Исследование возможностей светотехнических программ по разработке динамических проектов наружного архитектурного освещения

Духонькин Артур Эдуардович

Исследование возможностей светотехнических программ по разработке динамических проектов наружного архитектурного освещения

Магистерская диссертация

Электротехника

Диссертации

Вуз: Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева

ID: 5bbdcd687966e104f1dd9eef

UUID: 0b7251d0-aea1-0136-cdb7-525400005860

Язык: Русский

Опубликовано: около 6 лет назад

Просмотры: 116

Духонькин Артур Эдуардович

Источник: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва"

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 4,9 МБ

Поделиться работой

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н. П. ОГАРЁВА» Институт электроники и светотехники Кафедра светотехники УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой канд. техн. наук, доц. О. Е. Железникова (подпись) «//» 0S 20 /f v . МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СВЕТОТЕХНИЧЕСИХ ПРОГРАММ ПО РАЗРАБОТКЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЕКТОВ НАРУЖНОГО АРХИТЕКТУРНОГО ОСВЕЩЕНИЯ Автор магистерской диссертации {{. Ос S M (подпись) А.Э. Духонькин (дата) Обозначение магистерской диссертации МД-02069964-11.04.04-06-18 Направление 11.04.04 Электроника и наноэлектроника Руководитель работы Of.X&ff с . А. Амелькина канд. техн. наук, доц. (подпись) (.дата) Нормоконтролер зав. лаб. / / % .W i 3 (подпись) (дата) С.С. Карякина К Рецензент / С & ю / И.А. Баринова канд. техн. наук, доц. (подпись) Саранск 2018 (дата)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И. И. ОГАРЁВА» Институт электроники и светотехники Кафедра светотехники УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой канд. техн. наук, доц. 7*? 20/^Г г. ЗАДАНИЕ НА ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИКАЦИОННУЮ РАБОТУ (в форме магистерской диссертации) Студент Духонькин Артур Эдуардович 1 Тема «Исследование возможностей светотехничесих программ по разработке динамических проектов наружного архитектурного освещения» Утверждена приказом № 8933-с от 25 Л0.2016 г. 2 Срок представления работы к защите 16.06.2018 г. 3 Исходные данные для научного исследования: поэтажный план и изображения фасадов жилого здания, генеральный план участка, нормативные документы в области искусственного освещения 4 Содержание магистерской диссертации 4.1 Использование динамического приёма в наружном архитектурном освещении 4.2 Анализ современной динамического освещения номенклатуры баз светильников для

4.3 Исследование возможностей специализированных светотехнических программ с точки зрения реализации и визуализации динамических режимов освещения 4.4 Разработка и создание многовариантных динамических режимов наружного архитектурного освещения Государственного универсального магазина Руководитель диссертации канд. техн. наук, доц. ' г -/О . .v ■/<• подпись, дата Задание принял к исполнени J4. /О'гою подпись, дата Амелькина

РЕФЕРАТ Магистерская диссертация содержит 96 страниц, 83 рисунка, 5 таблиц, 44 использованных источника. НОРМЫ ОСВЕЩЕНИЯ, ОСВЕЩЕННОСТЬ, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ, АРХИТЕКТУРНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ, ЦВЕТОДИНАМИКА, СВЕТОТЕХНИ ЧЕСКИЕ ПРОГРАММЫ, РЕЖИМЫ УПРАВЛЕНИЯ. Цель магистерской диссертации - исследование возможностей свето технических программ по разработке динамических проектов наружного ар хитектурного освещения Задачи магистерской диссертации: - проанализировать светотехническое оборудование отечественных и зарубежный производителей световых приборов; - исследовать светотехнические программы с точки зрения реализации и визуализации динамических режимов; - рассмотреть режимы управления динамическим освещением; - смоделировать здание государственного универсального магазина (ГУМ) и подобрать осветительные приборы для проекта; - разработать варианты архитектурного освещения государственного универсального магазина. В результате выполнения магистерской диссертации исследованы возможности светотехнических программ по разработке динамических про ектов наружного архитектурного освещения. Выполнен проект архитектур ного освещения фасада здания "ГУМ" (г. Москва) с использованием динами ческого освещения, в соответствии с существующими нормами и правилами. Проведён анализ полученных результатов. Степень внедрения - частичная. Эффективность - повышение эффективности устнаовок наружного архитектурного освещения. 4

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 6 1 Использование динамического приёма в наружном архитектурном освеще нии 9 1.1 Приёмы наружного архитектурного освещения 1.2 Технические средства для наружного 9 архитектурного освещения 19 2 Анализ современной номенклатуры баз светильников для динамического освещения 30 3 Исследование возможностей специализированных светотехнических про грамм с точки зрения реализации и визуализации динамических режимов ос вещения 40 4 Разработка и создание многовариантных динамических режимов наружно го архитектурного освещения Государственного универсального магазина 48 4.1 Создание 3D модели здания в программе моделирования освещения DIALux 53 4.2 Выбор световых приборов для проекта и оборудования для управ ления 64 4.3 Варианты освещения Государственного универсального магазина 77 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 92 5

ВВЕДЕНИЕ Архитектурное освещение - это вид наружного освещения фасадов зданий и сооружений, которому свойственны как функциональная, так и эс тетическая составляющие. Архитектурное освещение - это настоящее искус ство, которое сочетает в себе новейшие светотехнические технологии с изы сканными дизайнерскими решениями. Оно во многом определяет имидж го рода. Именно оно влияет на то, как будет выглядеть объект в вечернее и ноч ное время. Кроме того, архитектурное освещение несёт функциональную на грузку. Архитектурный свет в настоящее время призван создавать ночной облик не только для исторических и современных зданий, но и для промыш ленных площадок. В последнее время с развитием светодиодов и возникающей потребно стью архитектурного освещения объектов интенсивно развивается такая об ласть техники, которая связана с динамическим освещением. Для данного приёма используются светодиодные линейки, прожекторы, точечные све тильники. С помощью светотехнического оборудования можно создавать светографические рисунки в виде светящихся линий, точек. Цвет излучения светового прибора может меняться в режиме реального времени или по спе циально заданному алгоритму [1]. Основой любого светильника в данной сфере являются светодиоды, а также светодиоды RGB. Эти светодиоды можно отнести к достаточно техни чески сложным продуктам и их производят не так много компаний. Россия активно пытается догнать Европу по уровню и красоте архитектурного осве щения зданий. И сейчас на российском светотехническом рынке постепенно появляется все больше и больше таких осветительных приборов, которые мо гут встать на одной ступени с европейской продукцией. Линейные световые приборы бывают накладными или встраиваемыми. Они применяются для создания контуров, световых линий и прочих художе ственных эффектов. Такие устройства имеют удлиненную форму. Световые 6

приборы подходят для освещения фасадов строений, элементов ландшафта, исторических, архитектурных, монументальных, культурных памятников [8]. Прожекторные источники света характеризуются компактными разме рами и высокой мощностью. Их устанавливают на внешних стенах зданий, в нишах, арках, на отдельных опорах при помощи кронштейнов, в труднодос тупных для обслуживания местах. Главной особенностью таких устройств является возможность регулирования угла наклона. Грунтовые прожекторы являются аналогами фасадных. Но устанавли ваются они не на стенах, а на почве вблизи объектов, нуждающихся в осве щении. С их помощью создается архитектурная подсветка, осуществляется освещение дорожек, деталей ландшафта, участков. Объектами магистерской диссертации являются осветительные уста новки наружного архитектурного освещения, а также отечественные и зару бежные каталоги производителей светотехнического оборудования для цве тодинамического освещения, программы для реализации динамических про ектов наружного архитектурного освещения, здание Государственного уни версального магазина для 3D моделирования и разработки светотехнической части проекта. Цель магистерской диссертации - исследование возможностей свето технических программ по разработке динамических проектов наружного ар хитектурного освещения. Указанная цель предопределяет ряд взаимосвязанных задач магистер ской диссертации: - проанализировать светотехническое оборудование отечественных и зарубежный производителей осветительных приборов; - исследовать светотехнические программы с точки зрения реализации и визуализации динамических режимов; - рассмотреть способы и режимы управления динамическим освещени ем; 7

- смоделировать здание государственного универсального магазина и подобрать осветительные приборы для проекта; - разработать варианты архитектурного освещения государственного универсального магазина с использованием динамического режима освеще ния для здания ГУМ (г. Москва), в анализе современной номенклатурой базы светильников, выпускаемых как российскими, так и зарубежными произво дителями, в рассмотрении способов и режимов управления динамическим освещением. Актуальность разрабатываемой темы. Тема является актуальной, так как динамическое освещение набирает популярность. Использование светодиодных светильников снижает эксплуатационные затраты, повышает энергоэффектив ность и с управляемыми осветительными приборами появляются различные де коративные решения, что очень важно в установках наружного архитектурного освещения. Новизна диссертации заключается в том, что впервые был произведен сопоставительный анализ световых приборов для цветодинамического осве щения с целью выявления наиболее удобных и подходящих для создания проектов архитектурного освещения. 8

1 Использование динамического приёма в наружном архитектурном освещении Освещение фасадов зданий, в первую очередь, необходимо для выгод ного выделения здания в темное время суток. Даже если здание имеет ориги нальную архитектуру, притягивающую взгляды, ночью этого никто не уви дит. Правильная подсветка здания поможет повысить внимание на здание и привлечет за собой массу впечатлений от увиденного. Кроме этого внешнее освещение здания повышает безопасность. Благодаря освещению просматри ваются особенные элементы сооружения, что тоже увеличивает престиж зданию [5]. 1.1 Приёмы наружного архитектурного освещения Современные организации и компании должны поддерживать имидж, для этого освещение данных сооружений должно быть осуществлено на высшем уровне. В связи с быстрым ростом городов внешний вид и освеще ние фасадов развлекательных, общественных и административных зданий начинает волновать собственников зданий и руководство города. В настоя щее время очень быстро стала развиваться мода на архитектурное освещение. Современные стили архитектурного освещения [5] разделены на не сколько видов, в зависимости от поставленной задачи: - заливающее освещение; - локально-заливающее освещение; - локальная подсветка; - контурное освещение; - праздничная иллюминация; - светящиеся фасады; - скрытая подсветка; - светопроекция. 9

Приём заливающего освещения наиболее целесообразно использовать для объектов, рассматриваемых с большого расстояния. чаще всего приме нятся для освещения плоскости фасадов зданий. Как правило, используется для театров, музеев, памятников, соборов. Для освещения фасада целиком необходимым требованием является высокая мощность и чистота света. Приборы заливающего освещения устанавливаются на отдельно стоящие опоры. Прожекторы заливающего света чаще всего имеют параболоцилинд рический отражатель. Почти у всех световых приборов присутствует лира, позволяющая изменять ориентацию пучка прожектора путем его вращения относительно вертикальной и горизонтальной осей. Недостатком такого ос вещения является ухудшение восприятия мелких деталей фасада [6]. Локальное-заливающее освещение - совмещает в себе два приема за ливающего и локального. Он позволяет устранить нежелательные тени в не которых частях сооружения, а также создать цветовой окрас некоторых эле ментов фасада. Сочетание двух приемов позволяет создать световые акцен ты, смягчать и обогащать светотени, выделять исторические детали. Локальное освещение позволяет выделить отдельные архитектурные особенности деталей фасада здания - колонн, арок, окон, карнизов, барелье фов. Для освещения колонн рекомендуется неравномерное освещение. При этом наибольшая выразительность достигается при сочетании направленного освещения колонн с рассеянным освещение фасада. Яркость за колонной фа сада должна превышать яркость всего фасада и колонн. Объемность колонн квадратного или прямоугольного можно подчеркнуть использованием света различной цветности. Важным плюсом данного приёма является экономия на электроэнергии, так как весь фасад хорошо просматривается благодаря выде лению отдельных освещенных частей [4]. Приём контурного освещения позволяет вычерчивать архитектонику ночного города, выявлять графику, пространственную композицию. Этот приём превосходно выделяет контуры здания, его углы и фризы. Контурное освещение используют при устройстве праздничной иллюминации [15,16]. 10

Приём иллюминации является декоративным приёмом для празднично го оформления улиц во время различных торжеств и увеселительных меро приятий, а также и пешеходных зон. Для такого декоративного освещения используются гирлянды, световые шнуры, диско-шары, световые пушки, как на основе светодиодов, так и маломощных ламп накаливания. Невозможно представить ни одно большое здание в праздничные дни без данного приёма освещения. Приём светящихся фасадов применятся для зданий, которые имеют большие стеклянные и пластиковые поверхности. Это могут быть торговые центры, офисные здания, небоскрёбы, спортивные сооружения и другие об щественные строения. Нет смысла освещать застекленные здания заливаю щей или локальной подсветкой. Ведь стекло в данном случае либо пропустит свет, либо просто отразит его в небо. Осветительные приборы при данном приёме устанавливаются таким образом, чтобы освещать внутренние интерь еры здания. Светоотражение от интерьеров или направленные параллельно окну помещения световые приборы освещают, таким образом, пространство здания изнутри. Вечерний образ в результате становится полностью проти воположен дневному. Стены, которые освещались днём будут тёмными, а окна наоборот осветятся благодаря внутреннему свету помещений. Рекомен дуется использовать для данного приёма светодиодные линейные светильни ки, прожекторы, гибкие неоновые ленты, а также любые потолочные све тильники [6]. Несомненно, почти каждый человек уделял внимание подсветке ступе ней у лестниц в общественных строениях, таких как торговые центры, кино театры, отели, спортивные сооружения - это один из видов приёма скрытой подсветки. Он очень распространён и современен во многих развивающихся городах. Так же с помощью данного приёма подчеркиваются мостики и фон таны в парках и других общественных местах. Не принимая во внимание де коративную функцию, данное освещение играет немаловажную роль для обеспечения безопасности человека. 11

Светопроекция - это самый новый и интересный приём освещения. Это могут быть как неподвижные, так и динамические живописные световые проекции. Приём очень хорошо смотрится во время праздничных церемоний, используется для развлечения, проведения торжественных церемоний. Ис пользуется как в рекламных, так и информационных целях. При этом фасад здания можно изменить до неузнаваемости. Основное оборудование для это го приёма освещения - это прожекторы [5]. Приём освещения -цветодинамика. Это метод освещения с изменением оттенков в течение времени. Он хорошо подходит для сооружений с ровны ми фасадами, на которых отсутствуют какие-либо элементы. Для данного приёма используются светодиодные линейки, прожекторы, точечные све тильники. С помощью светотехнического оборудования можно создавать светографические рисунки в виде светящихся линий, точек. Цвет излучения светового прибора может меняться в режиме реального времени или по спе циально заданному алгоритму. При помощи данного приёма освещения можно выделить объекты, являющиеся знаковыми для города. На мостах в городе Лусаил (рисунок 1.1) применено светодинамическое освещение [3]. Рисунок 1.1 - Мосты в городе Лусаил 12

Самый длинный вантовый мост в государстве Марокко в Африке (ри сунок 1.2), названный в честь Мухаммеда Шестого (950 м) оснащен иннова ционной системой освещения. Благодаря светодинамике такие объекты, как мосты являясь неподвижными, ночью обретают динамику, то есть благодаря игре цветов приобретают эффект подвижности в городской среде. Рисунок 1.2 - Мост Мухаммеда Шестого На фасаде самого высокого небоскреба планеты - Бурдж-Халифа в ОАЭ, Дубай, закреплено 70 тысяч светодиодных панелей общей площадью 32 467 квадратных метров. Это самый большой LED-фасад в мире, занесен ный в Книгу рекордов Гиннесса (рисунок 1.3). Кроме того, на разных уров нях здания установлены мощные прожекторы. В Новый год небоскреб бук вально «взрывается» иллюминацией и фейерверками, становясь самой высо кой «елкой» мира. В вечерней панораме Барселоны это сооружение затмевает храм Саграда Фамилия - это 144-метровая башня в форме пули обшита почти 60 тыся чами разноцветных стеклянных и алюминиевых панелей и переливается муа ровым блеском. 4500 светодиодных устройств создают «пиксельный» эф13

фект. Три дня в неделю на фасаде разыгрывается световое шоу (рисунок 1.4) [29]. Рисунок 1.3 - Бурдж-Халифа 14

Рисунок 1.4 - Башня Агбар Московский международный деловой центр еще не достроен, но уже стал одним из красивейших мест ночной Москвы. Башни, спорившие с евро пейскими небоскребами за звание самых высоких и эстетичных, теперь де монстрируют сдержанное превосходство форм в подсветке. Особенно эф фектно они смотрятся с набережной Тараса Шевченко и моста Багратион (рисунок 1.5). Рисунок 1.5 - "Москва-Сити" Подковообразная конструкция 27-этажного отеля с панорамными ок нами днем позволяет эффективно использовать солнечный свет. Вечером же здание само источает сияние. Отражаясь в воде озера Тайху, свет образует восьмерку - символ единства, достатка и бесконечности (рисунок 1.6). 15

Рисунок 1.6 - Отель Sheraton Huzhou Промышленные площадки в настоящее время начинают освещаться архитектурным светом. Примером служат Градирни, представленные на ри сунке 1.7 и 1.8, которые создают вечерний городской облик и являются от дельной достопримечательностью, что актуально для крупных городов, во круг которых расположены площадки ТЭЦ и другие промышленные пло щадки. Необходимо эти площадки декорировать, так как вид города из-за них ухудшается. Промышленная зона у большинства людей ассоциируется с ме нее пригодной для пешеходных прогулок местом в городской среде. Соот ветственно в большей части европейских городов, а также городах России поднимаются разговоры о том, что промышленные площадки должны так же освещаться архитектурным светом [26]. Рисунок 1.7 - Градирни, освещенные архитектурной подсветкой 16

Рисунок 1.8 - Градирни, освещенные архитектурной подсветкой В Саранске завершилась постройка торгового центра «Севастополь». На здании спроектирована красочная цветодинамическая подсветка, являю щаяся единственной в городе новинкой данного масштаба (рисунок 1.9). 17

Рисунок 1.9 - Цветодинамика здания Цветодинамика Севастополя переливается анимационно всей палитрой красок, а также, демонстрируя триколор российского флага (рисунок 1.10). Рисунок 1.10 - Анимация ТК Севастополь (г. Саранск) 18

Таким образом, световой вид города Саранск вышел на новый уровень. Торговый центр привлечёт еще больше внимания жителей города, а также туристов и фанатов, приехавших на чемпионат мира по футболу. 1.2 Технические средства для наружного архитектурного освещения Архитектурное освещение во многом определяет имидж города. Имен но оно влияет на то, как будут выглядеть объекты в вечернее и ночное время. Кроме того, оно ещё может нести и функциональную нагрузку. Выделение красивого строения среди остальных зданий для индивидуального и непо вторимого облика не только игрой света, но и цветовым оформлением зда ния. Но яркое выделение строения обходимо далеко не всегда, в частности в вечерние часы, когда наиболее эффективна архитектурная подсветка из-за темноты общего фона освещение не должно выходить за рамки разумного и создавать световое загрязнение, отвлекать водителей от дороги, причинять дискомфорт жителям соседних домов и расходовать электроэнергию не ра ционально, поэтому яркие световые схемы следуют задействовать при необ ходимости, например в праздничные или выходные дни, когда фасад здания должен произвести наибольшее впечатление на прохожих. Когда световое воздействие необходимо свести к минимуму, то требуется и надлежит ис пользовать цветодинамическую подсветку, то есть управлять светом непо средственно. На практике в настоящее время чаще всего используются семь основных цветов свечения светодиодов: красный, зелёный, синий и жёлтый из цветных, и три традиционных оттенка белого цвета: холодный, естествен ный и тёплый. Любой из этих цветов может использоваться в световом при боре и более того, любой из этих цветов может комбинироваться с другим цветом свечения. Существует различное оборудование для освещения зданий, памятни ков, информационных и рекламных щитов, а также архитектурное освещение различных функциональных объектов, таких как мосты и туннели. 19

Одним из видов светотехнического оборудования являются прожекто ра. Они характеризуются следующими достоинствами: в первую очередь это большое количество различных мощностей, что позволяет освещать объекты практически любого размера и практически с любого расстояния. Вторым немаловажным фактором является то, что прожектора имеют множество мо дификаций в рамках одной модели. Эти модификации имеют самое различ ное светораспределение, что позволяет осветить объект практически любой геометрической формы [2,17]. Важно уделить внимание размещению прожекторов при освещении фасадов зданий со стороны. Можно разместить прожекторы на соседних зда ниях или на земле. Но подобное решение не всегда возможно реализовать, поэтому специально для данных целей разработаны декоративные опоры для прожекторов. Они не только решают проблему размещения осветительной техники, но и имеют эстетичный внешний вид. Ярким примером использования таких опор является Дворец царя Алексея Михайловича в коломенском парке в Москве. С помощью данных опор удалось создать мощное равномерное заливающее освещение, которое ярко выделяет дворец в вечернее и ночное время (рисунок 1.11). Рисунок 1.11- Пример использования декоративных опор 20

Ещё одной часто встречающейся задачей в архитектурном освещении является освещение карнизов и габаритов. И лучшим решением для данной задачи являются линейные светодиодные светильник. Достаточно посмот реть на их форму, представленную на рисунке 1.12, чтобы понять, что они идеально подходят для яркой подсветки протяженных объектов. Рисунок 1.12- Линейный светодиодный светильник Будничная и праздничная подсветка - это стандартный приём, который позволяет экономить электроэнергию и выделять фасад здания, крышу и от дельные его элементы на фоне всего строения. В будничной подсветке нет необходимости в слишком ярком освещении, поэтому есть основания беречь электроэнергию и не создавать светового шума, а при яркой праздничной подсветке есть повод показать всю красоту здания. И системы создания и разделения будничной и праздничной подсветки можно добиться разными способами. Один из самых простых примеров - подключение светильников группами. Можно включить все светильники в одну группу, в две группы или разделить их хаотичным образом, но если подключить отдельные свето вые приборы разными группами, то таким образом можно добиться эффекта подсветки отдельных элементов, например, эффект подсветки крыши здания, представленный на рисунке 1.13. 21

Рисунок 1.13 - Пример включения и выключения подсветки крыши Для такого подключения специального оборудования не потребуется. Необходимо внимательно подойти к монтажу и прокладке кабелей для обо рудования. Для регулировки яркости в таких системах можно подключать внутри одной группы светильники с разными проводами, то есть внутри од ной группы создать деление на две группы и подключать световые приборы через один, в этом случае можно управлять кратно количеству питающих це пей яркостью освещения (рисунок 1.14). Рисунок 1.14 - Подключение групп световых приборов Минусы данного примера в том, что будет падать равномерность осве щения и в ряде других факторов - это сложность подключения данной сис темы в плане монтажа и прокладки кабелей. Втора группа управления - аналоговое диммирование. Такой способ предоставляет больший простор для творчества в плане освещения. Напри мер, при диммировании можно сберечь электрическую энергию путём уменьшения яркости в тёмное время суток, то есть приглушить яркий свет, 22

чтобы не тревожить жителей окружающих домов, создать динамику пульса ции света, можно реализовать эффект плавного включения и отключения световых приборов. Это можно реализовать благодаря системе управления 0 10В (рисунок 1.15). Как привило для построения такой системы освещения большого количества сложного оборудования не потребуется. К электриче ской схеме, которая была рассмотрена в первом примере добавляются не сколько управляющих проводов и устройство диммер, которое формирует сигнал 0-10В. Рисунок 1.15 - Аналоговое диммирование Для данной системы потребуется дополнительная прокладка кабелей в плане монтажа. Эта система управления полностью аналоговая, а значит сиг нал, идущий по сети управления подвергается наводкам со стороны рядом расположенных кабелей, а также подвергается затуханию. Следовательно, при проектировании системы на основании протокола аналогового диммирования требуется по возможности делать короче сигнальные линии и прокла дывать их как можно дальше от силовых линий (рисунок 1.16). 23

Рисунок 1.16 - Аналоговое диммирование Следующая система, являющаяся наиболее распространенной из слож ных систем, которые используются в настоящее время - это система прото кола DMX (DigitalMultiplex). Системы изначально была разработана как не кий стандарт для кинотеатрального выставочного оборудования, но в по следствие и в архитектурном освещение началось использование данного стандарта. Система DMX позволяет контролировать включение и выключе ние разных групп светотехнического оборудования, управлять яркость и цве том свечения (рисунок 1.17). Рисунок 1.17 - Digital Multiplex управление В каждом световом приборе можно разместить несколько источников света и получить смешение цветов. Самый простой и распространенный эф 24

фект для такого оборудования - это перелив цвета. Он может быть плавным, резким, способен смешивать цвета. В DMX системах сигнальный кабель по следовательно подключен ко всем световым приборам в системе. Каждому цвету свечения внутри светильника соответствует свой адрес. Для RGB све тильника данных адреса три. Под номером адресов подразумевается, соот ветственно представленные на рисунке 1.18 RGB для первого светового при бора Red (красный) - 1, Gm (зеленый) -2, Blu (синий) - 3, для второго све тильника в этой системе есть различные варианты. Ему можно присвоить те же адреса, что и первому, тогда они будут работать синхронно. Можно при своить разные номера, тогда световые приборы будут работать независимо. Контроллер будет каждому световому прибору сообщать порядок их дейст вий. В плане группировки оборудования естественное желание при исполь зовании DMX системы - это назначение каждому световому прибору своего индивидуального адреса для управления непосредственно каждым из них. Рисунок 1.18 - Система управления DMX Эта задача осуществима, но сложность такой системы будет чрезвы чайно высокой, так как каждый световой прибор должен будет монтировать 25

ся только в своем порядке, и каждому из светильников необходимо будет прописать сигнал. В связи с этим монтаж и настройка оборудования займут длительное время, а, следовательно, световое оборудование проще группиро вать для удобства его последующей настройки. Несмотря на то что, в отли чие от аналогового диммирования, в DMX по проводам передаётся цифровой сигнал, он так же подвержен наводкам со стороны рядом расположенных вы сокомощных линий питания. Чтобы избежать этого, необходимо как можно дальше располагать сигнальные кабели от кабелей питания световых прибо ров. Но наводки от низковольтных сетей практически не влияют на работу DMX оборудования, поэтому желательно использовать низковольтное свето вое оборудование, особенно в местах массового пребывания людей. Для сис тем DMX существует ряд ограничений, как и для систем аналогового диммирования. Во-первых, подключение длинных линий и подключение большого количества светотехнического оборудования в одной линии. Сигнал системы DMX на протяженных линиях затухает, и, следовательно, это отражается и на световых приборах, поэтому через 30-32 светильника необходимо уста навливать DMX усилитель. Теоретическая длина линии для DMX сигнала в среднем составляет 100 метров, она зависит от марки кабелей, от прибли женности питающих проводов. Усилитель сигнала рекомендуется устанавли вать через каждые 50 метров, чтобы избежать искажения сигнала (рисунок 1.19) [28]. 26

Рисунок 1.19 - Подключение длинных линий в системе DMX В системе DMX существуют разветвители. Это устройства, которые принимают сигнал от пульта управления и разделяют его на две, четыре, шесть абсолютно независимых друг от друга линий. Так же к системе управ ления DMX можно подключить систему аналогового оборудования. На рын ке существует большое количество устройств под названием демультиплек соры, которые преобразуют сигнал DMX 512 в сигнал аналогового диммирования. В основном в демультиплексорах есть устройство, которое позволяет выбрать адрес устройства, в связи с этим можно перейти к тому каналу, на котором будет запрограммирован данный демультиплексор и привязывать его непосредственно к световому прибору и управлять им. Пультов управле ния DMX существует много, и они могут быть как простыми, так и очень сложными в плане управления (рисунок 1.20). Для развития системы, для её перепрограммирования рекомендуется выбирать более просто пульт управ ления, так же очевидные плюсы в простоте и удобстве использования. 27

Рисунок 1.20 - Пульты управления DMX Кампания iGuzzini выпустила интеллектуально понятный и удобный, ColorQuick - это система управления цветом для светодиодных и люминес центных светильников RGB (рисунок 1.21). Он воспроизводит заранее подго товленные сцены освещения в последовательности. Все настройки разрабо таны для удобства управления. Возможность создания регулировки направ лений освещения. Система автоматически настроена с использованием тех нологии PlugandPlay для мгновенного использования. 28

Рисунок 21 - Система управления цветом ColorQuick У одного светового прибора за счёт программирования реализовыва ются разные режимы освещения и в том числе у RGB светильников, что даёт возможность выполнять различные сценарии освещения здания (рисунок 1.22). Рисунок 1.22 - Режимы освещения светового прибора нового поколения В архитектурном освещении много различных приёмов освещения, но наиболее выразительным и красочным, а также развивающимся на сего дняшний день является динамическое освещение. И в связи с появлением на базе светодиодов таких световых приборов, которые могут реализовать цве29

тодинамику, идёт большое развитие в светотехнике, и примером этому могут послужить многие светотехнический проекты, реализованные в настоящее время. 30

2 Анализ современной номенклатуры баз светильников для динамического освещения Техника освещения динамично развивается в настоящее время. Свето технические проекты с применением светодиодов выступают в числе наибо лее перспективных на сегодняшний день. Важную роль играет взаимосвязь элементов: источника света, светового прибора и управления. Каждое звено должно быть развито относительно друг друга, и только тогда качество будет на высшем уровне. Компания «Световые Технологии» - один из ведущих российских про изводителей светотехнической продукции, предлагающий широкий ассорти мент светильников наружного архитектурного освещения [25]. В компании световые технологии запущена модификация линейных световых приборов WasЫineLedс RGB светом, и в том числе версии RGBWhite, когда помимо трёх цветных светодиодов в красном, зеленом и синем, присутствует и белый светодиод, который позволяет не смешением трех достигать белого цвета, а отдельно, что позволяет его делать более каче ственным с высоким индексом цветопередачи и с нужной равномерностью. Технические характеристики WashlineLed представлены на рисунке 2.1. • Световая отдача: до 82 лм/Вт / • Мощность: ДО Вт/м I \ 4v у. . • 7 вариантов габаритного исполнения: 300 - 1500x71хбДмм • 2 типа светораспределения': 15x30°, 30x60°, опционально возможен заказ оптической системы произвольной конфигурации • Цветовая температура: 3000/Д000/6000 К • Индекс цветопередачи: 80 • Наличие RGBW версии • Степень защиты: IP 65 Климатическое исполнение: -Д0°С/+Д0°С Рисунок 2.1 - Технические характеристики WashlineLed 31

Серия новых прожекторных светильников WallwashRLed архитектур ных, а также и ландшафтных будут доступны в RGBверсии для нескольких модификаций к концу 2018 года в разрезе проектных решений. Данные све тильники могут быть использованы под стандартным протоколом DMX 512. Технические характеристики WallwashRLed представлены на рисунке 2.2. • Световая отдача: до 80 лм/Вт • 4 варианта мощности: 6/12/18/30 Вт • 3 типа светораспределения: 12. 30 , 60° • Цветовая температура: 3000/4000/6000 К • Индекс цветопередачи: 75 • Наличие RGB версии • Степень защиты: IP 65 • ЭМС • Климатическое исполнение: -30 °С/+40 °С Рисунок 2.2 - Технические характеристики WallwashRLed Оптическая система WashlineLed15x30° выпущена в большей степени для единичной засветки, но также может стыковаться в линию. Она предназначе на для более высокой засветки фасадов. Можно использовать эффективно данную оптику, устанавливая её близко к фасаду, так как не будет возникать световых зазоров. Вторая оптическая система 30x65° позволяет создавать бо лее плавную линию и более распределенный свет, но высота подсветку в от личие от первой оптической системы будет меньше. Данная оптическая сис тема работает с большим градиентом и меньшей высотой, но большей рав номерностью накладывания светового пучка. Третья оптическая система 60° позволяет еще качественнее смешивать цвета во всех плоскостях, но для за ливки стен, когда световые приборы отдалены от фасада и располагаются под определенным настраиваемым углом и засвечивают её с торца светом, 32

скользящим не параллельно освещаемой поверхности, а направленным непо средственно на поверхность стены и освещая её определенную часть (рису нок 2.3). Все три оптические системы работают в RGB версии. Оптическая система 15x30° Оптическая система 30x65° Оптическая система 60° Рисунок 2.3 - Оптические системы WashlineLed Ещё одной из ведущих российских компаний, представляющей прибо ры для светодинамической подсветки является фирма Galad. Архитектурные светильники фирмы Galad [38] позволяют акцентировать особенности архи тектуры, добавить декоративности, подчеркнуть значимость зданий и при дать парадности фасадам. Для цветодинамической подсветки разработана модификация линейных светодиодных светильников Galad Вега LED, Galad Персей LED и Galad Альтаир LED с разными вариантами исполнения по мощности (рисунок 2.4). С помощью данных линейных светодиодных све тильников можно создать эффектное заливающее освещение различной ин тенсивности на фасадах, очертить контуры зданий, карнизы и оконные про емы. Светильники создают равномерное светораспределение за счет специ альной вторичной оптики, а также обеспечивают высокие показатели энерго 33

эффективности. Кроме того, для цветодинамической подсветки разработана модификация светодиодных прожекторов Galad Аврора LED с разными ва риантами исполнения по мощности. В опытных руках светодизайнера Galad Аврора LED - это практичный световой прибор для реализации многих све тотехнических проектов. Архитектурные светильники этой серии позволяют передать пластику форм, акцентировать особенности архитектуры, добавить декоративности, подчеркнуть значимость зданий и придать парадности фаса дам. В таблицах 2.1 и 2.2 рассмотрены характеристики световых приборов компании Galad. Компания на своём официальном сайте предоставляет реа лизованные проекты, а также предоставляются IES файлы. Таблица 2.1 - Характеристика линейных светодиодных светильников Galad С ветовы е приборы G a la d В е г а L E D G a la d П е р с е й L E D G a la d А л ь т а и р L E D Возможные варианты ис полнений по мощности 10/15/20/30/40 В т 20/40/60/80/120 В т 16/32/64/80 В т Номинальное напряжение 220 В ± 1 0 % 220 В ± 1 0 % 220 В ± 1 0 % Возможные варианты по используемой оптике, пол ный угол 8°/30°/60° /18х96(еШрве)/без оп тики Световой поток 760/1300/1520/ 2280/3040 лм 1520/3040/4560/ 5170/7750 лм 560/1120/1680/2 240/2500 лм Возможные варианты по цвету свето диодов White 3000K/White 4000K/Red/Green/Blue White 3000K/White 4000K/Red/Green/Blue White 3000K/White 4000K/Red/Green/Blue Масса 1.1/1.9/2.7/3.5 кг 4.0/5.0/6.0 кг 6.5 кг Возможность управления по протоколу D M X -5 1 2 нет есть есть Цена О т 10 400 руб О т 14 500 руб О т 16 800 руб 34

Аврора LED-7 LED RGBW-32 LED RGBW-48 Аврора LED-14, LED-28 Аврора LED-24, LED-48 LED RGBW-72 LED RGBW-108 EKD RGBW-120 LED RGBW-180 Рисунок 2.4 - Светильники для цветодинамического архитектурного ос вещения фирмы Galad Таблица 2.2 - Характеристика светодиодных прожекторов Galad С ветовы е п р и бо ры А в р о р а L E D -7 / L E D -1 4 , L E D -2 8 / L E D -2 4 , L E D -4 8 L E D R G B W -3 2 , L E D R G B W -4 8 / L E D R G B W -7 2 , L E D R G B W 1 0 8 / L E D R G B W -1 2 0 , L E D R G B W -1 8 0 Возможные вари анты исполнений по мощности Номинальное на пряжение Световой поток 7/14,28/24,48 В т 32,48/ 72,108/ 120,180 В т Возможные вари анты по цвету светодиодов Масса Возможность управления по протоколу D M X 512 Цена 220 В ± 1 0 % 610/ 1040,2075/ 2080,3557 лм 1205,1580/ 2710,3540/ 4520,5910 лм White 3000K/White 4000K/Red/Green/Blue 1.2/ 4.0/ 4.5 кг 2.0/ 4.2/ 5.0 кг есть О т 15 450/18 400/21 500 О т 62 100/93 300/125 000 руб. 35

Другой известной компанией является Российская торговая компания Церс Энерго, которая разрабатывает проекты динамического освещения на основе светодиодных световых приборов. Компания продвигает высокоэф фективные энергосберегающие светодиодные системы освещения «Церс» на российском и зарубежных рынках [33]. Высококачественные светодиодные прожектора LZ-9 RGB, LZ-16 RGB, LZ-40 RGB, LZ-80 RGB с системой сме шения цветов по RGB-палитре позволяют создать красочную и праздничную атмосферу. Так же компания предоставляет 2 линейных светодиодных све тильника LZ-30-W-Line и LZ-40-W-Line, которые в комплектации возможны и с цветными светодиодами (рисунок 2.5). Кампания Церс Энерго за не сколько последних лет выпустила целый ряд световых приборов для реали зации цветодинамического освещения. Светодиодная подсветка по техноло гии RGB (красный, зеленый, синий - базовые цвета) используется в интерье рах и для светового оформления фасадов зданий. Благодаря возможности выбора оптики, для каждой модели можно заказать светодиодный светиль ник с требуемой диаграммой распределения света. Компания на своём офи циальном сайте предоставляет реализованные светодинамические проекты. Однако не представлены цены на архитектурные светильники, они уточня ются в индивидуальном порядке. В таблицах 2.3 и 2.4 рассмотрены характе ристики световых приборов компании Церс Энерго. Таблица 2.3 - Характеристика энергосберегающих светодиодных линейных светильников для архитектурного освещения компании Церс С ветовы е приборы L Z -3 0 -W -L in e L Z -4 0 -W -L in e Номинальная мощность: не более Номинальное напряжение Угол раскрытия луча Световой поток: не менее Цветовая температура Вес не более Исполнение Габариты 18 В т 30 В т 220 В ± 1 0 % 100/300/400/600/900/38x230 1350 лм 3000/4200/5000К 1.5 кг IP 67 490х70х110мм 220 В ± 1 0 % 10°/300/400/600/90°/38x230 2650 лм 3000/4200/5000К 2.5кг IP 67 980х70х110мм 36

Таблица 2.4 - Характеристика энергосберегающих светодиодных интел лектуальных прожекторов для архитектурного освещения компании Церс С ветовы е приборы L Z -8 W /W L Z -9 R G B L Z -1 6 W /W L Z -1 6 R G B L Z -4 0 W /W L Z -4 0 R G B L Z -8 0 W /W L Z -8 0 R G B Номинальная мощ ность: не бо лее Световой поток: не менее Цветовая температура Вес не более 18 В т 12 В т 50 В т 45 В т 90 В т 60 В т 120 В т 120 В т 1650 лм R146,G188,B59 3200/3900 лм R720,G1230,B33 0 3500/4500 К 4.5кг 4.4кг IP 67 IP 67 250х270х110мм 280х195х135мм 5700/7200 лм R960,G1630,B42 0 3500/4500 К 5кг 4,4кг IP 67 IP 67 250х270х110мм 280х195х135мм 11500 лм R9600,G1630,B42 0 3500/4500 К 7 кг 8,6кг IP 67 IP 67 505х195х110мм 580х270х110мм Исполнение Габариты 3500/4500 К 0.5 кг 0.3 кг IP 67 IP 65 250х127х110м м 125х126х70мм Рисунок 2.5 - Светильники для светодинамического архитектурного освещения фирмы Церс Нидерландская фирма Philips по праву считается одним из лучших в рейтинге производителем светотехнических товаров, в том числе и для све тодинамического освещения. Особое внимание компания уделяет дизайну световых приборов. Среди большого ассортимента светильники ColorGrazePowercore, VayaLinear - это линейное наружное светодиодное све товое оборудование со скользящей подсветкой и интеллектуальным управле 37

ние цветом, это светильники с высокой светоотдачей для яркого освещения фасадов и поверхностей многоэтажных зданий с минимальными перепадами уровня освещенности, спектры RGBW и RGBA обеспечивают расширенную цветовую палитру и наличие белого цвета в одном светильнике. Так же в ас сортименте светодиодные прожектора ColorReachPowercore - прожектор, об ладающий достаточной мощностью для яркой динамичной подсветки круп ных архитектурных фасадов. Он сочетает все преимущества светодиодного освещения и управления в элегантном прожекторе, разработанном специаль но для крупномасштабных установок, таких как коммерческие небоскребы, казино, большие магазины, мосты, пристани, памятники и достопримеча тельности, ColorBurstPowercore - высокоэффективный наружный светодиод ный светильник для акцентного и общего освещения, обеспечивающий ди намическое освещение в направлении снизу вверх, заливающую и декора тивную подсветку,ColorBlast осуществляет полное управление цветом и обеспечивает высококачественный регулируемый белый свет, кроме того фирма Philipsвыпускает линейку контурных световых приборов iColorFlexLMX для динамического освещения (рисунок 2.6) [41]. Рисунок 2.6 - Светильники для светодинамического архитектурного освеще ния фирмы Philips 38

Когда дизайнеры хотят создать яркое динамическое освещение в па литре RGB или нуждаются в креативных видеодисплеях с низким разреше нием, они используют iColorFlex LMX - гибкие гирлянды, состоящие из больших ярких светодиодных ячеек. Управление каждой ячейкой FlexLMX осуществляется индивидуально, что обеспечивает максимальную гибкость дизайна. А также подводные светильники C-Splash для обеспечения яркого цвета и света с изменением цвета в пресной и соленой воде на глубине до 4,6 метров. Компания на своём официальном сайте предоставляет реализован ные проекты, а также предоставляются IES файлы. Компания iGuzzini [39] сегодня является одной из ведущих компанией по производству высококачественных светильников для внутреннего и на ружного архитектурного освещения. Для создания световых эффектов свето динамического освещения фирма iGuzzini предлагает светодиодные прожек тора и линейные светодиодные светильники (рисунок 2.7). Рисунок 2.7 - Светильники для светодинамического архитектурного освеще ния фирмы iGuzzini 39

Для деятельности iGuzzini характерно проектирование эффективного использования света: это выражается не только в производстве разработан ных ведущими мировыми архитекторами и дизайнерами инновационных вы сокоэффективных светильников, но также и в способности комбинировать их с осветительными системами, подходящими к разнообразной архитектуре и способными с ней гармонично сочетаться. Таким образом, можно констатировать, что за последние несколько лет светотехнический рынок световых технологий, связанных с динамическим освещением развивается и дополняется новыми световыми приборами, рас ширяются номенклатурные ряды, типы приборов, их размеры для разных ус тановок [12, 27, 32, 35, 36]. Так как все больше компаний переходят на новую ступень развития в динамическом освещении, тенденция цен на мировом рынке должна упасть [18, 21, 37 40]. 40

3 Исследование возможностей специализированных светотехнических программ с точки зрения реализации и визуализации динамических режимов освещения В настоящее время на рынке представлен широкий выбор программ ных продуктов, которые в той или иной степени могут использоваться при проектировании объектов освещения. Всё разнообразие светотехнических программ можно условно разделить на четыре группы. К первой группе относятся специализированные программные ком плексы, предназначенные для моделирования освещения и выполнения све тотехнических расчётов: Relux (Informatik AG, Швейцария), DIALux (DIALGmbh, Германия), Light-in-NightRoad (НПСП «Светосервис», Москва), CalcuLux (Philips, Нидерланды). Основная задача таких программ - выполне ние проектов, в которых требуется расчёт нормируемых параметров освеще ния и анализ их соответствия нормативным требованиям. По результатам расчёта выводится отчёт с двумерными графиками изолюкс, таблицами вы численных значений, характеристиками используемых световых приборов и пр. На основании такого отчёта инженер может сделать выводы об удовле творительности принятых проектных решений. Следует заметить, что визуа лизация трёхмерных сцен в таких системах также возможна и при использо вании различных текстур даёт очень реалистичное изображение. Тем не ме нее трёхмерная визуализация используется в основном как дополнительное средство контроля правильности расположения и ориентации световых при боров [14]. Во вторую группу входят системы и модули, используемые для моде лирования и фотореалистичной визуализации трёхмерных сцен: 3ds Max (Autodesk, США), RenderMan (Pixar, США), Brazilr/s (SplutterFish, США), VRay (ChaosGroup, Болгария), finalRender (Cebas,Германия), MaxwellRender (NextLimitTechnologies, Испания), Arnold (SolidAngle, Испания). В таких сис темах возможно два подхода: фотореалистичный и нефотореалистичный. 41

Фотореалистичные алгоритмы базируются на методах глобального ос вещения, что позволяет наиболее полно описать исходные данные проекта, включая светораспределение световых приборов, оптические и колориметри ческие свойства участвующих в перераспределении света поверхностей, их текстуры, дополнительные элементы сцены (мебель, деревья и пр.) с учётом их затенения и экранирования. Профессиональные инженеры-светотехники способны сконструировать целые города с 3d видом, как на примере город Лусаил, представленный на рисунке 3.1. Так же возможно смонтировать ви деоролик с помощью 3d графики, например, как человек садится в автомо биль и едет по вымышленному 3d городу, но при полной симуляции присут ствует ощущение реальности (рисунок 3.2). Рисунок 3.1 - 3d вид города Лусаил, спроектированный в программе в про грамме 3ds Max При оценке результатов работы таких программ на первое место вы ступают эстетические требования. Создание сцены и её визуализация в таких программах, как правило, требуют много времени и сил. В третью группу можно отнести крупные САПР, такие как AutoCAD, Revit (Autodesk, США), ArchiCAD(Graphisoft, Венгрия), Компас 3D (АСКОН, г. Санкт-Петербург), IndorCAD (ИндорСофт, г. Томск), не являющиеся све 42

тотехническими, но обеспечивающие возможность моделирования и расчёта параметров освещения с реальными световыми приборами. Рисунок 3.2 - Симуляция при помощи 3d графики К четвёртой группе относятся программы, с помощью которых можно быстро выполнить простые расчёты внутреннего и наружного освещения. Как правило, это онлайн-калькуляторы и мобильные версии светотехниче ских программ, например, онлайн-калькулятор и мобильное приложение Light-in-NightRoad (НПСП «Светосервис», Москва), онлайн-сервис «Кальку лятор освещения дорог» (Производственное светотехническое объединение «ALB», Москва), мобильное приложение LightingCalculations (EttoreGallina, Италия). DIALux - программа, предназначенная для простого и эффективного планирования световых схем освещения интерьеров, архитектурных подсве ток зданий, освещения проезжих частей и парковых территорий. В програм ме используются достоверные модели современных светильников ведущих мировых производителей с информацией о мощности светового потока и распределении освещенности. Это безусловный лидер по своим возможно стям среди всех бесплатных программ. Наиболее качественная и многофунк циональная светотехническая программа [34]. 43

В отличие от корпоративных продуктов, являющихся полурекламными приложениями к поставляемым светильникам, основной целью данных про грамм является приобретение максимальной популярности в среде светотех нических специалистов. Dialux очень популярна среди светодизайнерови предназначена для проектирования как внутреннего так и наружного осве щения. Есть возможность трехмерной визуализации, причем все выглядит довольно качественно. Очень простой и удобный интерфейс. В среднем, без посторонней помощи на освоение навыков работы с программой (при базо вом знании светотехники) может уйти несколько часов.Большинство произ водителей светотехнической продукции во всем мире имеют свои базы дан ных светильников для работы с программой.Программа постоянно развива ется, периодически выходят новые улучшенные версии. DiaLux без преуве личения можно назвать лучшими из бесплатно доступных инструментов све тотехника. В программе DIALux как на любой объект, так и на световой прибор можно наложить любой цветной фильтр. Для этого переходим на вкладку Цвета Менеджера проекта выбираем Цветной светофильтр, затем выбираем необходимый цвет и, зажав его левой кнопкой мыши, перетаскиваем на све тильник (рисунок 3.3). Рисунок 3.3 - Наложение цветного светофильтра 44

Для фотореалистичной визуализации с "трассировки лучей" DIALux использует внешнюю программу. "Трассировка лучей" (Raytracing) означает отслеживание лучей света с вашей собственной точки зрения с соблюдением отражения, прозрачности и шероховатости поверхностей. С помощью POVRay может быть создана также анимация сцен. До сих пор были сделаны только статические изображения с установленным положением камеры и на правлением просмотра. POV-Ray может рассчитывать цветной свет в DIALux, экспортируя цветовую информацию источника света. В DIALux существует возможность создавать видеодокументы. Чтобы создать видеоролик в DIALux, необходимо сначала определить путь камеры (рисунок 3.4). Чтобы сделать это, должна быть выбрана команда Файл - Экс порт - 3D видеодокумент сохранить, когда открыто трехмерное окно проекта освещения. Рисунок 3.4 - Вставка пути камеры в трехмерный вид Теперь путь камеры появляется в окне CAD. Камера проходит путь из точки один в точку два. Она поворачивается во время перемещения, согласно 45

направлениям взгляда, в точках один и два. Камера не следует строго по пу ти. Путь сходится к краям. Это делает видео плавным, и нет никакого эффек та "дергания". Кроме пути камеры и направления взгляда камеры, определя ются также размер видеодокумента, число кадров в секунду и длительность видеозаписи. Размер определяет число пикселов в X и Y направлениях на эк ране. Чем выше разрешение, тем больше пространства обязано сохранять ви део. Перемещение ползунка Предварительный просмотр приводит трехмер ный вид CAD в положение камеры по пути так, что есть возможность прове рить результат видео прежде, чем создать его. В раскрывающемся списке пе речисляются все кодеки, установленные на компьютере. Эти кодеки не уста навливаются с DIALux. Качество кодека ответственно за качество видео. Чем лучше кодек, тем будет меньше размер файла и выше качество видео. Неко торые из кодеков бесплатны, другие нет. У программы DIALux существуют серьезные конкуренты, одним из них является мощный светотехнический продукт Relux [43]. ReluxDesktop это высокопроизводительное, интуитивно-управляемое приложение для мо делирования искусственного света и дневного света. Он предоставляет быст рую и эффективную поддержку по всем аспектам больших и малых проектов. Моделирование освещения и датчиков в режиме реального времени. Расчет абсолютных значений, национальных и международных стандартов, совмес тимых с системами САПР и BIM. Программа ReluxProfessional является час тично платным программным продуктом швейцарской компании ReluxInformaticAG. R основной программе ReluxProfessional в состав программного па кета входят еще две подпрограммы (PlugIn). ReluxVision - подпрограмма для визуализации (трассировки лучей) проектов выполненных в ReluxProfessional и ReluxCad - подпрограмма для облегчения совместной работы ReluxProfes sional и AutodeskAutoCad, оба этих PlugIn-а являются платными. Так же как и в DIALux, в основе интерфейса лежит разделение экрана на несколько функ циональных частей: в верхней части - главное меню и линейка инструментов быстрого доступа к командам, слева Менеджер проекта - древовидный спи 46

сок всех элементов проекта с закладками к базам данных элементов проекта: мебель, текстуры, светильники, результаты расчетов, центре Активное окно, аналогичное CAD - окну из DIALux, представляющее так же окно графиче ского редактора векторных двумерных и трехмерных изображений; различ ные виды сцены устанавливаются клавишей на Линейке инструментов [23]. По утверждению светодизайнеров Relux однозначно серьезнее в плане представления светотехнических результатов, как конечных для клиента, так и результатов при расчетах. У Relux в новой версии появилась возможность одноразового расчета сцены освещения, а затем использования включение\выключение светильников, их диммирования и изменения цветовой тем пературы. И при этом нет необходимости вновь рассчитывать весь светотех нический проект, как в программе Dialux, все результаты будут правильно отображаться без дополнительных расчетов. При больших светотехнических проектах с ЗбБмоделями программа Relux работает гораздо быстрее, чем DIALux в техническом плане. В Relux есть возможность расчета по трасси ровке лучей (визуализации), Relux VIVALDI (динамического освещения),также программа работает с датчиками движения, в DIALux функция работы с датчиками движения отсутствует. В последних версиях Relux стала доступной функция динамического планирования (DynamicPlanning), позво ляющая добавлять новые объекты освещения в уже готовую модель, и сразу видеть, как они влияют на результаты расчёта, не выполняя перерасчёт всего проекта [20]. Продуманные световые решения повышают комфорт и могут создать индивидуальность. Для этого в последнее время все чаще используются кон цепции динамического освещения, процесс оформления и презентации кото рых существенно упрощает интерактивное средство планирования VIVALDI. Для отдельных блоков управления происходит отдельное считывание рассчитанных графиков, что улучшает визуализацию презентации. К тому же доступно отображение в реальном времени эффектов путем приглушения или изменения цвета, выделение временных отрезков или интеграция цепо 47

чек дневного света. При этом программа постоянно отслеживает силу осве щения и потребление энергии. Графики для VIVALDI можно автоматически экспортировать из Relux, а также передать из Dialux evo и других программ моделирования в формате HDR или EXR.VIVALDI является интерактивным средством планирования для визуального отображения сценариев освещения и динамических световых процессов, может выполнять динамическую адап тацию уровня яркости включая функцию регулируемого белого света, позво ляет отображать цепочки дневного света для оптимизации взаимодействия дневного и искусственного света, оснащено функцией отображения в реаль ном времени при изменении коэффициентов приглушения и цветов освеще ния; также доступен расчет в реальном времени потребления энергии и фо тометрических критериев, позволяет создавать отдельную последователь ность видеокадров для различных сценариев освещения [44]. IES - формат файла с фотометрическими данными. Создан для переда чи фотометрических данных световых приборов между разными светотехни ческими компьютерными программами. Формат разработан Светотехниче ским Обществом Северной Америки (niumimtingEngmeering SocietyofNorthAmerica, IESNA). Он поддерживается большинством профес сиональных компьютерных программ (DIALux, Relux, Lightscape, 3D StudioMax, 3D StudioViz и др.), в которых используются средства освещения. Lightscape - это передовой инструмент визуализации и моделирования освещения для профессиональных инженеров и дизайнеров, которые хотят получать более точные и реалистичные представления того, как будут выгля деть их проекты в освещении от реальных световых приборов и с натураль ными материалами. Lightscape также используется художниками цифровой графики для облегчения процесса освещения. Интерфейс программы Lightscape состоит из Графического окна, Панели слоев, Панели материалов, Панели блоков и Панели светильников. Графическое окно используется для отображения и редактирования рабочей сцены. По умолчанию она распола гается в левой части экрана и занимает его большую часть. Четыре перечис 48

ленные панели собраны вместе в правой части экрана. Пользователь может по желанию изменить их расположение и размеры. Особенностью програм мы Lightscape является то, что она имеет ограниченный набор инструментов по работе и редактированию 3М-сцен. В основном она используется как ин струмент по расчету осветительных установок на основе уже ранее создан ных моделях в любом из 3М-редакторов. Программа понимает четыре фор мата данных: 3ds, Dwg, Dxf и Lightwave (*.lws), при этом после импорта мо дели в Lightscape, она преобразуется в свой собственный формат файла LightscapePreparation (*.lp). К основным возможностям программы Lightscape относятся: встроенные методы расчета освещенности "radiosity" и "ray tracing", создание естественного и искусственного освещения с использова нием реальных источников света, количественный фотометрический анализ, выполнение настройки методов визуализации для достижения оптимального соотношения качества и скорости, быстрое создание высококачественных анимационных видеороликов, совместимость с пакетами для 3D- моделирования и визуализации. В основные функциям анимации программы входят: гибкое управление ключевыми фреймами, возможность задания сплайновых путей для движения камеры, возможность управления скоро стью движения камеры и предварительный просмотр. К основным функция ми визуализации программы Lightscape относятся: расчет отражения и рас сеивания по методу "radiosity", прогрессивная технология, позволяющая бы стро получить предварительное изображение, а затем довести его до необхо димого качества, в любой момент пользователь может изменить материал поверхности или параметры источника света и программа быстро обновит изображение, Lightscape поддерживает графические ускорители, совмести мые с OpenGL, программа использует механизм "ray-tracing" для расчета ос вещения и отражения, для получения высококачественных изображений применяется метод "radiosity", учитывающий косвенное освещение, возмож на визуализация в пакетном режиме, специальные инструменты позволяют распределить работу по разным машинам, находящимся в локальной сети. 49

Поскольку Lightscape базируется на точном моделировании процессов пере распределения излучения света, то определение свойств материалов является важнейшим этапом в создании трехмерной сцены [19]. Программа DIALux evo [22] это современный продукт компании DIAL GmbH (Германия), программное обеспечение нового поколения для профес сионального проектирования, расчета и визуализации освещения. На сего дняшний момент реализованы следующие направления проектирования: рас чет здания (строения) целиком, расчет отдельного помещения здания (строе ния), расчет взаимодействия наружной и внутренней систем освещения, рас чет дорожного освещения, расчет дневного света, в том числе с учетом сис тем управления дневным светом [42]. 50

4 наружного Разработка и создание многовариантных динамических режимов архитектурного освещения Государственного универсального магазина ГУМ (аббревиатура от «Государственный универсальный магазин») крупный торговый комплекс (универсальный магазин) в центре Москвы, ко торый занимает целый квартал Китай-города и выходит главным фасадом на Красную площадь. Здание, построенное в псевдорусском стиле, является па мятником архитектуры федерального значения. Сегодня ГУМ живет так, как он был когда-то задуман - идеальный торговый город Москвы, будто бы проживший 120 лет своей жизни без потерь и катастроф. У ГУМа уникальная судьба - он открывался тогда, когда Россия обращалась в сторону людей, ес тественной городской жизни и даже благодати. Мода в ГУМе, демонстраци онный зал, пластинки в ГУМе, мороженое в ГУМе - все это является москов скими символами и отличительными чертами. И все это пропадало, когда страна поворачивала в другом направлении. ГУМ - не просто магазин, в котором можно приобрести практически все. Это настоящий торговый квартал, в котором есть и аптека, и филиал банка, и магазин цветов. Это памятник архитектуры. Это комфортабельная зона отдыха с кафе и ресторанами. Это художественная галерея и место про ведения культурных мероприятий. Это неотъемлемая часть российской исто рии. Это символ Москвы, и это самое близкое место к Кремлю, где можно чувствовать себя, как в Европе. В 2016 году внутренние аллеи ГУМа озарил «умный» свет. В ГУМе за кончилась модернизация освещения: на трех основных линиях старейшего универмага установили интеллектуальные световые решения. «Умные» све тодиоды автоматически выключаются ночью, и могут быть запрограммиро ваны на различные световые сценарии. Новая система не только освещает первый этаж легендарного магазина, но также способствует созданию пра вильных световых акцентов во время проведения выставок и презентаций 51

(рисунок 4.1). Проект реконструкции реализовала компания PhilipsLighting совместно с проектным партнером «Компанией Е27». Рисунок 4.1 - Внутреннее освещение универмага Инновационные решения PhilipsLighting обеспечивают качественный свет на линиях ГУМа. Обновление системы освещения ГУМа - уникальный проект, цель которого - создать комфортные условия для покупателей, не на рушая при этом красоты его исторического интерьера. ГУМ является излюб ленным местом досуга жителей и гостей столицы. Здесь расположены мага зины известнейших мировых брендов, лидеров в индустрии моды, аксессуа ров, часов, ювелирных изделий. ГУМ - не просто один из символов Москвы. Это памятник архитекту ры, для сохранения исторического облика которого и эффективной работы всех систем требуются инновационные решения. И хотя стеклянная крыша ГУМа обеспечивает большое количество естественного света в дневные ча сы, универмагу требовалась модернизация существующего комплекса осве 52

щения, представленного металлогалогенными прожекторами уличного типа. Инновационная система также позволяет оптимизировать расходы на осве щение. В рамках проекта было установлено 365 регулируемых LEDсветильников PhilipsStyHdPerformance ST75OT, отличающихся высокой энер гоэффективностью (более 100Лм/Вт), мощным световым потоком и лаконич ным дизайном (рисунок 4.2). Светильники закреплены на консоли, которая повторяет рисунок балконного ограждения, сохраняя оригинальный декор балкона. Система управления PhilipsDynalite позволяет регулировать яркость и отслеживать состояние каждого светильника с планшетного компьютера. Более того, она предусматривает возможность программирования дополни тельных световых сценариев: автоматически выключать светильники на ночь, повышать и понижать их яркость по определенному графику, особым образом освещать зону фонтана во время праздников. Рисунок 4.2 - Световые приборы Philips Stylid Performance ST75OT 53

4.1 Создание 3D модели здания в программе моделирования освещения DIALux DIALux - программа для планирования и дизайна освещения, разраба тываемая с 1994 года DIALGmbH (DeutchelnstitutfurAngewandteLichttechnik) Немецким Институтом Прикладной Светотехники. Она распространяется бесплатно и может использовать данные светильников любых изготовителей [24]. DIALux - одна из самых эффективных программ для расчета освеще ния на рынке программного обеспечения. Она учитывает все современные требования к дизайну и расчету освещения. DIALux поддерживает междуна родные и национальные стандарты европейских стран. DIALux адресован всем, кто имеет прямое отношение к планированию освещения. Профессиональный проектировщик может решить с помощью DIALux любую задачу: рассчитать в полном соответствии со стандартами освещение как внутренних, так и наружных сцен, освещение улиц и даже по лучить фотореалистичную визуализацию проекта. Электрики, дизайнеры и проектировщики освещения считают, что DIALux - инструмент, который де лает их работу проще [10,11]. Процесс создания проекта в программе DIALux начинался с выбора «Новый проект для наружной сцены» (рисунок 4.3). После чего открывается окно с двухмерной проекцией площадки. Так же для удобства работы с 3dмоделью здания открывается 3dотображение, вид сбоку и вид спереди. После замеров размера здания, которые составили: длина 250 метров, ширина 100 метров, и высота 9,5 метров. С помощью стандартного элемента квадрат, находящегося в основных объектах, по всем геометрическим пара метрам были возведены стены четырёхугольной подосновы ГУМа (рисунок 4.4) [31]. 54

Рисунок 4.3 - Диалоговое окно Dialux Рисунок 4.4 - Подоснова здания ГУМа Здание имеет тяжелую геометрическую форму, поэтому дополнительно наслаивались дополнительные элементы на общую подоснову (рисунок 4.5). 55

Рисунок 4.5 - Центральная пристройка Пристройка в центральной части, где будут расположены две основные башни составила 22 метра в длину, 36 метров в ширину и 17 метров в высоту соответственно. Так же пристроены дополнительные элементы, где будут располагаться ещё 2 башни и с двух краёв основной части здания (рисунок 4.6). Рисунок 4.6 - Дополнительные пристройки С помощью операций объединения и вычета стандартных элементов квадрата и горизонтального была создана крыша (рисунок 4.7). 56

Рисунок 4.7 - Крыша Эёмодели Сейчас массивная и большая крыша ГУМа представляется вполне при вычной и ничем особо не приметной, а в свое время эта разработка Владими ра Шухова, гениального инженера, архитектора и изобретателя, стала нова торской. До этого такие огромные конструкции крыш в нашей стране просто не применялись. В её основе каркас из металла, весящий 800 тонн, а с виду она кажется легкой и практически невесомой. С помощью стандартных элементов: квадрат, призма, конус и элемен том четырёхскатная крыша в элементах внешнего помещения выполнены множественные операции объединения и вычета для создания двух цен тральных башен, которые тянутся вверх на 14 метров (рисунок 4.8). Рисунок 4.8 - Центральные башни 57

Над двумя центральными башнями возведены шпили -вертикальное и остроконечное завершение зданий в виде сильно вытянутого вверх конуса или пирамиды (рисунок 4.9). Часто шпиль увенчивается флагом, резным изо бражением, флюгером, эмблемой или скульптурой. Уже среди первых небо скрёбов многие были увенчаны шпилями. Шпилевидное завершение имеют Ригли-билдинг (1921) в Чикаго, Крайслер-билдинг (1930) и Эмпайр-стейтбилдинг (1931) в Нью-Йорке. А основное функциональное значение шпиля придание зданию большей заметности. Рисунок 4.9 - Шпили центральных башен Окончательно смоделирована крыша центральной части главного уни вермага, протягивающаяся перпендикулярно массивным стеклянным карка сам крыши (рисунок 4.10). Рисунок 4.10 - Крыша центрально части здания 58

При помощи стандартных элементов: квадрат, призма, конус и элемен том четырёхскатная крыша в элементах внешнего помещения выполнены множественные операции объединения и вычета для создания еще двух ба шен, которые подчеркиваются красивыми шпилями (рисунок 4.11). Рисунок 4.11 - Башни ГУМа Две крайние четырехскатные крыши, представленные на рисунке 4.12 стали завершением Збмоделирования общей крыши главного универмага страны. Рисунок 4.12 - Крайние четырёхскатные крыши 59

Смоделирована надпись названия государственного универсального магазина, которая крепится на выносной металлической конструкции. По обоим бокам надписи возведены шпили (рисунок 4.13). Рисунок 4.13 - Название здания Разработана и подобрана по геометрическим параметрам текстура к главному входу универмага (рисунок 4.14). Декоративные элементы, заимст вованные из русских памятников узорочье и башен-близнецов над главным входом в здание гармоничны с завершением здания Исторического музея, стоящего по соседству. Рисунок 4.14 - Главный вход здания 60

Спроектирована текстура основных торговых рядов, представленная на рисунке 4.15, которые тянутся вдоль всего здание на более чем 200 метров. Рисунок 4.15 - Торговые ряды Главный фасад универмага содержит 2 входа, помимо главного, со сто роны красной площади. Они так же были смоделированы при помощи ос новного элемента квадрат, операции объединения и заливки текстуры на го товую часть стен (рисунок 4.16). Рисунок 4.16 - 2 входа со стороны красной площади 61

Разработана текстура для стеклянной крыши, представленная на ри сунке 4.18 и металлических конструкций, на которых она держится. Рисунок 4.18 - Стеклянная крыша Готовая Эёмодель государственного универсального магазина пред ставлена на рисунках 4.19 - 4.21. Рисунок 4.19 - Г отовая к освещению Эёмодель 62

Рисунок 4.20 - Вид готовой Эёмодели сверху Фасады ГУМа оформлены в псевдорусском стиле из песчаника, тарусского мрамора и финского гранита. Они декорированы в лучших традициях архитектурных памятников русского «узорочья» и прекрасно сочетаются со стенами и башнями Московского кремля и массивным зданием Государст венного исторического музея. Рисунок 4.21 - Вид готовой Эёмодели снизу 63

Сегодня фасады ГУМа имеют оригинальную иллюминацию, которая подчеркивает выразительный силуэт постройки. Использован приём контур ного освещения фасада (рисунок 4.22) [7]. Прием реализован лампами нака ливания (рисунок 4.23). Рисунок 4.22 - Приём контурного освещения Рисунок 4.23 - Реализованный приём освещения 64

4.2 Выбор световых приборов для проекта и оборудования для управления В установках архитектурного цветодинамического освещения следует использовать специализированные светильники, имеющие особую оптиче скую систему для получения ярких эффектов на фасадах, колоннах и других элементах зданий. RGB светильники позволяют организовать архитектурное освещение на самом высоком уровне, с воплощением нестандартных идей. Такая технология позволяет реализовать на фасадах зданий самые смелые и неожиданные фантазии дизайнеров. При выборе световых приборов для освещения фасада государственно го универсального магазина были проанализированы многие зарубежные и российские базы светильников, но по планируемым идеям освещения проек та подошли световые приборы от компаний iGuzzini и Philips - предприятий, занимающих лидирующие позиции в разработке светотехнического оборудо вания, в сфере энергоэффективных светотехнических решений и инноваци онных систем освещения. При светомоделировании были рассмотрены и све тильники других производителей [18, 25, 36], но выбор был остановлен именно на iGuzzini и Philips. Для подсветки колонн ГУМа использовался осветительный прибор iGuzziniBJ90 iPro 1,5W (рисунок 4.25) с кронштейнами для изменения угла наклона светильника. Светильник был подобран из официальной программы компании iGuzzini - iGuziniPlugin forDIALux (рисунок 4.24). Данный светильник имеет возможность регулирования концентрации светового потока в 5 положениях от сверхузкого до очень широкого (рисунок 4.26), что позволяет оптимально настроить светильник для конкретных це лей. 65

Я1 Рисунок 4.24 - IGuziniPluginforDIALux Рисунок 4.25 - Светильник iGuzziniBJ90iPro Рисунок 4.26 - Варианты концентрации светового потока светильника BJ90iPro 66

Оптическая сборка и передняя рама изготовлена из литого материала под давлением, закаленное прозрачное безопасное стекло толщиной 5 мм. Кронштейн изготовлен из экструдированного алюминия с шелкотрафаретной градуированной шкалой для облегчения операций с освещением объекта. Производится контурная подсветка фасада по выступающим частям или по торцам здания. Главная ее задача - подчеркнуть выступающие эле менты строения или другие отдельные части здания, например, окна, карни зы, колонны, арки, другие элементы фасада. К основным особенностям контурной подсветки можно отнести то, что она выглядит эффектно и красиво, является одним из элементов архитектур ного освещения строения, с её помощьюможно создать красивый узор или картину, реализовать любые, даже самые невероятные идеи.С помощью кон турного декоративного освещения фасадов зданий можно подчеркнуть его пропорции и геометрические особенности строения. При подборе световых приборов для контурной подсветки воспользо вались сайтом производителя кампании LightingPhilips. Philips выпускает линейку контурных световых приборов iColorFlexLMX для динамического освещения и предлагает IES файлы световых приборов. После подбора нужного светильника можно сразу скачать его IESфайл и приступить к светотехническому проекту. Для контурного освещения государственного универсального магазина были подобраны светильники - IColorFlex LMX gen2 (рисунок 4.27). Это гибкие высокоинтенсивные светодиодные приборы с интеллекту альным цветным светом. IColorFlex LMX gen2 - это гибкая структура крупных высокоинтенсив ных полноцветных светодиодных приборов, предназначенных для удиви тельных и эмоциональных эффектов и установок без ограничений размера, формы или объема светильника. Каждый iColorFlex LMX gen2 strand состоит из 50 отдельных адресуемых светодиодов с динамической интеграцией мощ ности, коммуникации и контроля. Гибкий форм-фактор вмещает двух и 67

трехмерные конфигурации, в то время как высокая световая отдача обеспе чивает высокую эффективность для архитектурного акцента и освещения по периметру, крупномасштабных вывесок и видеоизображений для покрытия зданий. Рисунок 4.27 - IColorFlexLMXgen2 Несколько линз - прозрачные плоские, полупрозрачные купольные и узколучевые линзы соответствуют стандартам. Гибкие возможности монта жа - гирлянды можно крепить прямо на поверхности, как обычные световые гирлянды передние рамки перед подложкой или непосредственно. Кривые силы света, распределение пучков света представлено на рисунке 4.28. Адаптируемые жесткие крепления iColorFlex LMX gen2 могут монти роваться непосредственно на поверхность, например, на традиционные све товые приборы. Съемные кабели с несколькими длинами позволяют устанав ливать приборы на соответствующем расстоянии от источников питания или данных. 68

Polar C a n d e la D is trib u tio n Illu m in a n c e at D ista nce Zonal Lum en ZONE C o e ffic ie n t s O f U t iliz a t io n - Zonal Cavity M ethod LUM ENS 4FIXT 0-3 0 8 6 29 2 0-4 0 0 -6 0 14.1 2 4 .2 4 7 .9 81 9 0 -9 0 26 0 94 8 9 0 -160 0 -1 6 0 1. 6 29 5 E ffe c t iv e F l o o r C a v it y R M M t M M il iu Ju u in in .шa Ш Jil Л1 1 1 8 1 1 8 1 1 8 1 1 8 114 1 1 4 1 1 4 9 5 108 108 108 109 1 06101 97 108 102 98 83 97 94 91 100 92 8 8 81 97 90 84 71 88 81 77 91 82 74 88 89 80 7381 78 70 88 84 73 8 6 68 81 71 8 4 5 3 88 82 68 75 84 6 8 4 7 81 54 49 77 86 5 7 51 72 69 60 44 89 68 6041 66 48 43 8 8 63 4 5 39 84 52 46 37 50 43 38 6 2 49 41 35 80 48 40 33 48 39 34 58 45 37 32 68 44 3 83 0 43 38 31 54 41 34 29 S3 41 3 32 7 39 33 29 32 100 0 P o la r C a n d e la D is t r ib u t io n ЯН 78 88 60 53 47 42 38 35 32 75 84 55 48 42 38 34 30 28 78 70 83 56 61 47 43 40 37 75 88 68 51 48 41 37 34 31 72 82 64 47 42 37 33 30 27 Illu m in a n c e at D is t a n c e HOfU ч / u l Zonal Lum en ZONE 0-3 0 0 -4 0 IU C o e ffic ie n ts O f U t iliz a t io n - Zonal Cavity M ethod LUMENS 18 %F I X T E f fe c tiv e F l o o r C a v i t y Re flecta n ce ЯСС % 14.1 3.1 23 9 0 -6 0 6.0 46 6 0 -9 0 10.0 78 2 9 0 -1 6 0 2.6 21.8 0 -1 6 0 12, 8 100 0 Ш'I U Zfi 22is a za a a222222*£2221 114 100 89 80 73 67 61 57 53 49 46 114 93 79 88 60 53 47 42 39 35 32 114114 109 10 9109 78 99 99 99 90 90 90 82 88 82 95 89 84 68 80 76 73 73 69 86 66 71 64 84 75 68 46 68 62 57 61 57 52 55 59 51 76 65 56 37 59 52 46 53 47 42 48 50 43 69 57 48 31 52 44 38 47 40 35 42 43 36 63 50 41 27 46 38 32 41 35 30 37 38 31 58 45 36 23 41 33 28 37 31 26 34 33 27 54 41 32 20 37 30 24 34 27 23 31 30 24 50 37 29 18 34 27 21 31 25 20 28 27 21 46 34 26 16 31 24 19 28 22 18 26 24 19 43 31 23 14 28 22 17 26 20 16 24 .U 4 30 я ; 82 82 63 61 51 48 43 39 37 33 32 28 28 24 25 21 23 19 20 1 7 19 15 Illu m in a n c e at D is t a n c e P o la r C a n d e la D is t r ib u t io n l O M M 4* r Zonal Lum en na Zi na К ВО '<) M l" 90 -1 2 0 0 *9 0 9 0 -1 8 0 ISO E * e c t i »e F lo o r C a v it y Hefted an ce rj ' 4 0 -4 0 .... C o e ffic ie n t» O f U t iliz a t io n - Zonal Cavity M ethod % L u m i n a ir e :>4 14 -i N ■ ■i ...л 97 0% i■ 100 04 Рисунок 4.28 - Светотехнические параметры IColorFlexLMXgen2 69

Дополнительные монтажные направляющие обеспечивают прямые ли нейные прогоны, в то время как защелкивающиеся прокладки, скрывая кабе ли и крепежное оборудование между узлами для красивого вида. Единичные узлы могут устанавливаться индивидуально для обеспече ния опорных точек для установок с неравномерным расстоянием между уз лами или сложной геометрией. Дополнительные защитные стекла могут бло кировать нежелательный свет или препятствовать тому, чтобы источники света были видны в определенных положениях. Задаётся стандартная длина или расстояние настраивается между све тодиодами. Стандартное расстояние между светодиодами в районе 102 мм (4 дюйма) или 305 мм (12 дюймов) и настраиваемое расстояние от 76 мм (3 дюйма) до 610 мм (24 дюйма) поддерживают практически любое освещение или видео дизайн. Габаритные размеры представлены на рисунке 4.29. Фотометрические данные основаны на результатах испытаний независимой испытательной ла боратории NIST (рисунок 58). Рисунок 4.29 - Габаритные размеры светового прибора IColorFlexLMXgen2 70

Индивидуальные кабели идут дополнением к стандартным кабелям длиной 7,6 м (25 футов), 15,2 м (50 футов) и 30,5 м (100 футов). Ведущие в отрасли элементы управления - iColorFlex LMX gen2 прекрасно взаимодей ствует с полным набором контроллеров Линии iColorFlex LMX gen2 состоят из 50 больших, индивидуально контролируемых высокоинтенсивных свето диодных прибора. Каждый прибор производит полноцветную светоотдачу до 28,7 кандел. Технические характеристики в плане контроля управления: PDS-60ca 24V (предварительно запрограммированный или DMX или локальная сеть) sPDS-60ca 24V (DMX / локальная сеть) sPDS-480ca 24V (локальная сеть) CM150 CA (DMX / локальная сеть). Philips Color Kinetics, включая Light System Manager, Video System Manager Pro, iPlayer 3, клавиатуру Antimra iColor и ColorDial Pro или сторонние контроллеры. iColorFlex LMX gen2 может использоваться в широком диапазоне дву мерных и трехмерных конфигураций, включая портативные видеоэкраны и дисплеи постоянного отображения. Установки iColorFlex LMX gen2 не огра ничены размером, формой или архитектурным пространством светильника. Например светодиодные гирлянды iColorFlex LMX gen2 могут быть развер нуты в длину 45-этажного высотного здания с интервалами, чтобы превра тить фасад в массивный трехмерный экран, который можно просматривать с расстояния. Из-за допустимой сложности установки iColorFlex LMX gen2 требуют предварительного планирования для настройки, позиционирования и монтажа. Планирование включает в себя понимание того, как расположить гирлянды по отношению к источникам питания и по количеству этих лент, которые может поддерживать каждый источник питания. Планирование ви деоизображений включает в себя дополнительное проектирование, например, как разместить iColorFlex LMX gen2 ленты для достижения желаемого шага пикселя, минимального и максимального расстояния просмотра, выборки и разрешения экрана. Все установки включают в себя три основных этапа: 71

создание плана проектирования освещения и макетную сетку, закрепления кабеля, направлений, конфигурации и проверки гирлянды. При установке во влажных средах необходимо изолировать все резьбо вые соединения, источники питания, и распределительные коробки, чтобы вода или влажность не могли проникнуть или накапливаться в кабельных от секах, кабелях или других электрических деталях. При монтаже во влажных условиях необходимо использовать распределительные коробки для откры тых пространств. Кроме того, использовать прокладки, хомуты и другие де тали, необходимые для установки, чтобы было соответствие всем стандартам и нормам. IColorFlexLMXgen2 может управляться через DMX или Ethernet. DMX подходит для относительно простых установок или для установок, в которых все светильники работают в унисон - например, для акцентирования, осве щения по периметру или приложений освещения бухты. Каждый узел в це почке iColorFlex LMX gen2 идентифицируется номером света. Световое чис ло соответствует трем последовательным адресам DMX, один для красного, один для зеленого и один для синего. Сфера DMX состоит из 512 адресов, поэтому максимальное количество световых чисел, доступных в юниверсе DMX, равно 170 (170 x 3 = 510). По скольку он не подпадает под ограничения адресации DMX, Ethernet является предпочтительной средой для динамических, изменяющих цвет индикаторов освещения и видеомониторов, для которых требуется большое количество уникальных номеров света. В среде Ethernet каждый источник питания или данных эффективно действует как собственная область. Для установок DMX требуется использование питания или данных PDS-60ca 24V, sPDS-60ca 24V или CM-150 CA, в то время как питание или передача данных 24 V sPDS480ca - только для Ethernet. В дополнение к планированию, требуемому для всех установок iColorFlex LMX gen2, планирование видеоизображений включает в себя осо бые соображения, такие как шаг пикселя, минимальные и максимальные рас 72

стояния просмотра, выборка и разрешение экрана. Определение пиксельной высоты и просмотр расстояний для видеодисплея при использовании iColorFlex LMX gen2 для отображения видео каждый узел выступает в каче стве пикселя на дисплее. Изображения на светодиодном видеоизображении кажутся более острыми для человеческого глаза, так как расстояние до дис плея увеличивается. Аналогично, изображения становятся менее заметными по мере уменьшения расстояния. Интервал между пикселями, известный как шаг пикселя, определяет минимальные и максимальные расстояния просмот ра для видимого видеовыхода. Шаг пикселя измеряется от центра к центру. Для нити iColorFlex LMX gen2 определяется шаг пикселя, измеряя от центра одного узла до центра следующего. Разработка макета с перекрывающимися цепочками является распространенным методом увеличения шага пикселя. Например, чтобы создать плотную линию узлов, необходимо поместить не сколько прогонов близко друг к другу по вертикали, с небольшим горизон тальным смещением между узлами. Philips предлагает провода с шагом 102 мм (4 дюйма) и 305 мм (12 дюймов) между узлами. Использование проводов с интервалом между узлами по порядку - это еще один способ настройки ша га пикселя. Следующие расчеты и примеры являются общими рекоменда циями для определения минимального и максимального расстояний про смотра на основе видеоизображений с использованием сетки равномерно расположенных пикселей: чтобы определить минимальное расстояние про смотра, необходимо умножить шаг пикселя на 100 единиц расстояния. На пример, если шаг пикселя составляет 76 мм (3 дюйма), минимальное рас стояние просмотра составляет 7,6 м (25 футов). Чтобы определить макси мальное расстояние просмотра для видимого видео, следует увеличить высо ту экрана на 20 единиц расстояния. Например, если высота экрана составляет 20 м (65,6 фута), то максимальное расстояние просмотра для распознаваемо го видео составляет 400 м (1312,3 фута). Светодиодные экраны видны за пре делами максимального расстояния просмотра для заметного видео. Чтобы определить максимальное расстояние просмотра, которое все еще создает ви 73

зуальное воздействие, следует умножить высоту экрана на 50 единиц. На пример, экран высотой 20 м (65,6 фута) будет продолжать создавать визуаль ный эффект на высоте 1000 м (3280,8 фута). Работа с разрешениями видеодисплея. Разрешение светодиодного ви деоизображения равно общему числу вертикальных и горизонтальных пик селей - чем больше количество пикселей, тем больше разрешение. Разреше ние цифрового видео VSE составляет 1024 x 768 Разрешение видео PAL со ставляет 704 x 576. Разрешение видео NTSC составляет 704 x 480 Воспроизведение видеосигнала с отображением пикселей 1: 1 на свето диодном дисплее требует значительного количества пикселей. Например, для истинного видеовыхода NTSC требуется 337 920 пикселей, для вывода PAL требуется 405,504 пикселя, а для цифрового видеовыхода требуется 786,432 пикселя. Тем не менее, можно использовать контроллер, такой как Philips Video System Manager Pro, для уменьшения необходимого количества пикселей для любого видеоформата путем выборки и распределения пикселей из исходно го видео в соответствии со светотехнической установкой. Например, если сохранять горизонтальное разрешение цифрового ви деоисточника (шириной 1024 строки), но выбирать каждую десятую линию пикселей по вертикали (76 строк высоко, вместо 768 строк), то можно сохра нить правильное соотношение сторон, пока экспоненциально уменьшить ко личество пикселей. На расстоянии даже с 76 линиями вертикального выхода человеческий глаз все еще может различать видеоизображения, поскольку горизонтальное разрешение плотно. У установки с использованием 1024 x 76 узлов будет число пикселов 77 824, но все же будет отображать высококаче ственный цифровой видеовыход. Этот метод особенно эффективен при соз дании установки, которая покрывает здание, которое по необходимости уже имеет промежуток между линиями видео из-за окон и других архитектурных особенностей. 74

Создание плана проектирования освещения и сетки компоновки. Даже при относительно простых установках хорошей практикой является создание плана проектирования освещения. Для сложных установок, показывающих световые шоу с динамическими эффектами, и особенно для видеоэкранов на основе Ethernet, такой план имеет важное значение. План проектирования освещения, как правило, представляет собой ар хитектурную диаграмму или другую диаграмму, которая показывает физиче скую компоновку установки, включая соответствующее расположение и рас стояние между всеми нитями, источники питания или данных, источники пи тания, контроллеры, кабели и другое необходимое оборудование. Для установок DMX план должен записывать базовый номер DMX и количество узлов для каждой строки iColorFlex LMX gen2. Для установок Ethernet план должен записывать IP-адрес каждого источника питания или данных и количество узлов на порт питания или данных. При создании плана проектирования освещения и макетной сетки не обходимо учитывать следующие соображения: определить подходящее ме стоположение каждого источника питания или данных по отношению к лен там и лент по отношению друг к другу. Необходимо подключать цепочку узлов iColorFlex LMX gen2 к доступ ному порту питания / данных, используя ведущий кабель размером 7,6 м (25 футов), 15,2 м (50 футов) или 30,5 м (100 футов). Кабели лидера iColorFlex LMX gen2 могут быть сокращены, а провода могут быть разрезаны на любую длину узла. Для уплотнения конца обрезки пряжи предусмотрен дополнительный крепежный колпачок. Нельзя обрезать ведущий кабель между разъемом пи тания или источником данных и соединительной коробкой передатчика PCA. Нельзя обрезать ленты между разъемом и первым узлом (рисунок 4.30). На архитектурной диаграмме или на другой диаграмме, которая пока зывает физическую компоновку установки, следует определить расположе ние всех переключателей, контроллеров, источников питания и жил. 75

Рисунок 4.30 - Монтаж iColor Flex LMX gen2 Узлы в каждой цепочке последовательно адресуются, начиная с узла, ближайшего к ведущему кабелю. Поэтому ориентация источника питания или данных особенно важна при использовании динамических эффектов. В средахEthemet каждый источник питания или данных идентифицируется уникальным IP-адресом. Рекомендуется записывать IP-адрес каждого источника питания или данных в сетке макета. Для сложных установок с множеством источников питания или данных рекомендуется назначать значимые IP-адреса для каж дого источника питания или данных, чтобы их местоположение было легко идентифицировать. MountiColorFlexLMXgen2 БЕапёзсаксессуарами. Объективы Marquee и блики на iColorFlex LMX gen2 с плоскими объективами. Доступны с про зрачными, тонированными или полупрозрачными ребрами, шатровыми лин зами. Ослепляющие щиты блокируют нежелательный свет и могут защищать источники света от непосредственного мониторинга в определенных ситуа циях монтажа. Есть возможность монтировать стренги с линзами с окантовкой и за щитными экранами непосредственно на монтажную поверхность перед под ложкой или с помощью дополнительных соединительных тросов и аксессуа ров. Монтажные дорожки обеспечивают прямую работу в линейных прило жениях. Если используются провода со стандартным 4-дюймовым или 12 дюймовым межцентровым интервалом, можно привязать распорки к мон 76

тажным дорожкам для чистого, готового вида, который скрывает кабели и крепежное оборудование между узлами. Монтаж жестких дисков iColorFlex LMX gen2 с принадлежностями не посредственно к монтажной поверхности: используя линию карандаша или мела, отметить траекторию центральной линии для последующих узлов. За крепить объектив или держатель защитного экрана на каждом узле iColorFlex LMX gen2. Выполнить одно из следующих действий: надеть линзу шасси на держатель объектива. Ручка затягивается приблизительно от 1,1 до 1,7 Нм (от 10 до 15 дюй мов). Совместить выступы на отражающем щитке с прорезями в держателе бликов и защелкнуть бликовый экран на держателе бликов. 3. Закрепить соб ранные кабели iColorFlex LMX gen2 на монтажной поверхности с помощью подходящего метода монтажа. Например, можно монтировать нити к трубе или кабелю с помощью пластиковых кабельных стяжек (рисунок 4.31). Негфют Um Кя S4 im n ( 1 1 Ovwtcr GLarv S M d Ч т Рисунок 4.31 - Крепление iColor Flex LMX gen2 77

4.3 Варианты освещения Государственного универсального магазина Как правило, объекты в больших городах имеют разные ранги: город ской, районный, местный. В зависимости от ранга здания определяется сте пень его освещенности. Фасады зданий городского уровня, особенно нахо дящиеся в центре, разнообразны по цветовому освещению, поэтому для них достаточно белого цвета. Привлекательность зданий на периферии усилится за счет цветового решения. В декабре 2005 года компанияAlpStroyGroup выполнила архитектур ную подсветку фасадов государственного универсального магазина, на четы рех главных башнях, выходящих на красную площадь, а также на тех эле ментах фасада где не было доступа для автовышек, световыми гирляндами производства фирмы BLACHERE (Франция). Высота башен достигала 14 метров и приходилось "покорять высоту" башен переняв технику из горного альпинизма. Были применены нестан дартные методы альпинизма работы в сочетании со скалолазной техникой, так как прямого выхода не было даже до середины башен. Инженеры как можно больше минимизировали риск, но все же он оста вался. Светотехническая работа с башнями происходила зимой и работы по подсветке разрешены были только ночью, температура колебалась от -16 до 23, было очень ветрено, так как обледенелые шпили главного универмага страны обдуваются ветром со всех сторон. Освещение ГУМа - это декоративная подсветка фасадов. Праздничная иллюминация производилась непосредственно перед Новым годом, поэтому к праздничному торжеству столица обрела великолепно освещенное здание. 2005 год послужил первоначальной установкой всей системы декоративной иллюминации ГУМа. В 2006 году произошла первая плановая замена ламп, она состоялась в конце срока службы ламп, указанных производителем. В установленном 78

белт-лайте стоят лампы накаливания мощностью в 15 Вт, которые в послед ствии в 2012 были заменены на лампы мощностью 10 Вт. Была возможность использовать светодиодные лампы, мощность которых была бы не более 2 Вт, но цветовая температура источников света не подходила для проекта. В 2007 году произошло несколько плановых замен ламп, и несколько внеплановых, по мере их перегорания. В 2008 году замена источников света на двух приземистых башнях. Расположение граней башни к вертикали около 40 градусов, лампы смотрят вверх, но, не смотря на хорошую герметичность гирлянд, погодные условия постепенно выводили их из строя. В 2009 году произошла очередная внеплановая, замена ламп инженерами-альпинистами. На ГУМе перед каждым большим праздником происхо дила замена ламп. В тех случаях, когда на Красной площади устанавливались каток или сцена, автовышки не могли попасть на большую часть фасада и приходилось эту часть менять инженерам-альпинистам. Компания не работала на замене ламп в ГУМе несколько лет, так как было принято решение экономии затрат на источники света, и в 2012 году была произведена очередная крупная замена гирлянд белт-лайта на башнях. В 2013 году очередная замена ламп декоративного освещения ГУМа произведена перед его 120-летием. Для освещения фасада здания ГУМа было принято сохранить прием контурного архитектурного освещения. Контурное освещение - это прием наружного архитектурного освещения зданий, предполагающий выделение различных контурных поверхностей и граней. При этом подчеркнуты могут быть как грани здания, так и края отдельных элементов крыш и фасада. Для организации этого приема освещения могут использоваться линейные свето диодные светильники, трубки, а также неоновые лампы. Оформление в этом случае получается мягким и ненавязчивым. В результате выполнения светотехнического проекта контурного архи тектурного освещения была получена 3D визуализация освещения и техниче 79

ская документация, включающая в себя ведомость светильников, данные об их компоновке, план расположения, и примеры визуализации в реальных и фиктивных цветах распределения яркости. Ведомость светильников пред ставлена в таблице 4.1. Таблица 4.1 - Ведомость световых приборов в проекте № Кол-во Ф Р (лм) (Вт) IGUZZINIBJ90 iPro IGUZZINIBJ97 iPro 90 161 1,5 4,7 Обозначение 1 2 38 24 3 1258 Philips Color Kinetics iColor Flex LMX gen2 28 14,2 4 7127 Philips Color Kinetics iColor Flex LMX gen2 30 81,4 На рисунке 4.32 представлена схема размещения светотехнического оборудования. 150.00 m ' " ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' 119.25 112.23 104.56 90.64 83.39 76 27 ' 69.25 ' 62.23 ' 54.56 ' 47.40 ' 40.10 ' 33.23 ' ' 0.00 0.00 15.13 32.70 49.88 67.08 84 48 101.71 122.40 142.99 163.69 184.38 205.03 225.69 246.51 270.00 m Рисунок 4.32 - Схема размещения светильников 80

В программе DIALux есть возможность не только устанавливать, но и юстировать светильники - направлять осевую силу света светильника в за данную точку или на поверхность (рисунок 4.33). Рисунок 4.33 - Трёхмерное изображение распределения света На рисунках 4.34, 4.35 представлена 3D визуализация готового контур ного освещения фасада здания государственного универсального магазина. 81

Рисунок 4.34 -3D визуализация освещения полного фасада здания Рисунок 4.35 - 3D визуализация освещения четырёх башен здания 3D визуализация освещения крыши ГУМа с высоты птичьего полёта представлено на рисунках 4.36, 4.37. Рисунок 4.36 - 3D визуализация освещения крыши ГУМа 82

Рисунок 4.37 - 3D визуализация освещения крыши ГУМа В программе DIALux на любой световой прибор можно наложить лю бой цветной фильтр. Для этого необходимо выбрать цветной светофильтр, затем подобрать необходимый цвет и перенести его на светильник (рисунки 4.38 - 4.44). Несмотря на то, что в программе DIALux пока не представляется воз можным показать процесс изменения цветов в динамике, но представить ито говые настройки цветов при использовании различных цветных фильтров и фильтров настройки цветовой температуры возможно. Рисунок 4.38 - Освещение с применением цветного светофильтра (015) желтого оттенка 83

Рисунок 4.39 - Светофильтр с цветовой температурой 5500К Рисунок 4.40 - Освещение с применением цветного светофильтра (164) красного оттенка 84

Рисунок 4.41 - Освещение с применением цветного светофильтра (089) желто-зеленого оттенка Рисунок 4.42 - Освещение с применением цветного светофильтра (116) голубого оттенка 85

Рисунок 4.43 - Освещение с применением цветного светофильтра (111) розового оттенка Рисунок 4.44 - Освещение с применением цветного светофильтра (085) фиолетового оттенка 86

Комбинирование цветов освещения с применением светофильтров представлено на рисунках 4.45 - 4.48). Рисунок 4.45 - Освещение с применением цветных светофильтров (015 и 119) желтого и синего оттенков Рисунок 4.46 - Освещение с применением цветных светофильтров (015 и 119) желтого и синего оттенков 87

Рисунок 4.47 - Освещение с применением цветных светофильтров (003 и 164) белого и красного оттенков Рисунок 4.48 - Освещение с применением цветных светофильтров (003 и 164) белого и красного оттенков 88

Отображение сцены в фиктивных цветах является одним из эффектив ных приемов количественно оценки освещения, позволяющего точно опре делить области с недостатком света или с избытком и соотнести полученные результаты с нормативными требованиями к освещению фасадов зданий (ри сунки 4.49 -4.50). Рисунок 4.49 - Отображение сцены в фиктивных цветах Рисунок 4.50 - Отображение сцены в фиктивных цветах 89

В данной работе были достигнуты все нормативные требования. Яркость фасада здания не превышает 10 кд/м . Отображение здания с использованием фиктивных цветов позволило точно определить, что здание удовлетворяет всем параметрам в плане освещения и не превышает макси мальных значений [9, 30]. Разработанную концепцию освещения фасада здания удалось вопло тить в программе DIALux. Была создана 3D модель, соответствующая гео метрическим габаритам самого здания и освещенная светильниками компа ний iGuzzini и Philips. 90

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Архитектурное освещение необходимо для создания выразительного облика здания в ночное время суток. Важно учитывать особенности соору жения- высоту, стиль, фактуру и цвет фасада и в соответствии с этими ха рактеристиками подбирать световое оборудование. Светоцветовое решение подсветки здания Государственного универсального магазина изыскано и ненавязчиво подчеркнуло его важные стилистические и архитектурные осо бенности, а также функциональное назначение. Достигнуто это было пра вильной расстановкой световых акцентов на наиболее выигрышных элемен тах здания. В результате выполнения магистерской диссертации был разработан энергоэффективный проект наружного архитектурного освещения, был про ведён обоснованный выбор световых приборов, позволяющих реализовать цветодинамические режимы освещения, проанализирована современная но менклатура баз светильников как российских, так и зарубежных производи телей. Были выполнены следующие задачи магистерской диссертации: - проанализировано современное состояние рынка светотехнического оборудования отечественных и зарубежный производителей осветительных приборов; - исследованы светотехнические программы с точки зрения реализации и визуализации динамических режимов; - рассмотрены способы и режимы управления динамическим освеще нием; - смоделировано здание Государственного универсального магазина и подобраны осветительные приборы для проекта; - разработаны варианты архитектурного освещения Государственного универсального магазина с использованием приема контурного освещения. 91

В проекте было использовано 38 светильников мощностью 1,5 Вт и 24 светильника мощность. 4,7 Вт каждый компании iGuzzini для освещения ко лонн фасада, а также 7127 светильников мощностью 81,4 Вт и 1258 светиль ников мощность 14,2 Вт каждый компании Philips. Следовательно, по свето техническим результатам проекта можно подвести итог, что при замене на данные световые приборы экономия электроэнергии будет существенной. Световые приборы, использованные в проекте, управляются через DMX или Ethernet. DMX системы - это назначение каждому световому при бору своего индивидуального адреса для управления непосредственно каж дым из них. В данной работе были достигнуты все нормативные требования. Л Яркость фасада здания не превышает 10 кд/м . Отображение здания с использованием фиктивных цветов позволило точно определить, что здание удовлетворяет всем параметрам в плане освещения и не превышает макси мальных значений. Разработанную концепцию освещения фасада здания удалось вопло тить в программе DIALux. Была создана 3D модель, соответствующая гео метрическим габаритам самого здания и освещенная светильниками компа ний iGuzzini и Philips. 92

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Айзенберг Ю.Б. Энергосбережение в светотехнических установ ках. / Ю.Б. Айзенберг, Н.В. Рожков // Новости светотехники. Выпуск 16(4) //Под редакцией Ю.Б. Айзенберга / - М.: Дом света, 1999. - 24 с. 2. Айзенберг Ю.Б. Справочная книга по светотехнике / Ю.Б. Айзен берг. - М.: ЗНАК. 2006. - 972 с. 3. Алгоритм создания современных концепций городского освеще ния: мировой опыт [Электронный ресурс]: Лекция Михаила Иванова. - Ре жим доступа: https://www.youtube.com/watch?time_continue=1549&v=Rffli7EERxA (дата об ращения: 20.03.2018). 4. Амелькина С. А. Компьютерное моделирование осветительных установок. Лабораторный практикум: учебно-методическая разработка. Са ранск. Изд-во: ООО «13 РУС», 2012. - 56 с. 5. Амелькина С. А. Установки архитектурного освещения и свето вой рекламы. Учебно-методический комплекс. Электронный учебник ФГУП НТЦ «Информрегистр». Регистрац. свид-во обязательного федерального эк земпляра электронного издания № 23155. Номер государственной регистра ции обязательного экземпляра эл. издания 0321102083. ГОУ ВПО «МГУ им. Н. П. Огарева», 2011 г. 15,6 п.л. 6. Амелькина С. А. Приемы и средства наружного архитектурного освещения. [Электронный ресурс]: Учебный фильм по архитектурному ос вещению / Мордов. гос. ун-т. - Саранск, 2015. - 4,2 Гб. 7. Архитектурная подсветка здания ГУМ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.alpstroygroup.ru/services_gum.html (дата обраще ния: 15.04.2018). 8. Компания Архитектурная подсветка фасадов зданий [Электронный ресурс]: МедиаСвет. - Режим доступа: 93 http://indeolight.com/obekty-

osveshheniya/naruzhnoe/arhitekturnoe/ arhitekturnaya-podsvetka-fasadov- zdanij.html (дата обращения: 21.03.2018). 9. ГОСТ Р 55706-2013 «Освещение наружное утилитарное. Класси фикация и нормы». - введ. 2014-07-01. - Тех. комитет по стандартизации ; М.: 2014. - 10 c. 10. Духонькин А.Э., Амелькина С.А. Создание проекта освещенияфасада здания на основе компьютерного моделирования / Науч ный взгляд в будущее. 2016. Т. 4. № 4. С. 46-50. 11. Амелькина С.А. Разработка проекта освещения фасада ФСБ по Республике Мордовия / С.А. Амелькина, А.Э. Духонькин // Материалы XX научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Национального исследовательского Мордовского государственного универ ситета им. Н. П. Огарёва в 3 ч. - 2016. - С. 108-113. 12. лог ЗАО «Светлана-ОЭ» [Электронный ресурс]: Электронный ката компании «Светлана-ОЭ». - Режим доступа: http://www.rusprofile.ru/id/3938206 (дата обращения: 15.02.2018). 13. Кнорринг, Г.М. Осветительные установки / Г.М. Кнорринг. -Л. :Энергоиздат, ленингр. отд-ние, 1981. - 288 с. 14. Компьютерное моделирование осветительных установок. Лабо раторный практикум: учебно-методическая разработка / Составитель: Амель кина С.А. Саранск, 2012. - 52 с. 15. ный Контурная подсветка зданий [Электронный ресурс]: Официаль сайт компании Inventtrade. - http://inventrade.ru/articles/konturnaya_podsvetka_zdaniy/ Режим доступа: (дата обращения: 16.04.2018). 16. ный Контурная подсветка фасадов [Электронный ресурс]: Официаль сайт компании МедиаСвет - Режим доступа: https://mediasvet.com/konturnaya/ (дата обращения: 16.04.2018). 17. Мешков В.В. Осветительные установки / В.В. Мешков, М.М. Епанешников // Учебное пособие для вузов - М. : Энергия , 1972. - 360 с. 94

18. Номенклатурный каталог изделий ОАО “Ардатовский светотех нический завод” АСТЗ, 2018. - 352 с. 19. Основы моделирования освещения в программе Lightscape [Элек тронный ресурс]: Официальный сайт компании LightOnline. - Режим досту па: http://lightonline.ru/svet/lessons/LessonLightScape.html (дата обращения: 05.04.2018) . 20. Основы моделирования освещения в программе ReluxProfessional [Электронный ресурс]: Официальный сайт компании LightOnline. - Режим доступа: http://lightonline.ru/svet/lessons/Relux2007.html (дата обращения: 05.04.2018) . 21. Развитие и перспективы российского рынка светодиодных систем освещения [Электронный ресурс]: Сайт компании MasterDom. - Режим дос тупа: http://masterdom35.ru/jelektrika/razvitie-i-perspektivy-rossijskogo- rynka.html (дата обращения: 15.05.2018). 22. ный Расчет и проектирование освещения в DIALux EVO [Электрон ресурс]: Электронная библиотека. - Режим доступа: http://www.electrolibrary.info/54-raschet-i-proektirovanie-osvescheniya-v-dialuxevo.html (дата обращения: 06.04.2017). 23. Реалистичное освещение и визуализация [Электронный ресурс]: Электронный блог МирОсвещения. - Режим доступа: http://www.3dmir.ru/s_tutor/tutor/599.html (дата обращения: 15.05.2018). 24. Руководство пользователя. DIALux Версия 4.2. Стандартное про граммное обеспечение для расчета расположения освещения. 2006 г. 25. Сайт компании Световые технологии [Электронный ресурс]: Электронный каталог компании Световые технологии. - Режим доступа: http://www.ltcompany.com/ru/products/albatros-ntk-20/ (дата обращения: 19.02.2018) . 26. Световой дизайн ночного города [Электронный ресурс]: Лекция о световом дизайне ночного города Johan Moritz. - 95 Режим доступа:

https://www.youtube.com/watch?v=sZJ4zwPSMBc (дата обращения: 03.04.2018) . 27. Светорезерв [Электронный ресурс]: Электронный каталог компа нии Светорезерв. - Режим доступа: http://www.svetorezerv.ru/products (дата обращения: 11.02.2018). 28. Системы для проектирования освещения [Электронный ресурс]: Возможности светотехнических программ. - Режим доступа: http://www.cadgis.ru/2017/8/CADGIS-2017-1(8)-05.Raikova-Medvedev(Roadlight-CADs).pdf (дата обращения: 16.05.2018). 29. Скотт Келби. AdobePhotoshopLigtroom: справочник по обработке цифровых фотографий. Изд-во: Вильямс, 2009. - 448 с. 30. СП 52.13330-2016 «Естественное и искусственное освещение». - введ. 2017-05-08. - Тех. комитет по стандартизации; М.: 2017. - 102 c. 31. Амелькина С.А. Создание дизайн-проекта архитектурного осве щения мечети / С.А. Амелькина, М.М. Халиков // материалы xx научно практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов нацио нального исследовательского мордовского государственного университета им. Н. П. Огарёва в 3 ч. - 2016. - С. 300-305. 32. Центр технического света - Архитектурное освещение [Элек тронный ресурс]: Электронный каталог компании Центр технического света. - Режим доступа: http://lighting.by/article/?id=10 (дата обращения: 17.02.2018). 33. Церс [Электронный ресурс]: Электронный каталог компании ЦерсЭнерго. - Режим доступа: http://zers-group.ru/ (дата обращения: 18.02.2018) . 34. Электронный каталог Германской фирмы DialuxGMBG [Элек тронный ресурс]: База данных содержит сведения дизайне, освещении, про ектировании, последние версии программы Dialux, а так же сопутствующего программного обеспечения для этой программы, включая ссылки на свето технические базы данных фирм производителей светотехнической продук ции. - Режим доступа: http://www.dial.de/ (дата обращения: 14.02.2018). 96

35. Электронный каталог журнала Империя света [Электронный ре сурс]: В электронной базе данных представлены архивы журнала Империя света. - Режим доступа: http://www.artlighting.ru (дата обращения: 26.02.2018). 36. Энергия света. Свето-сервис. [Электронный ресурс]: Электрон ный каталог компании Энергия света. - Режим доступа: http://svet- tm.ru/naruzhnoe-osveshhenie-namzhnoe-utilitamoe-osveshhenie/ (дата обраще ния: 22.02.2018). 37. Cree [Электронный ресурс]: Электронный каталог компании Cree. - Режим доступа: http://www.cree.com/ (дата обращения: 17.02.2018). 38. Galad. Архитектурное освещение [Электронный ресурс]: Элек тронный каталог компании Galad. - Режим доступа: http://galad.ru/catalog/ (дата обращения: 12.02.2018). 39. IGuzzini [Электронный ресурс]: Электронный каталог компании iGuzzini. - Режим доступа: http://www.iguzzini.com (дата обращения: 26.05.2018) . 40. ный Ledel. Офисные светильники. [Электронный ресурс]: Электрон каталог компании Ledel. - Режим доступа: http://www.ledel.ru/production1/office/ (дата обращения: 07.02.2018). 41. PHILIPS Lumileds [Электронный ресурс]: Официальный сайт компании ProSoft. - Режим доступа: http://www.prosoft.ru/products/brands/lumileds/ (дата обращения: 26.05.2018). 42. Release DIALuxevo 7: IFC import and more efficient workflows [Электронный ресурс]: DIALux, Lighting, SmartBuilding. -Режим доступа: https://www.dial.de/en/blog/article/releasedialux-evo-7-ifc-import-and-moreefficient-workflows/ (дата обращения: 15.04.2018). 43. Relux.SoftWare[Электронный ресурс]: Официальный сайт компа нии Relux. - Режим доступа: http://relux.com/en/news.html (дата обращения: 11.04.2018) . 97

44. VIVALDI. Визуализация света [Электронный ресурс]: Официаль ный сайт компании Zumtobel. - Режим доступа: http://www.zumtobel.com/ruru/vivaldi.html (дата обращения: 12.04.2018). 98

Ф ЕД ЕРАЛЬНО Е ЕО С У Д А РС Т ВЕН Н О Е БЮ ДЖ ЕТНОЕ О БРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖ ДЕНИЕ ВЫ СШ ЕГО ОБРАЗО ВАНИ Я «Н А Ц И О Н А Л ЬН Ы Й И С С Л ЕД О ВА ТЕЛ ЬС К И Й М О РДО ВСК И Й ГО С У ДА РС ТВЕН Н Ы Й УН И ВЕРС И ТЕТ ИМ . Н. П. О ГАРЕВА» ОТЗЫВ на магистерскую диссертацию 1. Выпускника Института электроники и светотехники Духонькина Артура Эдуардовича 2. По направлению подготовки 11.04.04 Электроника и наноэлектроника (магистерская программа «Теоретическая и прикладная светотехника») Тема магистерской диссертации: Исследование возможностей светотехнических программ по разработке динамических проектов наружного архитектурного освещения 3. Тема является инициативной. Актуальность темы диссертации заключается в том, что с развитием светодиодных технологий цветодинамическое освещение становится все более оправданно востребованным. Оно позволяет значительно экономить электроэнергию. снижает эксплуатационные затраты, позволяет реализовывать различные режимы управления, как по цветодинамике, так и по регулированию яркости. 4. Степень теоретической изученности проблемы (формы изложения описательная, критический обзор, обоснование собственно позиции) В теоретической части проекта проведен анализ использования динамического приёма в наружном архитектурном освещении , исследован рынок технических средств, как в России, так и за рубежом и проведен их сопоставительный анализ. 5. Характеристика сложности и глубины решаемых задач, применяемые методы и обоснованность результатов В магистерской диссертации проведен сопоставительный анализ программ компьютерного моделирования освещения с точки зрения реализации цветодинамических режимов освещения. Выявлены преимущества и недостатки программ при визуализации, использовании технических средств, наличия цветных фильтров и фильтров для коррекции цветовых температур. Обоснованно выбрана программа моделирования DIALux 4.13, в которой разработаны многовариантные проекты освещения здания ГУМа в городе Москве. Проведено обоснование выбора режима управления, выбранными для реализации проекта освещения осветительными приборами. Созданы сцены визуализации с использованием приложения POV-Ray с различными светофильтрами. Для цветодинамического проекта здания реализован прием контурного освещения, на светодиодных светильниках,

предложенных на замену ламп накаливания в действующей осветительной установке. Магистерская диссертация проверена через систему АнтиплагиатВУЗ, итоговая оригинальность составила 99,71% (требование для магистрантов не менее 70%). 6. Использование математических методов ПЭВМ, специальных программных средств В магистерской диссертации использовалась программа компьютерного моделирования освещения DIAlux 4.13 подготовке пояснительной записки использовались приложения Microsoft Office Word. 7. Недостатки магистерской диссертации В качестве замечаний можно отметить неточностей в изложении. ряд стилистических 8. Степень внедрения результатов исследования (полная, частичная, наличие акта о внедрении) Результаты проведенных исследований рекомендуются к опубликованию. 9. Оценка профессиональной подготовленности магистранта Духонькин Артур Эдуардович может самостоятельно, квалифицированно решать научные и инженерно-технические задачи. Духонькин А. Э. заслуживает присвоения квалификации «магистр» по направлению подготовки 11.04.04 «Электроника и наноэлектроника» (профиль «Теоретическая и прикладная светотехника»). Научный руководитель: к.т.н., доцент кафедры светотехники « н » июня 2018 г. С. А. Амелькина

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫ Й ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ М О Р Д О В С К И Й Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й У Н И В Е Р С И Т Е Т им. Н.П. О Г А Р Ё В А » (Ф Г Б О У В О « М Г У им. Н.П. Огарёва») РЕЦЕНЗИЯ на магистерскую диссертацию студента Духонькина Артура Эдуардовича, обучающегося по направлению подготовки «Электроника и наноэлектроника» на тему: «Исследование возможностей светотехнических программ по разработке динамических проектов наружного архитектурного освещения» Содержание работы соответствует избранной теме. Тема является актуальной, так как динамическое освещение набирает популярность. Использование светодиодных светильников снижает эксплуатационные затраты, повышает энергоэффективность; появляются различные декоративные решения с управляемыми осветительными приборами, что очень важно в установках наружного архитектурного освещения. Список использованной в работе литературы полностью охватывает различные аспекты и проблемы исследования. Тема ВКР раскрыта полностью. Новизна работы заключается в том, что впервые был проведен сопоставительный анализ световых приборов для цветодинамического освещения с целью выявления наиболее оптимальных для создания проектов архитектурного освещения. Все научные положения, выносимые на защиту, выводы по работе и рекомендации обоснованы и достоверны. Отбор средств для выполнения ВКР (выбор осветительных приборов, цветных светофильтров, программного обеспечения для моделирования освещения) является необходимым и достаточным. Проведённая опытно-экспериментальная работа при выполнении ВКР отличается корректностью и высоким качеством. Практическая значимость ВКР заключается в возможности использования вариантов технических решений в наружном архитектурном освещении при выборе приема контурного освещения с цветодинамическим режимом. В работе использованы информационные ресурсы, пакет прикладной программы DIALux. ВКР оформлена грамотно и качественно; стиль изложения материала научный и отличается точностью, ясностью, краткостью. В качестве достоинств работы можно отметить подробный анализ возможностей специализированных светотехнических программ с точки зрения реализации и визуализации динамических режимов освещения. К недостаткам можно отнести слишком большое количество рисунков, что не снижает ценности самой диссертации.

Результаты могут быть использованы при проектировании наружного освещения с цветодинамическим режимом. Магистерская диссертация на тему «Исследование возможностей светотехнических программ по разработке динамических проектов наружного архитектурного освещения», выполненная Духонькиным А.Э., заслуживает оценки «отлично». Выпускнику возможно присвоение степени «магистр». Рецензент 15 июня 2018 г. Баринова И.А., канд. техн. наук , доцент

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв