Teoria i praktyka iluminacji obiektów

W monografii omówiono teoretyczne podstawy iluminacji - kryteria wyboru obiektów, metody i zasady oświetlania, przedstawiono koncepcje tworzenia projektów oraz wybrane przykłady realizacji. Opisano używany sprzęt i przebieg procesu wizualizacji komputerowej. Zamieszczono liczne kolorowe ilustracje.

"Niewiele jest inżynierskich obszarów działalności naukowej i zawodowej, szczególnie w obrębie elektrotechniki, w których efektem są prace, mające wywoływać wrażenia estetyczne. Taką funkcję spełnia iluminacja obiektów - dziedzina wyrosła z techniki świetlnej, a więc z elektrotechniki - w odniesieniu do obiektów budowlanych: zabytków, pomników, spełnia zatem służebną rolę wobec zagadnień leżących w obszarze zainteresowań architektury, historii sztuki, plastyki. Opis iluminacji obiektów stanowi zatem ogromne wyzwanie..." 

SPIS TREŚCI

PRZEDMOWA  9
SŁOWNICZEK PODSTAWOWYCH POJĘĆ  11
WSTĘP  13

Rozdział 1 PODSTAWY TEORETYCZNE ILUMINACJI OBIEKTÓW  17
1.1. Planowanie iluminacji w miastach   17
1.2. Kryteria wyboru obiektów iluminacji   19
1.3. Cele iluminacji   22
1.4. Metody iluminacji   23
1.5. Metody tworzenia obrazu iluminowanego obiektu — środki wyrazu używane w iluminacji  28
1.6. Tok projektowania   29
1.7. Ilościowe zalecenia wymagań oświetleniowych  31
1.7.1. Zalecane poziomy luminancji   31
1.7.2. Użycie światła barwnego w iluminacji   35
1.8. Ogólne zasady iluminacji  40
1.8.1. Zasada spójności obrazu  41
1.8.2. Zasada uporządkowania obrazu iluminowanego obiektu   46
1.8.3. Zasada ukrywania widoku opraw oświetleniowych  48
1.8.4. Zasada wzmacniania efektu okrągłości obiektu  50
1.8.5. Zasada akcentowania krawędzi ścian prostopadłych   53
1.8.6. Zasada wzmacniania głębi i wysokości  54
1.8.7. Zasada jednokierunkowego oświetlania płaszczyzn  58
1.9. Szczegółowe zasady iluminacji   60
1.9.1. Iluminacja mostów   60
1.9.2. Iluminacja obiektów sakralnych  66
1.9.3. Iluminacja zespołów obiektów architektonicznych  74
1.9.4. Iluminacja nowoczesnych obiektów budowlanych   78
1.9.5. Iluminacja obiektów przemysłowych   86
1.9.6. Iluminacja obiektów przyrody   88
1.9.7. Iluminacja fasad z kolumnami i podcieniami   94
1.9.8. Iluminacja pomników 100
1.10. Zagrożenia wynikające z błędnych rozwiązań iluminacji  103

Rozdział 2 OMÓWIENIE KONCEPCJI TWORZENIA PROJEKTÓW NA WYBRANYCH PRZYKŁADACH ILUMINACJI OBIEKTÓW 107
2.1. Dokumentacja projektowa iluminacji 107
2.2. Iluminacja Gmachu Głównego Politechniki Warszawskiej  110
2.2.1. Położenie gmachu i warunki jego obserwacji 110
2.2.2. Charakterystyka architektoniczna Gmachu Głównego Politechniki Warszawskiej  111
2.2.3. Koncepcja iluminacji  112
2.2.4. Realizacja iluminacji  112
2.2.5. Następstwa iluminacji gmachu 114
2.3. Iluminacja kościoła pw. Najczystszego Serca Maryi na Placu Szembeka w Warszawie  117
2.3.1. Architektura obiektu  117
2.3.2. Koncepcja iluminacji 118
2.3.3. Projekt iluminacji  119
2.3.4. Ocena iluminacji kościoła  122
2.4. Iluminacja kościoła garnizonowego pw. Matki Boskiej Królowej Polski w Olsztynie  123
2.4.1. Opis architektury, lokalizacji i warunków obserwacji obiektu 123
2.4.2. Koncepcja iluminacji 125
2.4.3. Prezentacja obrazu symulacyjnego projektu iluminacji  127
2.4.4. Specyfikacja sprzętu iluminacyjnego  130
2.5. Iluminacja ratusza w Jaworze 130
2.5.1. Opis architektury i warunków obserwacji obiektu  130
2.5.2. Koncepcja iluminacji 131
2.5.3. Komputerowa symulacja projektu iluminacji  133
2.6. Iluminacja kamienicy przy ul. Lubicz/Radziwiłłowskiej w Krakowie  136
2.6.1. Koncepcja iluminacji kamienicy 137
2.6.2. Rozmieszczenie linii świetlnych i ocena efektów ilościowych 138
2.7. Iluminacja poznańskiego „Okrąglaka"  139
2.7.1. Opis architektury, położenia i warunków oglądalności  139
2.7.2. Koncepcja iluminacji 140
2.8. Iluminacja gmachu Ministerstwa Edukacji Narodowej  143
2.8.1. Prezentacja obiektu i warunków jego obserwacji 143
2.8.2. Koncepcja iluminacji 144
2.8.3. Wizualizacja komputerowa projektu  145
2.8.4. Obliczony rozkład luminancji  145
2.8.5. Rozmieszczenie sprzętu oświetleniowego  145
2.8.6. Zestawienie użytego do iluminacji sprzętu oświetleniowego  147
2.8.7. Ilustracja powykonawcza iluminacji gmachu Ministerstwa Edukacji Narodowej  147

Rozdział 3 SPRZĘT OŚWIETLENIOWY STOSOWANY W ILUMINACJI OBIEKTÓW 149
3.1. Podstawy geometryczne i fotometryczne konstrukcji iluminacyjnego sprzętu oświetleniowego  149
3.1.1. Skupianie wiązki świetlnej — reflektory  151
3.1.2. Rozpraszanie wiązki świetlnej w iluminacji — naświetlacze  155
3.2. Charakterystyki fotometryczne reflektorów i naświetlaczy iluminacyjnych  158
3.2.1. Użyteczne parametry reflektorów i naświetlaczy 165
3.2.2. Szczegółowe dane fotometryczne reflektorów i naświetlaczy  168
3.3. Charakterystyczne rozwiązania konstrukcyjne iluminacyjnego sprzętu oświetleniowego  170
3.3.1. Reflektory obrotowo-symetryczne  171
3.3.2. Reflektory z poprzecznie położonym źródłem światła  172
3.3.3. Reflektory z pryzmatycznymi kloszami  174
3.3.4. Naświetlacze symetryczne 175
3.3.5. Naświetlacze asymetryczne  176
3.3.6. Naświetlacze dwustronne 178
3.3.7. Naświetlacze liniowe  179
3.3.8. Reflektory z regulowaną bryłą fotometryczną 180
3.4. Związek bryły fotometrycznej, wycelowania i pozycji reflektora z kształtem plamy świetlnej  182
3.4.1. Plama świetlna pochodząca od obrotowo-symetrycznego reflektora  183
3.4.2. Plama świetlna pochodząca od obrotowo-symetrycznego reflektora z pryzmatyczną szybą rozpraszającą  184
3.4.3. Plama świetlna pochodząca od symetrycznego naświetlacza  189
3.4.4. Plama świetlna pochodząca od asymetrycznego naświetlacza  194
3.4.5. Plama świetlna pochodząca od naświetlacza dwustronnego  197
3.4.6. Plama świetlna pochodząca od linii świetlnych  198
3.5. Źródła światła używane w iluminacji  200
3.6. Klasy bezpieczeństwa elektrycznego reflektorów i naświetlaczy, szczelności i wytrzymałości na uderzenia  206
3.6.1. Zabezpieczenie przed porażeniem elektrycznym 206
3.6.2. Zabezpieczenie przed przedostawaniem się ciał stałych i wilgoci (klasyfikacja IP)  207
3.6.3. Wytrzymałość na uderzenia  208
3.6.4. Zabezpieczenie przed zapaleniem  208

Rozdział 4 WIZUALIZACJE KOMPUTEROWE ILUMINACJI OBIEKTÓW 209
4.1. Wprowadzenie do problematyki symulacji komputerowej i wizualizacji oświetlenia  209
4.1.1. Wizualizacje w przestrzeni dwuwymiarowej (2D)  211
4.1.2. Wizualizacje trójwymiarowe (3D)  213
4.1.3. Wizualizacje fotorealistyczne  215
4.2. Przebieg procesu wizualizacji  216
4.2.1. Modelowanie geometrii obiektu iluminacji  217
4.2.2. Definiowanie właściwości refleksyjno-transmisyjnych powierzchni  224
4.2.3. Tworzenie wirtualnej sceny oświetleniowej  227
4.2.4. Obliczenia oświetleniowe — rendering  229
4.2.5. Adaptacja renderingu do wieczornej/nocnej fotografii obiektu 231
4.3. Algorytmy wizualizacji oświetlenia  234
4.3.1. Obliczenie oświetlenia bezpośredniego obiektów w wizualizacji iluminacji  235
4.3.2. Algorytm obliczania doświetlającego efektu odbić wielokrotnych (oświetlenie pośrednie)  238
4.3.3. Algorytmy obliczeń kolorymetrycznych  239
4.4. Dokładność i użyteczność wizualizacji komputerowej oświetlenia 241

LITERATURA  253