fénynek köszönheti. A megvilágítást csak visszavert fénnyel is lehet biztosítani.

Világítási alapfogalmak és törvények

A helyiségek természetes megvilágításának szabványosításához nem tanácsos abszolút megvilágítási értékeket használni. A külső és ennek megfelelően a belső megvilágítás folyamatosan változik. Ezenkívül az ember a megvilágítást nem annyira az abszolút értéke alapján értékeli, hanem a tárgyak és felületek összehasonlító fényereje alapján. Így a természetes megvilágítás értékeléséhez jellemző, hogy a belső felületek fényességét összehasonlítják a fénynyíláson keresztül látható külső tér világosságával.

Helyiségek és területek szigetelése. napvédelem

Az insoláció és szabályozása

A besugárzás – közvetlen napfénynek való kitettség – nagy egészségügyi előnyökkel jár. A fény- és ultraibolya besugárzás emberre erősítő, mikroorganizmusokra baktériumölő hatású. Ezért a tervezési szabványok szabályozzák a helyiségek és területek sugárzásának minimális időtartamát. A szigetelési számítások a projekt-előkészítő és a tervdokumentáció kötelező részét képezik.
A helyiségek szigetelésének szabványosítása
Az insoláció időtartama szabályozott: lakóépületek; óvodai gyermekintézmények; általános oktatási, alap-, közép-, kiegészítő és szakképzési intézmények, bentlakásos iskolák, árvaházak stb.; gyógyászati ​​és megelőző, szanatóriumi és gyógyhelyi intézmények; társadalombiztosítási intézmények (fogyatékosok és idősek panziói, hospices stb.).
A lakó- és középületek helyiségeinek folyamatos sugárzásának normalizált időtartamát a lakások típusától, a helyiségek funkcionális céljától, a város tervezési övezeteitől, a földrajzi szélességtől függően eltérően határozzák meg - a zónák esetében:
északon (észak az 58°-tól északra) - április 22-től augusztus 22-ig naponta legalább 2,5 óra;
középső (58° É - 48° É) - március 22-től szeptember 22-ig naponta legalább 2 órát;
déli (az ÉSZ 48°-tól délre) - február 22-től október 22-ig naponta legalább 1,5 óra.
Lakóépületek:
Lakóépületekben biztosítani kell az insoláció szabványos időtartamát: egy-, két- és háromszobás lakásokban - legalább egy szobában, négyszobás és több - legalább két szobában. Kollégiumokban - a lakószobák legalább 60%-ában.
Az időszakos besugárzás megengedett, de az egyik időszak időtartama legalább 1 óra, a teljes időtartam 0,5 órával haladja meg a szabványt.
A szabványok lehetővé teszik a besugárzás időtartamának 0,5 órával történő csökkentését az északi és középső zónákban a két- és háromszobás apartmanokban, ahol legalább két szoba szigetelt; négy vagy több szobás helyiségben, ahol legalább három helyiség szigetelt; valamint a városok központi, történelmi övezetében elhelyezkedő, a fejlesztési főtervükben meghatározott lakóépületek rekonstrukciója során.
Középületek:
Az insoláció normalizált időtartamát a fenti középületek fő funkcionális helyiségeiben határozzák meg. Ilyen helyiségek a következők:
az óvodai intézményekben - csoportos, játszó-, elkülönítő osztályok és osztályok;
oktatási épületekben - tantermekben és tantermekben;
egészségügyi intézményekben - osztályok (legalább az összlétszám 60% -a);
társadalombiztosítási intézményekben - kórtermek, elkülönítő osztályok.
A vegyes használatú épületekben (árvaházak, gyermekotthonok, bentlakásos iskolák, erdei iskolák, szanatóriumi iskolák stb.) az insolációt a fent felsoroltakhoz hasonló funkcionális helyiségekben szabványosítják.
Az insoláció nem szükséges a patológiai osztályokon; műtők, kórházak intenzív osztályai, viváriumok, állatkórházak; kémiai laboratóriumok; múzeumok kiállítótermei; könyvtárak és levéltárak.
Az insoláció hiánya a számítástechnika, fizika, kémia, rajz és rajz tantermekben megengedett.
A területek sugárzásának szabványosítása
Gyermekjátszóterek, lakóépületek sportpályáinak területén; óvodai intézmények csoportos telephelyei; sportzóna, középiskolák és bentlakásos iskolák rekreációs területe; helyhez kötött egészségügyi létesítmények rekreációs területein az insoláció időtartama legalább 3 óra legyen a terület 50%-án, földrajzi szélességtől függetlenül.

Az insoláció időtartamát és minőségét befolyásoló paraméterek

A nyílt terület besugárzásának időtartamát minden területen a nap látszólagos mozgásának ideje határozza meg az égen. A nap pályája és a napi besugárzás időszaka földrajzi szélességenként és évszakonként eltérő: az északi szélességi körökben a pálya laposabb és hosszabb, a déli szélességeken meredekebb és rövidebb.
Az év különböző időszakaiban az insolációt jellemző napoknak a nyári napforduló (június 22., a Nap legmagasabb pályája az egyes földrajzi szélességeken), a téli napforduló (december 22., a legalacsonyabb pálya), a tavaszi (március. 22) és őszi (szeptember 22.) napéjegyenlőség. Napéjegyenlőség napjain az insoláció időtartama nyílt területen 12 óra.
A kora reggeli és a késő esti órákban a napsugarak a légkör nagyobb rétegén haladnak át, gyógyhatásuk gyengül. Ezért az insolációs számítások általában nem veszik figyelembe a napkelte és napnyugta első és utolsó óráját. Az északi szélesség 60°-tól északra eső területekre. Az első és az utolsó 1,5 órát nem veszik figyelembe.

A nap helyzetének vízszintes szögét az AQ azimut határozza meg, azaz. a meridiánsík és a nap iránya közötti szög. Az azimutot északi irányból, az óramutató járásával megegyezően 1 fokban mérjük. A Nap horizont feletti magasságát a hQ függőleges szög méri.
Ebben a tekintetben nincs egység az irodalomban. Néha az azimutot déli irányból, az óramutató járásával megegyezően (nyugat) mérik 0 és 360 ° között, vagy két irányban - nyugat és kelet 0 és 180 ° között, „délnyugat” és „délkelet” megjelöléssel.

A napi besugárzás időtartamát gyakran a különböző szélességi fokokra készített naptérképek segítségével határozzák meg (B.A. Dunaev grafikonjai). Jelölve vannak a Nap magasságát jelző gyűrűkoordináták és a nap irányszögeit jellemző radiális koordináták. A térképek a nap pályáit mutatják az év jellemző időszakaiban, a nap óráira osztva. A Dunaev grafikonjain kívül gyakran használják az insolációs gráfot (vonalzót) és a D.S. könnyű gyalugépet. Maslennikova és mások.
A besugárzás standard időtartamát az épületek horizont oldalain való elhelyezése, tájolása, térrendezési megoldásai, kiálló elemek jelenléte, stb.
Az insoláció időtartamának meghatározásának módszerét gyakorlati órákon mutatjuk be.

Az insoláció káros hatásai és megelőzésük

A besugárzással együtt járhat a helyiségek túlmelegedése a túlzott hősugárzás miatt, valamint a napfény fárasztó hatása a körülvevő szerkezetek és berendezések fénye miatt. Ezért bizonyos esetekben a napsugárzás nem megengedett (könyvtárak, meleg boltok, élelmiszerek elkészítésére és tárolására szolgáló helyiségek), vagy korlátozni kell. Az SNiP „Középületek” például megállapítja, hogy a műtők és intenzív osztályok ablakainak tájolását észak, északkelet és északnyugati irányba kell elhelyezni, ami megkönnyíti az optimális mikroklíma kialakítását ezekben a helyiségekben.
A túlzott besugárzás elleni küzdelem legfontosabb eszközei:

• a könnyű nyílások területének csökkentése;
• épületek térrendezési megoldásai;
• tereprendezési termékek (egy- és kétszintes épületekhez);
• az épületek helyes tájolása a kardinális irányokhoz;
• szellőztetett burkolószerkezetek használata (túlmelegedéstől);
• napvédő eszközök használata.

A lakóépületekre vonatkozó tervezési szabványok előírják, hogy azokon a területeken, ahol az átlagos júliusi hőmérséklet 21 ° C és annál magasabb, a nappaliban és a konyhában lévő, 200-290 ° horizontális szektorban lévő világos nyílásokat külső állítható napvédelemmel kell felszerelni.
Azonos területen elhelyezkedő középületekhez, állandó lakott helyiségekben és olyan helyiségekben, ahol technológiai vagy higiéniai követelmények miatt a napfény behatolása vagy a helyiség túlmelegedése nem megengedett, a nyílások a 130-315°-os szektoron belül vannak. fényvédővel vannak felszerelve.
A napvédő eszközökkel szemben támasztott főbb követelmények a következők:

• a helyiségek sugárzásának korlátozása meghatározott órákban az év egy bizonyos időszakában;
• maximális fényvisszaverődés és fényszórás;
• minimális hőkapacitás;
• a fal síkjával párhuzamos vízszintes és függőleges légáramlás biztosítása.

A napvédő eszközöket állóra és állíthatóra osztják.

	Pozíció	Akció	Fényvédő hatás	Alkalmazási terület
Vízszintes vagy ferde folytonos szemellenzők	Az ablakok felett kívül		Magas napfordulókor
Ugyanez a redőnyös ráccsal.		Ugyanolyan, + jó légmosás
Függőleges bordák – normál vagy a fal síkjával ferdén álló képernyők	Az egyik oldalon az ablaknyílások mellett		Alacsony napfordulókor
Távoli fali képernyők	Az ablaknyílások felett és az oldalakon	Ugyanaz, + maga a fal túlmelegedése elleni védelem	Korlátlan	Korlátlan
Függőleges, ferde vagy vízszintes lamellákkal ellátott lamellák	Világító nyílások előtt vagy azok belsejében	A besugárzás korlátozása vagy megszüntetése
Fény diffúzorok	A homlokzat teljes síkjában	Ugyanaz, csak rosszabb a légcsere
Különleges üvegezési típusok:	Világítónyílások kitöltése
fényszórás		Fényszórás
fényvisszaverő		Az infravörös sugarak visszaverődése
fényelnyelő		Infravörös sugarak elnyelése
Mozgatható redőnyök, napellenzők, előtetők	Külső vagy belső világítási nyílások	A besugárzás korlátozása vagy megszüntetése
Bélyegzett térhálók	Belül üvegezés
Függő függönyök	Fedett

A napvédő eszközök jelentősen befolyásolják az összmegvilágítást: napsütéses időben a felületek fényszórása jelentősen növelheti a CEC-t, felhős időben pedig jelentősen csökkentheti. Ezt a hatást figyelembe kell venni a helyiség megvilágításának kiszámításakor.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete