Использование света солнца для освещения

Естественный свет: как использовать то, что дает нам солнце

Если вы только начинаете работать в мире фотографии и не можете пока что позволить себе современные осветительные приборы, естественный свет станет вашим лучшим другом. Кроме того, чтобы стать продвинутым и профессиональным фотографом, очень важно изначально понимать, как лучше всего работать с солнцем, чтобы создавать прекрасные фотографии, используя только солнечный свет.

Photo by Pasi Hotti, GuruShots Master, Minimalist B&W Challenge

Время суток

Самое важное, что нужно понимать при использовании естественного света — это то, что очень многое зависит от времени суток во время съемки. Температура света и его интенсивность отличаются в зависимости часа, когда происходит фотографирование, что может существенно повлиять на всю работу в целом. Если вы ищете мягкий и приятный свет, который подчеркивает цвета пейзажей или отдельных объектов съемки, лучшее время для вас — на рассвете или закате. Обычно это считается лучшим временем для съемок, потому что солнце находится низко на небе, что может создать эффектное освещение (всеми любимый золотой час).

James Swartz, гуру GuruShots, Favortie Time of Day challenge

Если вы ищете сильные и резкие тени, контрастное изображение, рассмотреть нужно съемку среди бела дня. И, тем не менее, этот свет может быть слишком интенсивным, поэтому в арсенале фотографа должен быть лайт-диск для смягчения нежелательных теней, особенно когда речь идет о портретной фотографии.

Третий вариант съемки — во время «синего часа». Это особое время суток сразу после захода солнца или непосредственно перед его восходом. В это время дня солнце находится прямо за горизонтом и по-прежнему обеспечивает освещение картины, хотя и уже намного мягче. Эти мягкие цветовые тона могут подарить новый взгляд на пейзаж.

Создание теней

Объекты в вашем пейзаже с интересными и уникальными формами могут создавать мощные тени. Используйте для этих целей все, что находится поблизости. Это может особенно хорошо работать при съемке черно-белой пейзажной фотографии. Контраст, который обеспечивают тени, придает картине глубину и создает интерес. Если вам нужны как можно более драматичные тени на снимке, лучшее время дня для такой съемки — полдень, ведь именно тогда контраст между светом и тенями самый высокий.

Где снимать

Когда вы работаете с солнцем как с единственным источником освещения, важно решить, хотите ли вы снимать прямо на солнце или использовать солнце для выделения своего объекта на фотографии. Солнце может светить непосредственно на объект съемки, что может создать яркий и теплый вид (снова-таки, в зависимости от времени суток, когда вы снимаете).

Если вы решите проводить съемку прямо на свету, будьте готовы, что ваш объект на изображении будет иметь резкие тени или ярко насыщенный силуэт при съемке в контражуре.

Самый ходовой и хорошо работающий способ съемки в той же пейзажной фотографии, например, боковое освещение. В этом случае получаются прекрасные драматические тени, а также хорошо передаются цвета и четкая детализация.

James Swartz, мастер GuruShots, Minimalist B&W Challenge

Снимайте в любую погоду

Почему-то считается, что в дождливую, пасмурную или ветреную погоду нежелательно снимать пейзаж. Довольно ошибочное заблуждение! Это время может подарить самые впечатляющие фотографии! Хотя солнечного света будет не так уж и много, чтобы помочь вам с освещением, пасмурная погода поможет получить необходимые эффекты для придания мистической атмосферы кадру.

Используйте туман, тени и облака в своих интересах, чтобы получать многослойность и, соответственно определенную глубину в пейзаже, который бы в других условиях выглядел просто и плоско. Облака могут выступать в качестве естественного софтбокса, помогающего рассеивать освещение в условиях с резким освещением. Хотя цвета пейзажа будут разниться при полном солнечном освещении, они все равно остаются такими же сочными, когда солнце светит сквозь тучи в облачную погоду.

В пейзажной фотографии, в классических условиях, иногда единственным источником света является предоставленный вам естественный свет от солнца. Учитесь использовать его на все сто, чтобы не оставалось никаких секретов и загадок и вы всегда смогли сделать ту самую отличную фотографию.

Источник

Использование солнечного света для освещения помещений

Не смотря на все достижения науки и техники, солнечный свет по-прежнему остается наиболее предпочтительным вариантом освещения. Многочисленные эксперименты доказывают, что естественный дневной свет снижает утомляемость глаз, повышает работоспособность, улучшает настроение и дает возможность видеть окружающий нас мир в естественных красках. Система освещения Solatube® («солнечная труба»), разработанная австралийскими инженерами, позволяет максимально увеличить количество солнечного света во внутренних помещениях зданий любого назначения. Классические трубчатые световоды состоят из крышных куполов, трубопроводов и потолочных диффузоров пола.

Световые трубы являются концентраторами дневного света и позволяют без потерь передавать его мощный поток во внутренние помещения на расстояние до 12 и более метров. Они предназначены для освещения помещений различного назначения дневным светом, где по техническим особенностям, архитектурным решениям или иным причинам устройство окон невозможно, либо свет, передаваемый окнами, не обеспечивает требуемые санитарные нормы по освещенности.

Принцип их работы: cвет от солнца, где бы оно не находилось на небосводе в течении светового дня, попадает на купол и с помощью системы линз сконцентрированным пучком передается вниз в световод, в нём многократно отражаясь, свет проникает в помещение через рассеиватель, освещая его равномерным потоком.

Отличие от существующих систем естественного освещения (оконные проемы, световые фонари) – значительно больший световой поток при равных сечениях светового проема по сравнению с традиционными устройствами (окнами), а также возможность передачи света на расстояние до 12-ти метров с поворотами без потерь.

Наиболее значительный вклад указанного трубчатого фонаря в том, что он несет освещение дневным светом в трудно доступные части зданий и таким образом оказывает положительное влияние на создание интерьера окружающей среды и условий для более энергетически экономичной эксплуатации здания

Т.е., применение такой системы освещения особенно эффективно для неосвещаемых (без окон) пространств (подвалов, коридоров, ванных комнат и др.).

Кроме того, это очень хорошее дополнение к уже существующим системам освещения.

Такие системы освещения работают в жилых домах в Праге, для освещения лестничного пространства высотой в четырнадцать этажей.

В Международном аэропорту Рузине, в Праге освещение больших площадей также осуществляется при помощи трубчатых световодов.

Здание аэровокзала, открытого в Нови, Северный Терминал — Прага-Рузине (151световод)

В торговых помещениях и помещениях большого объема (такие как вокзалы), для освещения требуется большое количество осветительных приборов, которые являются одними из основных потребителей электроэнергии и источником тепловыделений, которые необходимо снять системой кондиционирования, увеличив тем самым ее производительность и потребляемую мощность. Целесообразно в данных помещениях максимально увеличить подачу естественного освещения в эти помещения. Оконные проемы позволяют проникать естественному свету на глубину всего 6м. Использование световодов позволяет снизить затраты на освещение и дополнительное охлаждение и дает экономию электроэнергии на 25%.

Таким образом, системы солнечных световодов позволяют:

— полностью заменить источник искусственного освещения в течение всего светового дня, что значительно снижает затраты на общее энергопотребление здания;

— уменьшить теплопритоки от искусственного освещения и, соответственно, мощности и стоимость оборудования для кондиционирования и эксплуатационные расходы;

— получить полный спектр освещения (для передачи полноты красок интерьера помещений, а также повышения работоспособности и снижения утомляемости, которую вызывают искусственные источники света);

— включить в состав системы источник искусственного освещения (для тёмного времени суток);

— регулировать яркость передаваемого света или полностью его выключить;

— повысить степень комфортности в помещениях.

Источник

Научное обоснование новых технологий устройства солнечного освещения в зданиях

А.В. Саломатин; д.т.н. Ю.Н. Казаков, профессор СПб ГАСУ, международный эксперт-строитель, советник РААСН, зам. начальника Управления негосударственной экспертизы проектной документации и результатов инженерных изысканий Министерства регионального развития РФ, Северо-Западное региональное отделение РААСН, г. Санкт-Петербург

Системы солнечного освещения находят все более широкое применение как за рубежом, так и в отечественной практике проектирования, строительства и эксплуатации осветительных установок естественного освещения. Они позволяют максимально увеличить количество солнечного света во внутренних помещениях жилых и общественных зданий, одновременно обеспечивая значительное снижение электроэнергии, расходуемой на освещение.

Составные конструктивные элементы солнцеводов и их виды

Проведенный нами анализ системы солнечного освещения Solatube® [1 — 8] показал, что она улавливает свет через купол, расположенный на крыше, и направляет его вниз по системе световодов. Такой световод во много раз эффективнее обычной полносборной световой шахты, в которой более половины улавливаемого света может быть утеряно. Трубы световодов подгоняются между стропилами подкрышного пространства и легко устанавливаются без изменения конструкции здания. На уровне потолка диффузор-рассеиватель, напоминающий светильник, утопленный в потолке, равномерно распространяет свет по помещению.

Устройства являются энергосберегающими, их работа основана на самых современных технологиях передачи максимального количества солнечного света, попадающего на крышу дома и во внутренние помещения, с целью увеличения яркости естественного освещения от восхода до заката.

Что касается светоотдачи, то трубчатые световоды способны выполнять функцию освещения с лучшими результатами, чем коробчатые устройства верхнего света (или т. н. зенитные фонари) того же размера, так как они используют световую шахту (в которой свет теряется путем поглощения в полносборном колодце). Такие устройства более эффективно улавливают свет с крыши и рационально передают большее его количество вниз по отражающей трубе-световоду в жилое помещение.

Если рассмотреть вопрос о способах усиления светоотдачи, то обычные устройства верхнего света не имеют никаких оптических усилительных устройств для увеличения своей производительности. Без таких устройств светоотдача обыкновенного устройства верхнего света значительно снижается, если оно размещено с северной стороны скатной крыши.

Особенностью системы солнечного освещения (трубчатого световода) Solatube® Daylighting System является, например, наличие нескольких запатентованных усилительных устройств, работающих во взаимодействии с целью улавливания большего количества солнечного света со всех ракурсов, а также отражения его вниз по световоду для увеличения светоотдачи во время раннего утра, в конце светового дня и в зимние месяцы, когда солнце не поднимается высоко над горизонтом.

Система Solatube® с минимальными потерями передает максимальное количество окружающего солнечного света во внутреннее помещение и отлично работает даже в облачные или дождливые дни, в рассветные или предзакатные часы. На самом деле оно настолько хорошо улавливает солнечный свет, что ночью в полнолуние можно увидеть приятное свечение. Кроме того, трубчатый световод лучше рассеивает солнечный свет. Такое устройство использует оптическую систему для распространения света и освещает полностью все помещение, а не только пространство, находящееся непосредственно под светильником.

Принцип работы: свет от солнца, где бы оно ни находилось на небосводе, в течение светового дня попадает на купол и с помощью системы линз сконцентрированным пучком передается вниз в световод и, многократно отражаясь в нём, проникает через рассеиватель в помещение, освещая его равномерным потоком (рис. 1).

Обычные устройства верхнего света не имеют никаких оптических усилительных устройств для увеличения своей производительности. Без таких устройств светоотдача обыкновенного устройства верхнего света значительно снижается, если оно размеще­но с северной стороны скатной крыши.

Изучая трубчатые устройства верхнего света, мы заметили, что они могут быть мно­гофункциональными. Трубчатые устрой­ства, подобные устройству Solatube, могут быть оборудованы такими опциями, как ин­тегрированное электрическое освещение —

для ночного времени суток, и регулятор днев­ного света Daylight Dimmer — для выклю­чения как дневного света, так и вентилято­ра, что превращает один потолочный све­тильник в устройство «два или три в одном». И снова — обычные устройства верхнего све­та не могут предложить такие возможности.

Рекомендуемая рациональная установка солнцеводов

Трубчатые световоды могут быть уста­новлены в таких местах, для которых обыч­ные устройства верхнего света не являются вариантом. Например, в комнатах, не име­ющих непосредственного доступа к кры­ше, или в помещениях с небольшой площа­дью, таких, как ванные комнаты, кладов­ки и прихожие. Компактная конструкция устройств (до 250 мм в диаметре) и регули­руемая система труб с поворотными соеди­нительными деталями позволяют обходить препятствия во время установки устройств в чердачном помещении.

Компактная отражательная система, уста­новленная на крыше, собирает свет и на­правляет его вниз по цилиндру, обладающе­му высокими отражательными свойствами, к потолочному рассеивателю света, напоми­нающему стандартный светильник. Труба может быть повернута под углом вокруг пре­пятствий в чердачном помещении и не требу­ет обрамления. Благодаря оптимальной уста­новке, трубчатые световоды позволяют пере­давать максимальное количество доступного наружного освещения во внутреннее поме­щение без его поглощения полносборным туннелем. В действительности, используе­мая в трубчатом световоде Solatube техно­логия настолько усовершенствована, что по­зволяет устройству диаметром 250 мм обес­печивать более сильное освещение, чем ко­робчатый фонарь верхнего света площадью два квадратных фута (почти 13 кв. м).

Кроме того, в отличие от коробчатых предшественников, трубчатые световоды улавливают окружающий свет так же хоро­шо, как и прямые лучи, позволяя им обеспе­чивать исключительное освещение даже в облачные дни, ранним утром и в конце све­тового дня, когда солнце не поднимается высоко над горизонтом [9].

Установка не занимает много времени и не представляет особой сложности — обычно у профессионального монтаж­ника на установку устройства уходит око­ло двух часов. Следовательно, нет необходимости оплачивать дорогостоящие переделку, окрашивание и установку коробки, т. е. стоимость трубчатого световода сокращается в несколько раз по сравнению со стоимостью коробчатого фонаря верхне­го света. Кроме того, благодаря компактной конструкции трубчатого световода в потолке нет зияющего отверстия. Обычно, в зависимости от изготовителя, трубчатые световоды имеют размеры диаметра от 250 до 500 мм,

Компания Solatube предлагает, например, дополнительный осветительный комплект, позволяющий отдельному устройству обеспечивать освещение днем и в ночное время суток, а также вентиляционный комплект, включающий систему освещения «три в одном», для которых понадобится лишь одно небольшое отверстие в потолке.

Рассмотрим установку модели Solatube® Daylighting System серии SolaMaster® 330 DS & 750 DS, которую мы будем использовать в рассматриваемых нами объектах [10 — 11].

Существуют беспотолочная (рис. 2) и по­толочная модели.

Рис. 2. Беспотолочная модель.
Составные части: (виды основного купола)
1а — купол 750 DS с технологией Raybender® 3000, 1b — купол 330 DS с отражателем LightTracker TM ; (крепления купола) 1d — болты купола, 40 мм (4 шт.), 1сп — втулки (4 шт.), 1dii-лента уплотни­тельная (1 шт.), 1dv — сверло, 2,5 мм (1 шт.); 2a,C — внутренний купол для модели 750 DS (энергосбе­режение ENERGY STAR); 3 — кольцо удлинителя, 3а — уплотнительная лента кольца; 4 — флэшинг, 4а — болты флэшинга, 50 мм (21 шт.); 5а — удли­нитель, 5ai — болты, 10 мм (95 шт.), 5aii — фоль­говая лента, 50 мм (моток); 6 — диффузор, 6а — уплотнитель диффузора

Верхний купол выполнен из удароустой­чивого материала, защищающего от ультра­фиолетового излучения, практически не разрушаемый, обеспечивающий высокую устой­чивость к внешним воздействиям.

Устройство сбора и передачи света увеличивает поверхность, способную удерживать солнечные лучи (которые не попадают напрямую на открытый канал светоулавливающего устрой­ства), а затем передает свет вниз по каналу. В результате обеспечивается увеличение ко­личества света на входе и на выходе устрой­ства. Водонепроницаемая система сопряжения представляет собой бесшовную конструкцию, обеспечивающую герметичность. Регулируемая система стыковки обеспечивает оптимальное положение трубы для сбора дневного света на наклонной крыше. Сверхотражающий трубчатый световод имеет наивысшие в мире отражающие характеристики по яркости и чистоте света; он обеспечивает почти идеальную передачу цвета.

Технология сбора света позволяет пере­хватывать свет, который не попадает непо­средственно в световой канал, и передавать его вниз по каналу, имеющему крутые углы, минимизируя потери при отражении. Регулируемый угловой адаптер, монтируемый между балками крыши, обеспечивает простоту монтажа вокруг чердачных конструкций. Каждый комплект с угловым адаптером обеспечивает возможность их размещения практически в любом месте.

Монтаж осуществляется быстро и просто без конструктивных переустройств, без внесения неразберихи и создания неудобств. Предварительно собранный комплект делает монтаж еще более быстрым и простым. Необходимые инструменты и материалы для монтажа: 3 тюбика (305 мл) кровельного клея, электродрель, электропила, отвертка-звездочка/дрель, нож или резак, рулетка, ножницы для резки по металлу, мастика, грузик на веревочке.

Преимущества и выгоды использования систем солнечного освещения:

• улучшает настроение и борется с депрессией,
• повышает активность и увеличивает уровень производства,
• визуально увеличивает внутреннее пространство помещений,
• правильно передает цвета,
• уменьшает зрительное напряжение,
• сохраняет энергию,
• вносит внешний мир внутрь помещения.

Десятилетняя гарантия укрепляет уверен-ность в том, что качество всех компонентов системы является высоким и устой­чивым к воздействию внешней среды.

Выводы

С 1950 г. население Земли удвоилось, а к 2050 г. увеличится еще на 40% по сравне­нию с сегодняшним днем. Рост населения и повышение уровня благосостояния ведут к увеличению энергопотребления, а неуклонный мировой рост потребления энергоресурсов на фоне растущего дефицита энергетических мощностей объективно вынуждает человека к энергосберегающим мероприятиям в его повседневной жизни.

Уменьшение естественных запасов угля, нефти и газа вынуждают принимать меры по сокращению потребления топлива и других энергоресурсов. Такое развитие событий приведет к временному экономи­ческому спаду, который можно преодолеть за счет успешного внедрения современных технологий по использованию альтернативных энергоресурсов. Альтернативные энергоресурсы обеспечивают большую экологическую безопасность, а вынужденная необходимость крупных инвестиций не является для них ограничением. К таким энергоресурсам относятся (в порядке их значимости): энергосбережение, гидроресурсы малых рек, геотермальная энергия, энергия ветра, солнечная энергия.

Мы убеждены, в России пропаганда и внедрение в жизнь новых, прогрессивных энергосберегающих технологий и оборудования, в частности, солнцеводов, поможет каждому человеку в 21 веке сократить текущие расходы на освещение, повысить инсоляцию помещений и обеспечить себе до­стойное и комфортное существование.

Литература

1. Бурман А. П. «Основы современной энергетики». — М.: Изд. «МЭИ», 2003 г.

2. Голицын М. В. «Альтернативные энергоносители». — М.: «Наука», 2004 г.

3. СП 23-102-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий».

4. СНиП 23-05-95* «Естественное и искус­ственное освещение».

9. Казаков Ю. Н. «Строим коттедж за 1 год своими силами». Справочник строителя. — СПб: БХВ, 2008 г.

10. Казаков Ю. Н. «Как самому благоустро­ить участок». Справочник строителя. — СПб: БХВ, 2008 г.

11. Казаков Ю. Н., Кондратенко В. В. «Ар­хитектура мегаполиса. Россия, Европа, США. Феномен интеграции и глобализации». — СПб: ДЕАН, 2007 г.

Источник