автореферат диссертации по архитектуре, 18.00.04, диссертация на тему:Основы формирования световой среды городской застройки

На правах рукописи

Орлова Людмила Николаевна,

ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ СВЕТОВОЙ СРЕДЫ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ

Специальность 18.00.04-Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва-2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,

старший научный сотрудник Лазарева Ирина Владимировна,

доктор технических наук Басов Юрий Георгиевич,

доктор архитектуры, доцент Крашенинников Алексей Валентинович

Ведущая организация

Государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский и проектный институт Генерального плана г. Москвы (ГУП НИиПИ Генплана г. Москвы)

Защита состоится 16 мая 2006 г. в 1522 часов на заседании диссертационного совета Д 212.138.09 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете по адресу: 113114, г. Москва, Шлюзовая набережная, д. 8, аудитория №411.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан 14 апреля 2006 г.

диссертационного совета

Ученый секретарь

А.И. Плотников

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность проблемы. Оптимизация естественной световой среды городской застройки является сейчас наиболее острой градостроительной, экономической и социально-правовой проблемой. С переходом землепользования и строительства на рыночную основу нормы инсоляции и естественного освещения помещений, жестко регламентирующие разрывы между зданиями и плотность застройки, стали главным фактором, сдерживающим стремления инвесторов, владельцев и арендаторов земельных участков к переуплотнению городской застройки с целью получения максимальной прибыли. Согласно официальному представлению Минздрава РФ, необходимость пересмотра норм возникла в связи с названной негативной коммерческой тенденцией, которая приводит к ущемлению прав граждан РФ на благоприятную среду жизнедеятельности. В связи с этим становится актуальной потребность в светотехнической паспортизации территорий, существующего и вновь возводимого жилья, определяющей его рыночную стоимость на основе достоверных методик оценки качества световой среды городской застройки.

Работа выполнялась по программе отраслевой научно-технической проблемы 0.55.16.061: "Усовершенствовать методы расчета инсоляции микрорайонов, жилых и общественных зданий в различных климатических условиях... ", по темам: " Корректировка градостроительных нормативов естественного освещения ВСН 2-85 в исторической застройке г. Москвы ", " Теория и методы расчета естественного светового поля в пространствах городской застройки и помещений ", " Совершенствование методов расчета и нормирования естественного освещения" и программе Правительства Москвы по разработке Московских городских строительных норм инсоляции и естественного освещения (постановление Правительства Москвы от 31.12.96 № 1036 "О снижении стоимости строительства объектов городского хозяйства" и распоряжение Мэра Москвы от 6.06.97 № 449-РМ "О разработке временных норм инсоляции и естественного и искусственного освещения в г. Москве").

1.2. Цель работы: разработка теории и математических методов моделирования и расчета естественного светового поля в атмосфере, пространствах застройки и помещений для проектного обоснования формы, взаиморасположения и плотности постановки зданий на городских территориях.

Объект исследования - городская застройка.

Предмет исследования — естественная световая среда.

Основные задачи исследования:

- разработка методологических основ формирования естественной световой среды городской застройки;

- построение, визуализация и исследование математической модели инсоляции городских территорий и помещений;

- разработка и визуализация универсальной спектрально-колориметрической модели безоблачной земной атмосферы как источника естественного облучения городской застройки и помещений;

- теоретическое моделирование и натурное исследование естественной облученности в пространствах городской застройки;

- построение и исследование математической модели прямой и отраженной составляющих светового поля в пространствах городской застройки как источника естественного освещения помещений облачным небом;

- построение и исследование математической модели прямой и отраженной составляющих естественной освещенности в помещениях;

- компьютерная визуализация светового поля в городской застройке как наглядное доказательство универсальности, безошибочности и точности расчетных моделей;

- сравнительный анализ разработанных и существующих расчетных моделей естественного освещения;

- выявление точных и приближенных инвариант светового поля и разработка на этой основе графоаналитического метода расчета отраженной составляющей естественного освещения в помещениях;

- разработка методики инженерного расчета световых полей для обоснования и экспертизы проектных решений городской застройки;

- разработка предложений по совершенствованию показателей нормирования и расчета инсоляции и естественного освещения зданий и городских тер-

риторий как критериев проектного обоснования формы, взаиморасположения и плотности постановки зданий на городских территориях.

Метод исследования: теоретический метод численного моделирования и компьютерной визуализации исследуемых явлений на основе оптической теории светового поля.

13. Научная новизна. Впервые дано теоретическое обоснование методов расчета показателей инсоляции и естественного освещения на основе принципиально нового понимания структуры светового поля как аддитивной комбинации пространственных рассеянных, размытых и четких оптических изображений множества светящих объектов в рассматриваемой области пространства. Качественно адекватная явлению оптическая теория светового поля и его количественное интегрально-операторное представление позволили разработать достоверные методы расчета и компьютерной визуализации естественных световых полей в атмосфере, пространствах городской застройки и помещений.

1.4. Практическая ценность результатов. Рекомендации по нормированию инсоляции и естественного освещения были реализованы в СанПиН обеспечения инсоляции жилых и общественных зданий и территорий жилой застройки № 2605-82 и затем в СНиП 2.07.01-89 "Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений", при корректировке ВСН 2-85, Московских городских строительных нормах МГСН 2.05-99 "Инсоляция и солнцезащита", МГСН 2.06-97 "Естественное и искусственное освещение", МГСН 2.06-99 "Естественное, искусственное и совмещенное освещение".

Научные результаты вошли в учебники "Городская климатология" (М., Стройиздат, 1993 г.), "Архитектурная физика" (М., Стройиздат, 1997 г.) и Справочную книгу по светотехнике (М., 2006 г.), использованы при подготовке "Пособия по расчетам инсоляции и проектированию солнцезащитных средств в жилых, общественных и промышленных зданиях на территории СССР" (НИИСФ), а также внедрены институтом развития города "Нижегородграж-данНИИпроект", ООО НПП "Архитектоника" и др. в проектную практику.

Разработан комплекс исследовательских и учебных программ, предназначенных для изучения и визуальной демонстрации закономерностей формирования и восприятия светоцветовых композиций, структуры световых полей и их

инвариантов в пространствах застройки и помещений, а также методические указания по расчету естественного освещения оптическим методом.

1.5. На защиту выносится научная концепция формирования естественной световой среды городской застройки и разработанные на ее основе:

- теория и методы моделирования, расчета и визуализации естественного светового поля в атмосфере, пространствах застройки и помещений;

- инженерный расчет световых полей для обоснования и экспертизы проектных решений городской застройки;

- предложения по совершенствованию расчета показателей инсоляции и естественного освещения зданий и территорий как критериев проектного обоснования формы, взаиморасположения и плотности постановки зданий на городских территориях.

1.6. Достоверность сформулированных выводов и обоснованность рекомендаций обеспечены использованием современных методов компьютерного моделирования и визуализации исследуемых явлений на основе качественно адекватной явлению оптической теории светового поля и подтверждаются сходимостью расчетных данных с экспериментальными, хорошим согласованием с натурными измерениями и расчетами ведущих отечественных и зарубежных научных центров.

1.7. Апробация работы. Результаты теоретических исследований доложены и обсуждены на Международном светотехническом симпозиуме "Оау-1^1и-90" (Москва, 1990 г.). Международных научно-технических конференциях "Архитектура и строительство", Международных научно-промышленных форумах "Великие реки" (Н. Новгород, 2000-2005 гг.), 3-ей Международной научно-практической конференции "Развитие современных городов и реформа жилищно-коммунального хозяйства" (Москва, 2005 г.), 4-ой Международной научно-практической конференции " Город и экологическая реконструкция жилищно-коммунального комплекса XXI века" (Москва, 2006 г.).

1.8. Публикации. Результаты диссертации изложены в 50 научных трудах (объемом 25,2 п. л.), из них 17 статей в центральной печати (в том числе в изданиях, рекомендованных ВАКом - 11), в 9 материалах международных конференций, конгрессов, симпозиумов; СНиПе, СанПиНе, МГСН, ВСН, в Спра-

вочной книге по светотехнике и учебном пособии для ВУЗов "Городская климатология", вышедшем в Стройиздате.

1.9. Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, восьми глав, заключения, основных результатов и выводов, списка библиографических источников из 319 наименований, 6 приложений и содержит 245 страниц текста, 167 иллюстраций, 19 таблиц и 65 страниц приложений.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проблемы, научная новизна и практическая ценность работы, формулируются цель и задачи исследования.

В первой главе дается исторический обзор и характеризуется современное состояние проблемы.

Проблема обеспечения оптимального естественного светового режима городской застройки возникла в 19 веке на основе общежитейских представлений о благотворности прямых солнечных лучей (А.Фогт, Ф.Ф. Эрисман). К середине 20 в. сформировались вполне современные гигиенические представления о многообразии воздействия инсоляции на среду обитания и организм человека.

Исторически сложившаяся тенденция связывать биологические эффекты естественного облучения только с прямыми солнечными лучами предопределила приоритетное развитие геометрических методов расчета продолжительности инсоляции (ПИ). Разработка методов решения задач пространственно-временного расчета инсоляции, не выходящих за рамки классических разделов математики и физики, в основном была завершена в 70-е гг. прошлого столетия. За исключением методов косоугольного (Д.В. Бахарев, В.Б. Вейнберг, JI. Кюттнер, Г. Марти) и центрального проецирования (Х.А. Беккет, Б.А. Дунаев, Г. Плейжел) все ручные методы и приборы расчета инсоляции (Б.А. Дунаев, Д.С. Масленников, Н.В. Оболенский, A.M. Рудницкий, М. Тваров-ский) представляют сейчас лишь исторический интерес.

Энергетические методы определяют плотность потока, создаваемую им облученность и экспозицию в лучистых или эффективных (световых, эритем-ных, бактерицидных и др.) единицах измерения, и базируются на совместном

рассмотрении энергетической и геометрической картин инсоляции. Прослеживается эволюция их развития от создания основ (В.А. Белинский, Г. Плейжел), совершенствования расчетных методов (А. Авасте, А. Ангстрем, H.H. Калитин, Г. Кимболл, К.Я. Кондратьев, Ж. Ленобль, И. Н. Минин, Е.В. Пясковская-Фесенкова, С.И. Савинов, С.И. Сивков, В.В. Соболев, Е.М. Фейгельсон, К.С. Шифрин) и проведения прецизионных наблюдений (В.А. Белинский, Н.П. Гараджа, Б.И. Кушпиль, Д.Н. Лазарев, Г.Ш. Лившиц, Е.И. Незваль, Н.П. Никольская, В.Е. Павлов, И.Н. Ярославцев) до компьютерного моделирования радиационного режима застройки в оптическом диапазоне спектра Солнца (Д.В. Бахарев, Л.Н. Орлова).

В отечественной градостроительной науке современные принципы застройки кварталов и технического нормирования инсоляции устанавливались в 30-60-е гг. 20 в. (A.C. Анищенко, Л.Л. Дашкевич, А.У. Зеленко, Л.М. Тверской). Потребности практики в регламентации оптимальных градостроительных разрывов привели к созданию санитарных норм обеспечения инсоляцией помещений и территорий - СН 427-63, в которых ее общеоздоровительное воздействие оценивалось по критерию 3-х ч непрерывной продолжительности (В.К. Беликова, В.Д. Постникова). Вопросы реализации положений санитарных норм и регулирования инсоляции в застройке рассмотрены в работах Н.С. Анищенко, М.А. Гостинцевой, Ю.Ф. Дмитриевского, Б.А. Дунаева, O.A. Корзина и Н.В. Оболенского, Д.С. Масленникова, Г. Ситника, В.Т. Шимко, А.Я. Штейнберга, A.B. Ершова, Х.Н. Нуретдинова и И.С. Суханова.

В отличие от зарубежных исследований, ориентирующихся в основном на социологические обобщения субъективных мнений людей о качестве световой среды, отечественная гигиена базируется на объективных (неадекватных органам чувств) биологических эффектах естественного облучения среды и человека - бактерицидном и эритемно-профилактическом действии излучения (В.К. Беликова, Н.Ф. Галанин, Ю.Д. Губернский, Н. М. Данциг, М. Лекиш, В.Д. Постникова). Подобный подход к обоснованию гигиенических требований вполне правомерен, однако нормируемый показатель ПИ невозможно непосредственно обосновать фотобиологическими эффектами облучения. Их величина определяется дозой облучения (экспозицией), которая не коррелирует с продолжительностью нестационарного по мощности естественного облучения. Поэтому воз-

никла необходимость разработки методов расчета энергетических и эффективных показателей инсоляции и рассеянного излучения атмосферы для моделирования и оценки их фотохимического и биологического действия на человека и городскую среду и выяснения возможности использования ПИ в качестве упрощенной комплексной характеристики биологической и психогенной ценности инсоляции.

В практике нормирования и расчета инсоляции до сих пор игнорируется ее колебательная, импульсная природа. Ступенчатая дифференциация норм по географической широте при ее действительном непрерывном изменении, проверка выполнения норм только в дни начала/окончания нормативных периодов и другие упрощения, введенные для облегчения ручного расчета ПИ, снижают точность и, зачастую, делают недостоверной оценку выполнения нормативных требований. Это приводит к нарушению прав граждан на получение гарантированного законом минимума инсоляции жилищ и наносит значительный ущерб экономике строительства. Поэтому разработка компьютерной программы, позволяющей точно рассчитывать годовой режим инсоляции помещений и территорий на заданной географической широте, как универсального инструмента САПР в градостроительстве, следует считать неотложной задачей.

Другим важным критерием проектного обоснования формы, взаиморасположения и плотности постановки зданий на городских территориях является обеспечение нормируемой естественной освещенности (ЕО) помещений, регламентируемой величиной коэффициента естественной освещенности (КЕО). Значительный вклад в разработку методов расчета ЕО внесли Н.Г. Болдырев, A.A. Гершун, Н. М. Гусев, A.M. Данилюк, Н.М. Данциг, В.В. Мешков, P.A. Сапожников.

Продемонстрировано, что существующие эмпирические инженерные методы расчета КЕО не обладают универсальностью и точностью, необходимыми для достоверной оценки соответствия проектных решений зданий и городской застройки нормативным требованиям к ЕО помещений, причем наиболее узким местом является учет отраженной составляющей.

Современное понимание теории светового поля как теории естественных оптических изображений (Д.В. Бахарев, 1986-2005 гг.) дает наглядное представление о сложности задач расчета световых полей, т.е. по существу, расчета

зрительно воспринимаемых нами изображений окружающего мира. И, вместе с тем, позволяет использовать для описания таких полей адекватную явлению терминологию и математический аппарат геометрической оптики, проективной геометрии, теории интегральных уравнений, открывающие широкие возможности для численного моделирования явлений на ПЭВМ. Поэтому разрабатывать приближенные, и тем более ручные, методы расчета ЕО представляется нецелесообразным. Таким образом, в настоящее время неотложной задачей становится создание точных теоретических методов, непосредственно пригодных для решения практических задач.

Осуществлен поиск и составлен перечень существующих зарубежных компьютерных программ и выполнена сравнительная оценка моделирования ими световых полей.

Во второй главе излагается современное научное понимание процесса инсоляции, дается оценка состоянию ее нормирования и расчета, предлагается методика компьютерного расчета ПИ городской застройки в годовом цикле.

Как видно на рис. I, со светотехнической точки зрения инсоляция представляет собой своеобразную природную установку колебательного облучения Земли. Продолжительность астрономической инсоляции

Т, =■^aтccos(-tg<p■tgS) (1)

колеблется с амплитудой А г, возрастающей от 0 на экваторе (географическая широта <р = 0°) до 12 ч на полярном круге (<р= 66,55°). Годовая продолжительность астрономической инсоляции на всех широтах одинакова и равна 4380 ч. Однако на экваторе Тл не зависит от склонения Солнца — д и всегда равна 12 ч. На полярном круге синусоидально-линейные колебания ТА вырождаются в треугольное и самый короткий 24-ч полярный день переходит к полюсу в 4380-4 прямоугольный импульс с полугодовым фазовым промежутком. В практике гигиенического нормирования инсоляции пользуются расчетно- астрономической ПИ, не учитывающей первые после восхода и последние перед заходом Солнца 1—1,5 ч. При точном угловом ограничении расчетного зенитного расстояния Солнца 2р—8° колебания расчетно-астрономической ПИ приобретают более сложный характер:

2 cos z — sin ф sin S

TA =—arceos-p-----(2)

15 cos q> cos о v '

Как видно на рис. 1, б, узлы колебаний расчетной ПИ в дни равноденствия исчезают, "расчетно-полярные ночи" опускаются ниже полярного круга, фазовые промежутки импульсов Тл сокращаются с увеличением расчетной высоты Солнца и нормируемого минимума ПИ.

В затеняемых пространствах застройки и помещений инсоляция представляет собой симметричные относительно солнцестояний уникальные колебательные импульсы (рис. 2). В зависимости от ориентации окон и характера их затенения окружающими зданиями, балконами, лоджиями и т.п. ПИ помещения может принимать любые значения от 0 до расчетной продолжительности дня. Ограничивать возможность инсоляции помещений каким-либо "нормативным периодом", согласно требованиям пункта 2.5 СанПиН 2.2.1/2.1.1. 1076-01 "Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий", нецелесообразно. В годовом периоде колебания фазовые промежутки, в которые возможно обеспечить инсоляцию территорий и помещений, в каждой конкретной экранирующей ситуации следует определять расчетным путем. Для этого достаточно регламентировать в зависимости от широты местности среднегодовое значение установленного оптимума.

Разработан программный комплекс Lara_02 "Программа расчета инсоляции и естественного освещения", состоящий из нескольких оверлейных модулей, решающих различные функциональные задачи расчета, проектирования, архивации результатов расчета и корректировки проектных решений. Программа мгновенно рассчитывает годовой режим инсоляции помещений (рис. 2) и территорий (рис. 3) и выдает на плавающую панель таблицу результатов расчета, иллюстрированную на солнечной карте небосвода контуром затеняющих расчетную точку объектов, а на генплане - веерами их визирования из расчетной точки помещений (рис. 2). Быстрота подготовки исходных данных и самих расчетов, качество и наглядная информативность расчетной документации несопоставимы с официальной ручной методикой СанПиН. Разнообразные возможности программы подтверждены многолетней практикой компьютерных расчетов годового режима инсоляции реальных проектов городской застройки.

-го^-

— I

б) 1

^4И

г

/

во 1 во

11 1

Рис. I. Колебания астрономической (а) и расчетной ПИ (б) земной поверхности на широтах северного полушария Земли (а) при расчетной высоте Солнца 5-20° (фазовые промежутки колебательных импульсов на 60° с ш приведены для 2-часового нормативного минимума ПИ помещений)

Рис. 2. Годовой режим инсоляции 3-комнатной квартиры № 15 на 3 этаже дома № 4 по ул. Варварской в г. Н. Новгороде

Рис.3. Фазовые и среднегодовая картины годового колебания поля ПИ на участке застройки квартала по ул. Белинского в Нижнем Новгороде

Третья глава посвящена разработке спектрально-колориметрической модели земной атмосферы как источника естественного светового поля.

Разработана универсальная многопараметрическая анизотропная модель прямой радиации и излучающего небосвода, позволяющая вычислять спектральные, интегральные и эффективные характеристики световой среды в оптическом диапазоне спектра Солнца при широком варьировании параметров состояния атмосферы.

В основу моделирования прямой солнечной радиации положены современные расчетные методы актинометрии. Ослабление потока прямой солнечной радиации подчиняется общему закону Бугера. В УФ и видимой областях спектра (290-760 нм) поверхностная плотность монохроматического потока прямой радиации представлялась следующим образом:

°=Щ)е1 \ (3)

где Еа (Я) - монохроматическая облученность у поверхности Земли; Е (Я) и

£<>з (Л-) - внеатмосферная и подозонная солнечные постоянные; тх - показатель ослабления атмосферы, обусловленный молекулярным и аэрозольным рассеянием; т0- линейная плотность атмосферы в направлении Солнца; ах - спектральный коэффициент поглощения озона; а>т— приведенная толщина слоя озона; тп, - линейная плотность озона; Рх - коэффициент молекулярного ослабления на уровне моря; Ро и Р - атмосферные давления на уровне моря и расчетном; Ь0 - коэффициент мутности Ангстрема для эффективной длины волны Ло=550 нм.

Расчеты для ИК области (760-5000 нм) выполнены по полосам поглощения и пропускания Н20 и С02:

Ео = ]?Е(АЛ)е-Ъ"°.Т(Н20)-Т{С02), (4)

АЛ,

где Т{Н20) и Т(С02) — соответственно функции пропускания для Н20 и С02.

Плотность эффективного потока прямой радиации определялась путем

интегрирования по спектру выражения (3)

£ = (5)

л

где Кэф(Х)— функция относительной спектральной эффективности излучения.

Яркость монохроматического рассеянного излучения в УФ и видимой областях спектра определялась приближенным решением интегро-дифферен-циального уравнения с учетом линейной плотности атмосферы и атмосферных индикатрис рассеяния:

^ ' 1 4 ^ [4 + 3 (1-а,К] ^

е~ч+еТх3 eTi~ечщ)

—--УЯК^П

dX (6)

Разработана методика моделирования полуэмпирической атмосферной индикатрисы рассеяния на основе известной аддитивной зависимости:

АгА =(% /тл) х*(у) + (таЛ /тх) М, (7)

где т/и и taA — соответственно показатели релеевского и аэрозольного ослабления атмосферы; и ха(у,Я)- релеевская и аэрозольная индикатрисы рассеяния и ее аппроксимации кубическими сплайнами.

В ИК области спектра атмосфера аппроксимировалась восьмислойной моделью однократного рассеяния, позволяющей определять потоки излучения на различных уровнях с учетом поглощения НгО и СОу.

'1 -¿if, (8)

я да | 4 /ы mq щ

где номер слоя; ис - количество слоев; оказатель ослабления слоя воздуха; /-отражающая поверхность.

Эффективные облученности горизонтальной площадки рассеянной радиацией вычислялись путем интегрирования яркости по сфере

ЯХ/2

Ег JA^(A)Z, (z0,z, A)sm zcosz dz dA, (9)

о 0

Надежность анизотропной модели небосвода и ее пригодность для теоретических исследований подтверждена хорошей сходимостью с результатами расчетов и наблюдений ряда ведущих научных учреждений СНГ.

Разработанная на этой основе программа ОеагБку может использоваться как самостоятельный модуль, моделирующий прямую радиацию и яркость излучения небосвода, или как исходный блок в модели поля суммарного облучения в пространствах городской застройки и помещений.

Программа С1еаг8ку предназначена также для работы в качестве модуля, задающего источник естественного освещения. Вычисляемые матрицы ЯОВ-яркостей неба и значения ЯСВ-освещенностей перпендикулярной солнечному лучу площадки используются для расчета начальных ЯСВ-освещенностей объектов городской среды светом неба и Солнца. Визуализация спектральной модели безоблачного неба показала, что воспроизводимые ею картины яркости и цветности неба от конца астрономических сумерек и до полного восхода над горизонтом солнечного диска (рис. 4-6), являются наиболее показательными для оценки полноты, достоверности и точности математической модели источника естественного освещения. Современная цифровая видео и вычислительная техника открывают здесь широкие возможности для фиксации и натурных исследований яркости и цветности неба и численно-визуального сопоставления их результатов с теоретическими моделями.

В четвертой главе исследуются закономерности поступления эффективной и интегральной солнечной радиации в застройку.

Оценка природных ресурсов УФ, биологически эффективного и интегрального облучения помещений и территорий и выявление закономерностей их снижения в результате экранирующего воздействия городской застройки являются одной из основных задач обеспечения инсоляции городской среды. В качестве представительной величины для оценки может выступать доза облучения Н. Этот компактный интегральный показатель является именно тем физическим показателем, от которого непосредственно зависит величина фотобиологических эффектов и достоверно характеризует сезонные, азимутальные и широтные особенности режима инсоляции застройки.

На основе энергетического метода разработана методика расчета спектральных, интегральных и эффективных характеристик прямого, рассеянного и суммарного облучения открытых пространств, помещений и территорий застройки на любых широтах.

Рис. 4. Визуализированная яркость цветного неба для стандартной атмосферы при различных высотах Солнца. На проекциях неба даны максимальные и минимальные значения ИХЗВ-координат цвета и их соотношения. Справа приведены яркости зенита (в ккдА^) и освещенности горизонтальной поверхности (в клк), вычисленные по 1ШВ-координатам цвета

Рис. 5. Светлота неба для стандартной атмосферы при различных высотах Солнца. На проекциях неба даны максимальные и минимальные значения суммарной яркости £ и их соотношения. Справа приведены значения коэффициента адаптации и освещенности горизонтальной поверхности (в клк)

Рис. 6. Панорамы солнечной части неба в навигационных (А0= - 12°) и гражданских (Л0=- 6°) сумерках (заря) и при восходе Солнца в замутненной атмосфере

Произведена оценка природных ресурсов естественного облучения незастроенных территорий в годовых циклах для всей широтной полосы СНГ, хорошо согласующаяся с эмпирическими и расчетными данными метеорологов.

Построена радиационная модель помещения. Вычислялись спектр и потоки прямой солнечной радиации и рассеянного излучения при безоблачном небе и средних значениях характеристик прозрачности атмосферы. Анализ данных позволил выявить основные закономерности формирования биологически эффективного радиационного режима помещений при открытом горизонте и в условиях экранирующего воздействия застройки. Величина входящих в помещение потоков прямой .Р„ и рассеянной радиации определяется высотой Солнца А0, разностью азимутов Солнца и ориентации све-топроема ЛА = | А@ - Ао\. Для /•"„ обе эти зависимости имеют резко выраженный экстремальный характер, причем максимум Р„ достигается при А0=30-50°. Величина Гр монотонно растет с увеличением йе, ее зависимость от ЛА выражена слабее. Вклад Р„ во входящий в помещение суммарный поток определяется комбинацией й0 и АЛ и в условиях открытого горизонта обычно не превышает 50%. Дневной ход при открытом горизонте определяется изменением й0 и ЛА при данной комбинации 8 и А0 и всегда имеет характер гауссовых кривых. Продолжительность поступления и максимальная величина Р„ существенно зависит от А0, в то время как аналогичная зависимость максимума Рр выражена сравнительно слабо.

Экранирующее воздействие застройки на Рп и принципиально различно. В промежутке времени инсоляции помещения Т между моментами освобождения и накрытия светопроема тенью дневной ход Р„ совпадает с ходом приоткрытом горизонте. Поэтому при любом Т=сопх1 зависимости Р„ и Н„ от А0 и ЛА имеют резко выраженный экстремальный характер, что указывает на отсутствие корреляции между Г и Н„, тем не менее показатель ПИ продолжает фигурировать в гигиенических исследованиях. Экранирование снижает абсолютную величину Рр, однако ее дневной ход остается при этом подобным ходу при открытом горизонте, поэтому зависимость как Рр, так и Нр от <р, 8 и А0 почти совпадает с аналогичными зависимостями при открытом горизонте. Относительные изменения Рри Нр при увеличении открытости небосвода также имеют сходный характер и мало зави-

сят от ориентации помещения. Зависимость вклада #„ в #с от степени экранирования небосвода носит, как правило, экстремальный характер. В условиях экранирующего воздействия застройки роль прямой радиации в формировании радиационного режима помещений значительно возрастает.

Приводятся результаты исследования радиационного режима городских территорий. Наглядно продемонстрировано,что широтные и азимутальные различия в облучении помещений и территорий выявляются только в годовых дозах. Поэтому представительным показателем может выступать годовая доза или отнесенные к ней экстремальные и локальные характеристики облучения.

Установлено, что относительные поля любой энергетической (монохроматической, интегральной) или эффективной (световой, бактерицидной, ФАР и т.п.) облученности, создаваемые в пространствах застройки и помещений излучением неба при любых состояниях атмосферы и ее облачного покрова, имеют одинаковую зональную структуру, определяемую геометрическими параметрами застройки и помещения, и различаются только зональным градиентом. Предложено классифицировать здания по их относительной длине на 3 группы: башенные, средней протяженности и протяженные, а порождаемую ими область экранирования разделить на 3 зоны: малого, среднего и большого экранирования. При выборе рациональной конфигурации и параметров зданий следует учитывать удельную экранирующую способность, т.е. величину зоны экранирования, отнесенную к единице общей площади жилья или населения на данной территории. Выявлены закономерности образования зон с различной степенью экранирования на территории типичных планировочных приемов.

Надежность аналитической модели радиационного режима и ее пригодность для теоретических исследований подтверждена результатами натурных измерений потоков интегральной радиации на территории жилой застройки.

В пятой главе изложены принципы математического моделирования многократных отражений света и построения аналитической модели отраженной составляющей в рефлексивных пространствах городской застройки.

Поле результирующего КЕО £•,•(*/), образующееся в результате многократных отражений света в помещениях и пространствах застройки, описывается системой линейных интегральных уравнений Фредгольма

*■('/) = *„•(',)+|>у (и = 12Л„м)> (10)

>1 Яу

где ¿ыУ/У ~ начальный КЕО (прямая составляющая), искомая функция

распределения освещенности на поверхности - коэффициент отраже-

нияповерхности Ку(1,,Ху)~ ядра системы, имеющие физический смысл элементарного (дифференцированного) коэффициента освещенности, представляющего собой отношение освещенности в точке // освещаемой поверхности 5/ к начальной светности площадки ску в окрестностях точки излучающей поверхности причем любая из т поверхностей отражающей системы может рассматриваться как освещаемая или излучающая. Эта система выражает принцип постоянства освещенности, которая согласно закону сохранения энергии устанавливается на поверхностях в результате многократных затухающих отражений света.

Представим (10) в обобщенной операторно-матричной форме

Ы = и-ЯК0]т-[еА, (11)

где [£*] и — матрицы-столбцы (вектор-функции) начального и результирующего КЕО, [/-Р) Ку\т — квадратная функциональная матрица ядерного интегрального оператора системы т-го порядка. Уравнение (11) тождественно одиночному интегрально-операторному уравнению

е0 = (1-рК)е (12)

с кусочным ядром и свободным членом.

Общее, т.е. справедливое для любого заданного распределения £а} ), аналитическое решение (10)

т

е&д = £«(';) + Ел , (13)

где резольвенты (разрешающие ядра) уравнения (8), представ-

ляющие собой отношение результирующей освещенности в точке б^к начальной светности площадки (к у е т.е. элементарный разрешающий коэффициент освещенности.

Резольвенты ядер

ао

= .V'). (14)

выражаются рядами Неймана, члены которых определяются рекуррентной формулой

т

А) = ЕА КЛ^О^/'Ч^^ЛК?,, (15)

/-1

где К^^й^р,) — А-итерация ядер, г, - переменная интегрирования по области 5', имеет физический смысл координаты освещенности точки /, от площадки в А-том отражении.

В сокращенной операторно-матричной форме (11) имеет вид

[£•,] = [/ + # Лу]т [е011 (16)

где [/ + Р] Яу]т - функциональная матрица разрешающего (резольвентного) интегрального оператора. Резольвентная матрица не зависит от [%) и является обратным отображением ядерной матрицы системы, т.е.

С физической точки зрения резольвентная матрица представляет собой дифференцированный коэффициент многократного отражения света в отражающей системе - ларис

Аналитическое описание процесса многократных отражений света с физической точки зрения показывает, что закономерности формирования отраженной составляющей не зависят от характера распределения начальной освещенности и определяются только оптическими и геометрическими свойствами отражающих поверхностей, которые количественно выражаются резольвентой. Резольвенты системы даже в простейших случаях, как правило, не выражаются элементарными функциями. Поэтому основным инструментом в исследовании многократных отражений выступают аппроксимационные, численно-аналитические и численные методы анализа, реализуемые на ЭВМ.

Для численной реализации (13) целесообразно ввести конечно-элементные резольвенты

SJ+&SJ

/ ^-С.-.*/) (19)

где ЛУу- шаг разбивки поверхностей аппроксимационной сеткой на конечные элементарные площадки =(Дху-Дуу). Соответственно интегральное уравнение (13) заменяется алгебраическим

т

= + (20)

где конечноэлементные резольвенты представляются квадратными матрицами порядка п для плоского поля, или порядка п2 для трехмерного. Операторно-матричная форма записи (11) при этом не претерпевает никаких изменений, поскольку алгебраические операции с матрицами эквиваленты интегральным операциям с функциями.

Операторно-матричный подход к анализу отражений, позволил выразить резольвенты в конечном виде и аналитически исследовать их структурные свойства. Выделение ядра из резольвенты более наглядно продемонстрировало тонкую структуру резольвент и роли первого и последующих отражений в ее формировании

»1 м Rg(ti,Sjtpl;^SJ)= |R(t¡,SJ;p|)dsJ = Kv(t¡,SJ,pl;^Sj)+Ri/(t¡,sJ,pl;AsJ)f (21) »1

м

где многократные компоненты резольвент, образованные

отражениями высших порядков.

Среди существующих методов численного решения подобных систем непосредственно адекватным физической природе отражений света является метод последовательных приближений, заключающийся в сложении осве-щенностей кратных отражений. Для получения £,(/,) с заданной итерационной точностью <5 достаточно

к8 =1п<У/1пр<?,( (22)

Konm*CT»o уэло* SS RGB-козффииианты отряжятя и их сродни* знви*ниа

высота помвимиия в oso й70 0L7a Q66 аао аво ojo а 83 — аго азо аба азз

глубина <65 ММ 0140 0Л0 0L6Q aSO 0.90 O.TO а30 0.90 ■■ (L50 №40 0.30 Q.40

•i»» is иго о.«! 150 neo — o w aso a« aso шм азо aso a» asa

аю ara aso аго Hl o.« азо аго азо

СрванввзмшяннмяйСЕЬсоэфф отражения ломяцютя. «ол-явотрвжениА твсикипйСвосващвнностай* я ase 9 431) ¿зэк о 0S6 7 4згв 1Гз в as4 7 42.85 an ¡и? ass scw-ot>fpo*wwv> :: ПрОАОЛжнтапмостьсчятвПСв^юпайарюстннаПЭвМРапипМЭЗ 1763 KWWVTW

Рис.7. Действительные (вверху) и дополненные условными изображениями внешней среды и светопроемов (внизу) расчетные схемы (слева) и синтезированные программой LARISA реальные изображения (справа) прямоугольной полости, моделирующей входную галерею здания. На верхней схеме показана разбивка граней полости на элементарные прямоугольники, на нижней - графики относительной результирующей освещенности пола и ее прямой и отраженной составляющих в среднем сечении галереи, которые выводятся по желанию пользователя Детали нижнего изображения (скульптура, дверные откосы и т.п ), отсутствующие на расчетной схеме, дорисованы в Photoshop

Количество уялоа И ЯО&«о*рфи1**кп* отражения и ик сравни* эмачинма

Высота помещения « Щ] в.60 0.60 абО 0.60 _Ш 0.90 0.60 0.60 ЩШ 0.« 0.60 0.Э0 0.«

глубине Й.ЭЭШ 0.75 0.75 Q.7S ■■ 0.40 0.М 0.60 Ü60 0.90 0.80 0.70 9,80

ширина 18 <Ш> 0.70 <Ш 0.70 ШГД 0 50 О S0 0.70 0,10

Срадн—»>шчям>|40&«о»ффотраж»нияпо1»1ш»ча «ол-«е отражений. тахи тт РОб-осатаниостай В 034 4 7Ш "52 О 039 4 ОД0 15 60 8 039 4 7314 1301 ®р 0.37 * сего отражений - 12 Г Проаолю4талы4остьеч*та№8пполайвркостинапэвм^лкипг'133 12.83 минут»

Рис. 8. Расчетная схема и изображение экстерьера прямоугольного двора при

диффузном освещении. Торцы зданий дорисованы в Photoshop

где рСр — средневзвешенный р системы. Итерационную точность решения системы интегральных уравнений освещенности в пределах 1-2% можно считать оптимальной для синтеза изображений.

На базе численного решения интегрального уравнения освещенности были разработаны алгоритмы и реализованы на ЭВМ программы расчета полей отраженной составляющей освещенности в бесконечной прямоугольной полости (плоская схема) и в прямоугольном параллелепипеде (объемная схема), пригодные для расчета КЕО в различных отражающих конфигурациях, вписывающихся в аппроксимационные сетки этих схем.

Проведенные исследования моделей плоского и объемного полей КЕО показали, что, несмотря на их предельную простоту, распределения освещенности и яркости в них имеют весьма сложный характер. В дальнейшем для выявления и-анализа принципиальных закономерностей, управляющих формированием поля КЕО в помещениях в условиях экранирующего и рефлекторного действия застройки, использована плоская и симметричная схема бесконечной улицы.

Рассмотрено строгое фотометрическое решение задачи синтеза реального изображения идеального объекта — внутренней полости прямоугольного параллелепипеда, грани которого отражают диффузно и освещаются своими участками, излучающими по закону Ламберта. В этом случае световое поле в оптически нейтральном объеме и на поверхностях полости описывается системой шести линейных интегральных уравнений освещенности. Для решения задачи была разработана программа Larisa. Программа реализует численное решение системы интегральных уравнений освещенности для внутренней полости параллелепипеда, преобразует матрицу полученного решения в поля яркости его граней и налагает эти поля на фронтальную перспективную проекцию полости. Грани полости разделяются прямоугольными сетками на и2 конечных элементов, в которые можно вписывать любые конфигурации отверстий, плоских источников света и участков поверхности с различными значениями коэффициента отражения, моделирующие интерьер прямоугольного помещения (рис. 7) или экстерьер прямоугольного двора (рис. 8). Преобразование матрицы численного решения интегрального уравнения освещенности в оптическое изображение можно рассматривать как весьма убедительную очевидную апробацию достоверности и точности расчета светового поля.

В шестой главе представлена математическая модель прямой составляющей светового поля от облачного неба как источника ЕО городской среды и помещений.

Согласно теории переноса излучения в атмосфере, яркость неба при сплошной слоистой облачности описывается полярным уравнением конхоиды. В светотехнике для приближенного описания относительной яркости облачного неба МКО используют упрощенную формулу конхоиды

/(0) = a + 6cos6>, (23)

где в - зенитное расстояние визируемой точки небосвода, а и Ь - некоторые усредненные по зенитному расстоянию Солнца постоянные (а = 3/7 и b = 6/7).

По правилу X. Винера освещенности, создаваемые конхоидапьным небом через вертикальные или горизонтальные светопроемы, описываются суммами одинаковых функций. Эти функции являются координатами вектора относительного светового поля в точке О, создаваемого параллактическим треугольником А' в' С (рис. 9, в), и определяются по формулам Муна- Спенсер:

К, = | (öol - ev COS ß0J)+~ (sin 0ot - sin О,J cos ß0J); (24)

= f(Ö„ sin ßOJ - ß,j со500()+|зтг 0o¡ sin ßv; (25)

= ^ßy sin+~^[ßot~arcsin(cosвы sinД,()+-i-sin 20ol sinßl} ]. (26)

При а = 1 и b = О они вырождаются в известные формулы Винера-Хигби для равнояркого неба. При ßoi =я72 углы ßtj и OtJ также равны к 12 и, следовательно, для плоской задачи формулы Муна - Спенсер принимают вид: Е„ = 0; l-cos0o,.)+|6sin4,; = ^sin0„ +|fe(öoi +lsin7öoi).(27)

В условиях открытого горизонта вы-к11. и тогда максимальная освещенность

вертикальной поверхности - Еу = -у (а +~)> горизонтальной - е0 = л(а+—Ь).

Таким образом, координаты вектора КЕО, создаваемого параллактическим треугольником небосвода,

_ 1 с- _ 1 »7 _ 1 Е-

£х,у ~ — £yti-—by,j, Sz,j- — bx,j. (28)

so £о £о

Приведенные формулы составляют основу любых алгоритмов расчета КЕО, создаваемого конхоидапьным небом через вертикальные и горизонтальные светопроемы (рис. 9, г).

Реальные распределения яркости в городской среде всегда многопарамет-ричны и носят индивидуальный характер, определяемый композицией застройки, отделкой фасадов, благоустройством территории и т.д. Однако в первом приближении все это многообразие можно свести к двум простым и типичным схемам: бесконечной улице (рис. 9, а) и прямоугольному двору (рис. 9, б), окруженным перспективно замкнутой равноэтажной застройкой со средней вы -сотой й. Тогда яркость ламбертово-отражающих поверхностей выраженная в тех же относительных единицах, что и яркость облачного неба МКО:

4(0-^4(0. (29)

где р- средневзвешенные коэффициенты отражения поверхностей;^ - КЕО горизонтальной поверхности под открытым небом; е,Щ — результирующий КЕО в точке и поверхности, установившийся в результате многократных отражений света от т поверхностей среды, причем

т

£^{ti) = eы{ti)+Y^PJ (',./ = 1.2,3,...«), (30)

>1 sJ

где еа} (^у) - начальный КЕО от неба МКО, Sj; р,) - резольвенты интегрального уравнения освещенности.

8

Начальный КЕО на территории двора - во\ ('|) = 2 £ч (''). (31)

на поверхности/-го фасада - = (32)

7-1

где % (л) соответствует параллельным /-тому фасаду катетам, ^/(Л) — перпендикулярным катетам.

Рис. 9. Схемы расчета КЕО на территории и фасадах уличной (а) и дворовой застройки (б), а также вектора КЕО от сферического треугольника небосвода (в) и КЕО от неба через вертикальный прямоугольный светопроем помещения (г)

Рис.Ю.Нормальные вертикальные сечения фотометрического тела яркости городской среды в центрах светопроемов нижних (а) и верхних (б) этажей уличной застройки при Л = 2

Анализ зависимостей от оптико-геометрических параметров двора

для объемной схемы довольно громоздок. Принципиальный характер этих зависимостей более компактно можно проиллюстрировать на примере плоской схемы уличной среды (рис. 9, а). В этом случае (31) - (32) принимают вид:

Анализ распределения яркости в городской среде показал, что при всем количественном многообразии их качественная картина довольно устойчива и типична. Как видно на рис. 10, фотометрическое тело яркости любого городского полупространства, ограниченного вертикальной плоскостью светопрое-ма, всегда состоит из трех характерных частей, напоминающих по своей форме флакон. Нижняя часть определяется яркостью неба и при сплошной облачности представляет собой половину конхоидального тела вращения, усеченного наклонными плоскостями, проходящими через центр тела и элементы видимого из него верхнего контура (силуэта) застройки. Средняя часть ограничивается плоскостями, проходящими через центр и элементы нижнего контура застройки, и представляет собой некоторую угловую деформацию распределений светности фасадов зданий. Форма верхней части тела яркости определяется угловой деформацией распределения светности земли. Наклон секущих плоскостей и форма двух верхних частей тела яркости существенно зависят от положения его центра на вертикальной плоскости светопре-ма. При этом величины относительной яркости не меняются, а лишь испытывают угловой сдвиг. Тело яркости можно считать одинаковым в любой точке светопроема только в том случае, если его размеры ничтожно малы по сравнению с размерами элементов городской среды.

Программный модуль Domicile рассчитывает и визуализирует поля освещенности фасадов зданий н городских территорий небом конхоидальной яркости. Фотографически точные изображения дают исчерпывающее и наглядное представление об освещенности и ее зависимостях от вариаций любого параметра внешней среды и здания (рис. 11,12).

для фасадов

(33)

для территории улицы

(34)

Рис. 11. Прямая составляющая КЕО на фасадах существующего дома № 7/2 в микрорайоне VIII "Верхние Печеры" в г. Н. Новгороде до (вверху) и после (внизу) возведения домов № 17 и 18 (Контрастность КЕО фасадов увеличена Действительное сопоставимое с КЕО поверхности земли поле КЕО фасадов показано внизу рисунка)

Рис. 12. Поле прямой составляющей КЕО на расчетном участке застройки после возведения домов №№ 17, 18 и 19 в микрорайоне VIII " Верхние Печеры" в г. Н. Новгороде (градация изолиний поля - 5% КЕО, градация яркости линейная)

Осуществлено моделирование прямой составляющей КЕО в прямоугольном помещении от неба конхоидальной яркости. Координаты вектора КЕО, проникающего в расчетную точку М(х,у,г) помещения (рис. 9, г) через вертикальный прямоугольный светопроем,

(35)

£о /-I 1-1 о /-1 1-1 ьо /-> 1=1

где суммируемые функции , Еу1] и определяются формулами (28).

В седьмой главе исследуются закономерности формирования структуры результирующего светового поля и его инвариантов в помещениях.

Построенные модели прямой и отраженной составляющих КЕО являются необходимыми элементами программно-математического комплекса, моделирующего на ПЭВМ поле КЕО в помещениях.

В общем случае прямая составляющая КЕО в помещении

£п (О = 5.(0 + £ф(1) + £,('), (36)

где £„(г) - прямая составляющая КЕО в расчетной точке г помещения от видимого из этой точки участка неба. Прямая составляющая КЕО от видимого из расчетной точки участка фасадов противостоящих зданий или земли

*<6(з)(') = со8 0(/)Лв , (37)

т

где 1ф (/) и I, (/) - распределения относительной яркости фасадов и земли (рис. 11 и 12). Если поле еп (/) в помещении известно, то отраженная составляющая определяется программой Ьапэ.

Естественные световые поля в помещениях представляют собой преимущественно размытое изображение светящих объектов внешней среды, проецируемое светопроемами в пространство и на поверхности помещения, на которое накладываются рассеянные изображения светящих отраженным светом элементов самого помещения, а также четкие изображения всех светящих объектов и элементов, порождаемые зеркальной составляющей отражений. Поскольку освещенность того или иного участка оптического изображения прямо

пропорциональна яркости проецируемых на данный участок деталей изображаемого объекта, то достоверный расчет освещенности помещений без построения проецируемого на его поверхности оптического изображения светящих-объектов невозможен. Рис. 13—15 наглядно иллюстрируют сложнейшую аддитивную иерархию различных типов оптического изображения, которые формируют воспринимаемое нами четкое оптическое изображение помещения, и всего множества светящих объектов в неограниченной области светового поля (рис. 16,18).

Программа Domicile рассчитывает и визуализирует изображения яркости и световые поля одновременно в помещениях всех этажей многоэтажного здания в условиях уличной застройки при любой конхоидальной яркости неба (рис.17). Фотографически точные перспективные изображения разрезов здания дают исчерпывающее и наглядное представление об освещенности помещений различных этажей и ее зависимостях от вариаций любого параметра внешней среды, здания и помещения. Изображения помещений сопровождаются графиками и численными значениями исследуемых характеристик светового поля.

Проведено исследование существующих зарубежных компьютерных программ и применяемых алгоритмов. Сравнительный анализ продемонстрировал высокую точность моделирования ЕО программным пакетом Lara_02 и быстродействие, превосходящее лучшую зарубежную программу Radiance, что делает его наиболее пригодным для инженерных расчетов ЕО.

В восьмой главе для оценки реальных проектных ситуаций предлагается инженерный метод расчета КЕО для любых заданных расчетных схем городской застройки.

В основу графоаналитического расчета ЕО оптическим методом положено точное аналитическое преобразование интегрального уравнения освещенности (10) согласно обобщенной теореме о среднем к виду, позволившему разделить расчет отраженной составляющей КЕО на две взаимно инвариантные задачи: построение изображений яркости (ИЯ) объектов внешней среды (ОВС) на отражающих поверхностях помещения, которые определяются в основном формой и яркостью ОВС, и определение реларисов поверхностей помещения в расчетной точке — собственных рефлекторных характеристик помещения, зависящих только от его оптико-геометрических параметров. Использование этих инвари-

Рис. 13. Поле освещенности в сечении рассеянного оптического изображения светящего параллелепипеда. Голубые линии - следы вертикальных плоскостей пространственного рисунка изображения, ограничивающего зоны изображений вертикальных граней и ребер параллелепипеда

Рис. 14. Разрез бесконечной улицы и 5-этажного дома с помещениями (Н, Ф, и 3 -зоны чистых изображений неба, фасада противостоящего здания и земной поверхности, НФ и ЗФ - размытые контуры линий парапета и цоколя, т е зоны смешения изображений неба, фасада и земли Распределения прямой составляющей от неба МКО (1) и результирующей (2) яркости фасадов и земли при средневзвешенных коэффициентах отражения фасада - 0,4 и земли - 0,6)

Рис. 15. Гладкие и градуированные изображения помещения и ИЯ ОВС на 5-ти

этажах здания

Рис. 16. Поле естественной освещенности территории застройки

изображение яркости

Параметры неба и угкцы

1 Кдаюиаальные коэффициенты неба А- 042857 В - 085714

2 Количество этажей 5 высоте этапе 2.8 м цоколя 1.2 м.парапета 09 м

3 Высота ааа»**< 161 м дофинау/мш 1Б1 и (относительны* разрьд 1 кратный)

4 Коэффициенты отражета Фасадов 0 4 земли [поверхности уль«1ы) 0 6

5 Когмчества узлов агафоксимац»«« 20 б. Т осесть 0 001 8 отражетй

Параметры помещения

1 Высота 25 м,глубк+и 56 м ниш 3,2 м

2 Коэффициенты отражежя пола 0 7 потолка 0 Э стен 0 5 оконного мпо/ъешя 0

3. Сеетог^юем высота 1 5 м 127 меек), ширим 2062м[29 ячеек).паюконник 778 м[Н ячеек; гфиголока 222 м (4 ячеек!, простенок 569 N (8 ячеек)

4 Прееьыете УРП над полем (14 вчее*}

5 Количество чаловаге^зсксммащ« (»век) • 45 Б Тсгиость 0 001 , 9 отражу»«

гра4^И Я Фсгогрмия помешемм граф.* КЕО

агл ------- 083 '-- ое аш 0302 / «52 1 157 15-

отл — 0.О иш ШЭЭ / е' «25 1 ., 155 Ив

01.21 """---^0.1! а я 00 36 ,' 365 _ 1 та о в«

ни

. ои 01! сеэ< / 4 294 , ^ 102 0 81

0Т21~ 022 017 им овво .' 4 217 1.02 081

Прсаалжигвдошгть счета (на Регйит-Р/ 2 8 ГТи) 1 51

Рис. 17. Фотографически точные перспективные изображения разрезов здания в помещениях всех этажей многоэтажного здания в условиях уличной застройки, освещаемой небом конхоидальной яркости

Л-12390°<

Рис. 18. Горизонтальная ортогональная проекция (план) покрытого снегом участка и дома, освещаемого безоблачным небом и Солнцем. На нижнем левом рисунке (в) изображения градуированы 16 перепадами яркости, демонстрирующими структуру теней как размытых изображений неба и Солнца

ант сделало метод наглядно достоверным и универсальным для любых конфигураций окружающей застройки и любых распределений яркости небосвода.

Выражая освещенность через изображение яркости ОВС, проецирующегося на площадку dS, в окрестностях точки s, поверхности S,,

l,(.s,)=eMf<r„(sl), (38)

где (■'>,)- проекция на плоскость площадки dS¡ телесного угла, в котором виден из точки s, внутренний контур светопроема, и принимая во внимание обобщенную теорему о среднем, получаем более "простой" аналог (10):

т

sit) = /(/)*„ (О + £ А (')*■„ (О, (39)

ГДб о/

U) = p,¡Ri(t,sí;p)a„,(sl)dS, (40)

- отраженная составляющая ПТУ светопроема на поверхность S, в расчетной точке I или редуцированное относительно ПТУ светопроема значение отраженной составляющей интегрального лápиca - peлápиc поверхности S, на расчетной поверхности:

/,(') = —7-/ Л, (.t,s,;py,(s, )trKI(s,)dS, (41)

I') s,

- средневзвешенное по ПТУ значение ИЯ ОВС на поверхности S„ зависящее от положения точки t на расчетной поверхности.

Для разработки и обоснования метода в среде Visual Basic были составлены и исследованы почти два десятка оригинальных программ, моделирующих различные свойства и характеристики световых полей в пространствах застройки и помещений. Обнаружение новых инвариантных соотношений рела-рисов и приближенного равенства средних значений размытых и четких ИЯ ОВС на поверхностях помещения, а также введение общей для помещения и ОВС стереографической проекции и стандартной сетки стереографических координат значительно упростили процесс ручного расчета КЕО оптическим методом, не нарушая его универсальности для любых реальных конфигураций окружающей застройки. Представлены методические указания по графоаналитическому расчету КЕО в помещениях с боковым освещением принципиально новым оптическим методом. Вместе с тем, необходимость построения поля ИЯ

ставит объективный предел упрощению методики и снижению трудоемкости достоверного расчета КЕО. Метод в основном предназначен для компьютерной реализации, позволяющей практически мгновенно получать на видеомониторе ПЭВМ распределения. КЕО в помещении в диалоговом режиме автоматизированного проектирования как систем ЕО, так и взаиморасположения зданий на участке застройки по критерию обеспечения нормируемой естественной освещенности помещений.

В заключении подводятся итоги, формулируются основные результаты и выводы проведенного диссертационного исследования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Дано теоретическое обоснование и разработаны достоверные методы компьютерного расчета и визуализации световых полей в атмосфере, пространствах городской застройки и помещений на основе принципиально нового понимания структуры световой среды.

2. Впервые дается изложение закономерностей инсоляции в общепринятых в науке и адекватных явлению понятиях и терминах теории колебаний. В затеняемых пространствах застройки и помещений инсоляция представляет собой симметричные относительно солнцестояний уникальные колебательные импульсы. В годовом периоде колебания фазовые промежутки, в которые возможно обеспечить инсоляцию территорий и помещений, в каждой конкретной экранирующей ситуации следует определять расчетным путем. Для этого разработан инсоляционный модуль в составе пакета Ьага_02 "Программа расчета инсоляции и естественного освещения", практически мгновенно рассчитывающий и визуализирующий годовой режим инсоляции территорий и помещений. Быстрота подготовки исходных данных и самих расчетов, качество и наглядная информативность расчетной документации несопоставимы с ручной методикой.

3. Разработана спектрально-колориметрическая радиационная модель безоблачной земной атмосферы, позволяющая вычислять спектральные, интегральные и эффективные характеристики в оптическом диапазоне спектра при широком варьировании параметров атмосферы, которая предназначена для моделированиям визуализации световой среды в застройке и помещениях. Надежность модели и ее пригодность для теоретических исследований световой

среды подтверждена хорошей сходимостью с результатами расчетов и измерений ряда ведущих научных учреждений СНГ и соответствием синтезированных изображений неба и Солнца визуальным наблюдениям. Количественные и визуальные исследования компьютерной модели (модуль Оеагёку) показали, что картины яркости и цветности неба от конца астрономических сумерек и до полного восхода над горизонтом солнечного диска, являются наиболее показательными для оценки полноты, достоверности и точности математической модели источника ЕО. Современная цифровая видео и вычислительная техника представляют широкие возможности для фиксации и натурных исследований яркости и цветности неба и численно-визуального сопоставления их результатов с теоретическими моделями.

4. Построены радиационные модели территорий и помещений, выявлены основные закономерности их эффективного облучения при открытом горизонте и при затеняющем действии застройки. При этом обнаружено отсутствие корреляции между полями продолжительности инсоляции и эффективного облучения. Показано, что для сравнительной оценки радиационного режима территорий и помещений представительными являются годовые дозы облучения и отнесенные к ним экстремальные и локальные характеристики облучения в годовых циклах. Установлено, что относительные поля любой энергетической (монохроматической, интегральной) или эффективной (световой, бактерицидной, ФАР и т.п.) облученности, создаваемые в пространствах застройки и помещений излучением неба при любых состояниях атмосферы и ее облачного покрова, имеют одинаковую зональную структуру, определяемую геометрическими параметрами застройки и помещения, и различаются только зональным градиентом.

5. Разработана методология расчета ЕО городской застройки на основе оптической теории светового поля, которая впервые с наглядной очевидностью объяснила сложнейшую структуру реальных световых полей как аддитивную комбинацию пространственно-импульсных рассеянных, размытых и четких оптических изображений светящих объектов. Это позволило использовать для описания таких полей адекватные явлению терминологию и математические аппараты геометрической оптики, проективной геометрии и теории интегральных уравнений.

6. Осуществлено математическое моделирование многократных отражений света. Численным решением систем интегральных уравнений освещенности на ПЭВМ рассчитаны поля отраженной составляющей освещенности в бесконечной прямоугольной полости (плоская схема) и в прямоугольном параллелепипеде (объемная схема), пригодные для тестирования расчетов КЕО в различных отражающих конфигурациях. Синтезируемые реальные цветные изображения прямоугольного помещения с любой заданной системой диффузного освещения являются наглядным доказательством истинности построенной модели отраженной составляющей освещенности, подтверждением достоверности и точности расчета световых полей.

7. Разработана и реализована на ПЭВМ методика расчета и визуализации полей освещенности на территориях и фасадах зданий небом конхоидальной яркости (в том числе облачным небом МКО) в реальной городской среде любой заданной конфигурации. Создан эталонный модуль Domicile, предназначенный, для моделирования-и исследования светового поля в помещениях, выходящих в бесконечную уличную полость, а также для тестирования программ, предназначенных для расчета ЕО.

8. Разработан программный комплекс - оверлейный пакет Lara_02 для практических расчетов и визуализации инсоляции и ЕО. Физическая корректность и точность пакета подтверждена хорошей сходимостью результатов расчета с лучшими зарубежными программами (Radiance 3.7.2, AGi32 1.84). Пакет Lara_02 значительно превосходит другие программы по быстроте счета.

9. Создана теоретическая база для разработки приближенных инженерных методов расчета ЕО в реальной застройке любой заданной конфигурации на основе понимания световых полей как пространственных оптических изображений светящих объектов. Результаты представлены в методических указаниях по графоаналитическому расчету КЕО в помещениях с боковым освещением принципиально новым оптическим методом. Вместе с тем, обнаруженная взаимозависимость точности и трудоемкости расчета убедительно показала нецелесообразность дальнейшей разработки приближенных ручных методов расчета ЕО.

10. Выработаны предложения по совершенствованию показателей расчета инсоляции на основе учета характеристик облучения в годовых циклах и ее-

тественного освещения на основе принципиально нового понимания структуры световой среды, а также достоверных методов компьютерного расчета и визуализации световых полей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработанные и реализованные на основе современных компьютерных технологий методы моделирования световой среды городской застройки в годовых циклах и любых энергетических и эффективных показателях открывают широкие возможности для совершенствования градостроительных норм, регламентирующих приемы и плотность застройки территорий, гарантирующие право граждан РФ на благоприятную среду жизнедеятельности. При этом достигается технико-экономическая эффективность проектов, повышение качества и производительности труда проектировщиков и экспертов.

2. Проведенные исследования выявили ряд актуальных задач оптимизации световой среды в пространствах застройки и помещений, а также некоторые смежные проблемы, от решения которых зависит продуктивность дальнейших градостроительных исследований и эффективность использования компьютерных технологий в градостроительном проектировании:

- выработка основополагающих принципов, методов и норм градостроительного проектирования на основе дифференцированного подхода к нормированию световой среды городской застройки;

- создание автоматизированной системы расчета и моделирования световой среды, пригодной для функционирования в любых пакетах компьютерных программ архитектурно-строительного проектирования и операционных системах;

- светотехническая паспортизация существующего и вновь возводимого жилья, определяющая его рыночную стоимость на основе достоверных методик оценки соответствия светотехнических качеств застройки научно обоснованным нормам ЕО и инсоляции жилищ.

Основные результаты диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Орлова, Л. Н. Атмосферная индикатриса рассеяния в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра / Л. Н. Орлова // Светотехника. - 1980. -№ 9. - С. 13-14.

2. Орлова, Л: Н. Закономерности поступления эффективной солнечной радиации в помещения / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова, Н. В. Оболенский // Светотехника.- 1981,- №2.- С. 15-16.

3. Орлова, Л. Н. Универсальная компьютерная модель яркости безоблачного неба / Л. Н. Орлова П Светотехника. - 1982. - № 4. - С. 21.

4. Орлова, Л. Н. Определение границы зоны недостаточной инсоляции на жилых территориях / Л. Н. Орлова; Горьк. инженер.-строит. ин-т. - Горький, 1987. - 12 с. - Деп. в ВНИИИС 15.05.87, № 7946.

5. Орлова, Л. Н. Реализация энергетических критериев инсоляции при застройке микрорайонов / Л. Н. Орлова // Проблемы комплексного проектирования городской среды: материалы докл. зональн. конф. — Пенза, 1987.— С. 15- 16.

6. Орлова, Л. Н. Об учете отраженной составляющей при натурных измерениях инсоляции территории городской застройки / Л. Н. Орлова; Горьк. инженер.-строит. ин-т. - Горький, 1988. - 6 с. - Деп. в ВНИИНТПИ 29.05.89, № 10132.

7. Орлова, Л. Н. Яркость городской среды / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова // Светотехника. — 1990,- № 10.- С. 9 - 11.

8. Орлова, Л. Н. О рефлекторном действии земли на освещенность помещений / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова // Светотехника. - 1992. - № 2. - С. 8 - 9.

9. Орлова, Л. Н. Радиационная модель безоблачной атмосферы в оптическом диапазоне спектра / Л. Н. Орлова//Светотехника. - 1993.-№ 2. — С. 1-4.

10. Орлова, Л. Н. Городская климатология: учеб. пособие для вузов / П. П. Коваленко, Л. Н. Орлова. - М.: Стройиздат, 1993. - 144 с.

11. Орлова, Л. Н. Таблицы функций Г| для учета отраженной составляющей естественной освещенности помещений / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова // Светотехника. -1995. - № 9. - С. 18 - 19.

12. Орлова, Л. Н. Графоаналитический расчет естественного освещения помещений оптическим методом / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова, А. Ф. Широбо-ков // Светотехника. - 1999. - № 4. - С. 33 -37.

13. Орлова, JI. Н. О визуализации расчета световых полей / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова, А. Ф. Широбоков // Светотехника. - 1999. - № 5. - С. 25 - 32.

14. Орлова, Л. Н. О визуализации спектральной модели безоблачного неба и Солнца / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова, А. Ф. Широбоков // Светотехника. -2000. - № 4. - С. 30 - 34.

15. Орлова, Л. Н. Визуализация спектральной модели безоблачного неба и Солнца / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова, А. Ф. Широбоков // Архитектура и строи-тельство-2000 : материалы докл. Междунар. науч. - техн. конф. / Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т.- Н. Новгород, 2000. - Ч. 3. - С. 24 - 25.

16. Орлова, Л. Н. Программа расчета инсоляции и естественного освещения / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова // Великие реки-2001: материалы докл. Междунар. науч.- пром. форума. - Н. Новгород, 2002. - С. 323.

17. Орлова, Л. Н. Социально - экологическая проблема обеспечения естественного освещения и инсоляции жилищ / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова // Великие реки-2001: материалы докл. Междунар. науч.- пром. форума- Н. Новгород, 2002.-С. 323-324.

18. Орлова, Л. Н. Визуализация спектральной модели безоблачного неба и Солнца / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова // Архитектура и строительство-2003 : материалы докл. Междунар. науч. - техн. конф. / Нижегор. архитектур.-строит. ун-т - Н. Новгород, 2004. - Ч. 2. - С. 4 - 5.

19. Орлова, Л. Н. Освещенность городской среды небом конхоидальной яркости / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова // Великие реки-2004: материалы докл. Междунар. науч.- пром. форума.- Н. Новгород, 2004. - С. 248 - 250.

20. Орлова, Л. Н. Компьютерное обеспечение решения градостроительной проблемы естественного освещения и инсоляции жилищ / Л. Н. Орлова // Развитие современных городов и реформа жилищно-коммунального хозяйства: материалы докл. Третьей Междунар. науч. - практ. конф - М. : МИКХиС, 2005. -С. 106- 108.

21. Орлова, Л. Н. Свет и тень (к теории оптических изображений) / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова// Великие реки-2005: материалы докл. Междунар. науч.-пром. форума - Н. Новгород, 2005 . - Т. 2. - С. 30 - 32.

22. Орлова, Л. Н. О необходимости приведения нормативного правового акта инсоляции жилищ в соответствие с объективными законами природы / Д.

В. Бахарев, JI. Н. Орлова // Великие реки-2005 : материалы докл. Междунар. науч.-пром. форума. - Н.Новгород, 2005.-Т. 1,- С. 79-80.

23. Орлова, Л: Н. О нормировании и расчете инсоляции / Д. В. Бахарев, Л.Н.Орлова//Светотехника.-2006.- № 1.-С. 18-27.

24. Орлова, Л. Н. Инсоляция как фактор экологической реконструкции городов / Л. Н. Орлова // Город и экологическая реконструкция жилищно-коммунального комплекса XXI века : материалы докл. Четвертой Междунар. науч. - практ. конф. - М.: МИКХиС, 2006. - С. 131 - 134.

25. Orlova, L. N. Multipurpose Model for clear sky Radiations / L. N. Orlova // Daylighting- 90, International Daylighting Conference, 9-12 October 1990. -Moscow. 1990. - General Proceeding 1.-A 15.

26. Orlova, L. N. Effect of ground reflectance on interior illuminance / D. V. Bakharev, L. N. Orlova // Light & Engineering. Allerton press. Inc. / New York. -1993.- Vol. 1,№1.- P. 60-62.

27. Orlova, L.N. Radiation model for a cloudless atmosphere in the optical range / L. N. Orlova // Light & Engineering. Allerton press. Inc. / New York. - 1993. - Vol. 1,№3.— P. 49-54.

28. Orlova, L. N. Tables of П functions for determining the reflected component of natural illuminance in room / D. V. Bakharev, L. N. Orlova // Light & Engineering. Allerton press. Inc./New York.- 1995,-Vol.3,№3,- P. 57 — 60.

29. Orlova, L. N. GRAPH- ANALITICAL calculation of the Natural Lighting of building by an optical method 1D. V. Bakharev, L. N. Orlova, A. F. Shirobokov // Light & Engineering. Allerton press. Inc. / New York. - 1999. - Vol. 7, № 3. - P. 40 -47.

30. Orlova, L. N. Visualization in Lighting fleled calculations / D. V. Bakharev, L. N. Orlova, A. F. Shirobokov // Light & Engineering. Allerton press. Inc. / New York.- 1999.- Vol.8,№1.- P.31-41.

31. Orlova, L. N. Visualization of a Spectral clear Sky and Sun Model / D.V. Bakharev, L. N. Orlova, A. F. Shirobokov // Light & Engineering. Znack Publishing House / Moscow. - 2000. - Vol. 8, № 3. - P. 18 - 21.

Подписано в печать 07 04 Об Формат 60 х 90 1/16 Бумага офсетная Печать трафаретная Объем 2,0 печ. л. Тираж 120 экз Заказ № 146

Отпечатано в Полиграфцентре ГОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурно строительный университет», 603950, Н. Новгород, ул. Ильинская, 65

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОЛОГИИ РАСЧЕТА И НОРМИРОВАНИЯ СВЕТОВОЙ СРЕДЫ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ.!

1.1. Расчет и нормирование инсоляции.

1.2. Расчет и нормирование естественного освещения.

1.3. Современное состояние расчета инсоляции и естественного освещения.

Выводы.

2. ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ РЕЖИМА ИНСОЛЯЦИИ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ.

2.1. Колебательная природа инсоляции.

2.2. Формирование годового режима инсоляции городской застройки и помещений.

2.3. Методика расчета инсоляции.

2.4. Нормирование инсоляции.

Выводы.

3. СПЕКТРАЛЬНО-КОЛОРИМЕТРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ БЕЗОБЛАЧНОЙ АТМОСФЕРЫ КАК ИСТОЧНИК ЕСТЕСТВЕННОГО ОБЛУЧЕНИЯ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ.

3.1. Многопараметрическая анизотропная модель небосвода.

3.2. Оценка точности анизотропной модели небосвода.

3.3. Визуализация спектральной модели безоблачного неба и Солнца. 104 Выводы.

4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ РАДИАЦИОННОГО РЕЖИМА ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ.

4.1. Закономерности поступления эффективной солнечной радиации в помещения.

4.2. Радиационный режим открытых пространств в годовых циклах.

4.3. Аналитическая модель застройки.

4.4. Экспериментальная проверка радиационной модели в натурных условиях.

4.5 .Формирование радиационного режима территорий.

4.6. Экранирующая способность зданий.

4.7. Режим облучения территорий городской застройки.

Выводы.

5. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОТРАЖЕННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ СВЕТОВОГО ПОЛЯ В РЕФЛЕКСИВНЫХ ПРОСТРАНСТВАХ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ.

5.1. Математическое моделирование многократных отражений света.

5.2. Модель плоского поля отраженной составляющей КЕО.

5.3. Модель объемного поля отраженной составляющей КЕО.

5.4. Оценка достоверности моделирования световых полей на основе синтеза изображений.

Выводы.

6. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРЯМОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ОБЛУЧЕННОСТИ ОТ ОБЛАЧНОГО НЕБА.

6.1. Математическая модель относительной яркости облачного неба.

6.2. КЕО параллактического треугольника конхоидальной яркости.

6.3. Моделирование прямой составляющей КЕО в уличной среде.

6.4. Моделирование прямой составляющей КЕО в дворовом пространстве.

6.5. Яркость городской среды.

6.6. Моделирование прямой составляющей КЕО в прямоугольном помещении от неба конхоидальной яркости.

Выводы.

7. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ РЕЗУЛЬТИРУЮЩЕГО СВЕТОВОГО ПОЛЯ И ЕГО ИНВАРИАНТОВ В ПОМЕЩЕНИЯХ.

7.1. Затеняющее действие застройки на освещенность помещений.

7.2. Рефлекторное действие застройки на освещенность помещений.

7.3. Рефлекторное действие земли на освещенность помещений.

7.4. Закономерности формирования структуры результирующего светового поля в уличной среде.

7.5. Естественное световое поле в помещении как оптическое изображение внешней среды.

7.6. Сравнительная оценка моделирования световых полей.

Выводы.

8. ИНЖЕНЕРНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА СВЕТОВЫХ ПОЛЕЙ В ПРОСТРАНСТВАХ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ.

8.1.Графоаналитический расчет естественного освещения помещений оптическим методом.

8.2. Компьютерный расчет естественного освещения.

8.3. Методические указания по графоаналитическому расчету КЕО оптическим методом.

Выводы.

Оптимизация естественной световой среды городской застройки является сейчас наиболее острой градостроительной, экономической и социально-правовой проблемой. С переходом землепользования и строительства на рыночную основу нормы инсоляции и естественного освещения помещений, жестко регламентирующие разрывы между зданиями и плотность застройки, стали главным фактором, сдерживающим стремления инвесторов, владельцев и арендаторов земельных участков к переуплотнению городской застройки с целью получения максимальной прибыли. Согласно официальному представлению Минздрава РФ [215], необходимость пересмотра норм возникла в связи с названной негативной коммерческой тенденцией, которая приводит к ущемлению прав граждан РФ на благоприятную среду жизнедеятельности. В связи с этим становится актуальной потребность в светотехнической паспортизации территорий, существующего и вновь возводимого жилья, определяющей его рыночную стоимость на основе достоверных методик оценки качества световой среды городской застройки.

Актуальность проблемы. Работа выполнялась по программе отраслевой научно-технической проблемы 0.55.16.061: "Усовершенствовать методы расчета инсоляции микрорайонов, жилых и общественных зданий в различных климатических условиях. по темам: " Корректировка градостроительных нормативов естественного освещения ВСН 2-85 в исторической застройке г. Москвы ", " Теория и методы расчета естественного светового поля в пространствах городской застройки и помещений " Совершенствование методов расчета и нормирования естественного освещения" и программе Правительства Москвы по разработке Московских городских строительных норм инсоляции и естественного освещения (постановление Правительства Москвы от 31.12.96 № 1036 "О снижении стоимости строительства объектов городского хозяйства" и распоряжение Мэра Москвы от 6.06.97 № 449-РМ "О разработке временных норм инсоляции и естественного и искусственного освещения в г. Москве").

Цель работы: разработка теории и математических методов моделирования и расчета естественного светового поля в атмосфере, пространствах застройки и помещений для проектного обоснования формы, взаиморасположения и плотности постановки зданий на городских территориях.

Объект исследования - городская застройка.

Предмет исследования - естественная световая среда.

Основные задачи исследования:

- разработка методологических основ формирования естественной световой среды городской застройки;

- построение, визуализация и исследование математической модели продолжительности инсоляции;

- разработка и визуализация универсальной спектрально- колориметрической модели безоблачной земной атмосферы как источника естественного облучения городской застройки и помещений;

-теоретическое моделирование и натурное исследование естественной облученности в пространствах городской застройки;

- построение и исследование математической модели прямой и отраженной составляющих светового поля в пространствах городской застройки как источника естественного освещения помещений облачным небом;

- построение и исследование математической модели прямой и отраженной составляющих естественной освещенности в помещениях;

- компьютерная визуализация светового поля в городской застройке как наглядное доказательство универсальности, безошибочности и точности расчетных моделей;

- сравнительный анализ разработанных и существующих расчетных моделей естественного освещения;

- выявление точных и приближенных инвариант светового поля и разработка на этой основе графоаналитического метода расчета отраженной составляющей естественного освещения в помещениях;

- разработка методики инженерного расчета световых полей для обоснования и экспертизы проектных решений городской застройки;

- разработка предложений по совершенствованию показателей расчета инсоляции и естественного освещения зданий и городских территорий как критериев проектного обоснования формы, взаиморасположения и плотности постановки зданий на городских территориях.

Метод исследования: теоретический метод численного моделирования и компьютерной визуализации исследуемых явлений на основе оптической теории светового поля.

Научная новизна. Впервые дано теоретическое обоснование методов расчета показателей инсоляции и естественного освещения на основе принципиально нового понимания структуры светового поля как аддитивной комбинации пространственных рассеянных, размытых и четких оптических изображений множества светящих объектов в рассматриваемой области пространства. Качественно адекватная явлению оптическая теория светового поля и его количественное интегрально-операторное представление позволили разработать достоверные методы расчета и компьютерной визуализации естественных световых полей в атмосфере, пространствах городской застройки и помещений.

Практическая ценность работы. Рекомендации по нормированию инсоляции и естественного освещения были реализованы в СанПиН обеспечения инсоляции жилых и общественных зданий и территорий жилой застройки № 2605-82 и затем в СНиП 2.07.01-89 "Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений", при корректировке ВСН 2-85, Московских городских строительных нормах МГСН 2.05-99 "Инсоляция и солнцезащита", МГСН 2.06-97 "Естественное и искусственное освещение", МГСН 2.06-99 "Естественное, искусственное и совмещенное освещение".

Научные результаты использованы при подготовке "Пособия по расчетам инсоляции и проектированию солнцезащитных средств в жилых, общественных и промышленных зданиях на территории СССР" (НИИСФ), а также вошли в учебники "Городская климатология" (М., Стройиздат, 1993 г.), "Архитектурная физика" (М., Стройиздат, 1997 г.) и Справочную книгу по светотехнике (М., 2006г.), внедрены институтом развития города "Нижего-родгражданНИИпроект", ООО НПП "Архитектоника" и др. в проектную практику.

Разработан комплекс исследовательских и учебных программ, предназначенных для изучения и визуальной демонстрации закономерностей формирования и восприятия светоцветовых композиций, структуры световых полей и их инвариантов в пространствах застройки и помещений, а также методические указания по расчету естественного освещения оптическим методом.

На защиту выносится научная концепция формирования естественной световой среды городской застройки и разработанные на ее основе:

- теория и методы моделирования, расчета и визуализации естественного светового поля в атмосфере, пространствах застройки и помещений;

- инженерный расчет световых полей для обоснования и экспертизы проектных решений городской застройки;

- предложения по совершенствованию расчета показателей инсоляции и естественного освещения зданий и территорий как критериев проектного обоснования формы, взаиморасположения и плотности постановки зданий на городских территориях.

Достоверность сформулированных выводов и обоснованность рекомендаций обусловлены использованием современных методов компьютерного моделирования и визуализации исследуемых явлений на основе качественно адекватной явлению оптической теории светового поля, сходимостью расчетных данных с экспериментальными, хорошим согласованием с натурными измерениями и расчетами ведущих отечественных и зарубежных научных центров.

Апробация работы. Результаты теоретических исследований доложены и обсуждены на Международном светотехническом симпозиуме "Day

11^-90" (Москва, 1990 г.), Международных научно-технических конференциях "Архитектура и строительство", Международных форумах "Великие реки "(Н.Новгород, 2000-2005 гг.), 3-ей Международной научно-практической конференции "Развитие современных городов и реформа жилищно-коммунального хозяйства" (Москва, 2005г.), 4-ой Международной научно-практической конференции " Город и экологическая реконструкция жилищно-коммунального комплекса XXI века" (Москва, 2006 г.).

Публикации. Результаты диссертации изложены в 50 научных трудах (объемом 25,2 п. л.), из них 17 статей в центральной печати (в том числе в изданиях, рекомендованных ВАКом - 11), в 9 материалах международных конференций, конгрессов, симпозиумов; СНиПе, СанПиНе, МГСН, ВСН, в Справочной книге по светотехнике и учебном пособии для ВУЗов "Городская климатология", вышедшем в Стройиздате.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, восьми глав, заключения, основных результатов и выводов, списка библиографических источников из 319 наименований, 6 приложений и содержит 245 страниц текста, 167 иллюстраций, 19 таблиц и 65 страниц приложений.

1. СНиП 23-05-95*. Естественное и искусственное освещение. М.: Госстрой России, ГУП ЦПП. - 2003. - 54 с.

2. СП 23 -102 -2003. Свод правил по естественному освещению жилых и общественных зданий. М.: Госстрой России. ГУП ЦПП. - 2003.

3. Земцов, В. А. Методика расчета естественного освещения помещений / В. А. Зем-цов // Нормирование и стандартизация в строительстве. Информационный бюллетень. -1996. № 5-6. - С. 3 - 15.

4. Мешков, В. В. Основы светотехники.- Ч.1.: учеб. для вузов / В. В. Мешков М.: Госэнергоиздат, 1957.

5. Бахарев, Д. В. Оптический метод расчета естественного освещения / Д. В. Баха-рев // Светотехника. 1996. - № 7. - С. 28- 32.

6. Бахарев, Д. В. Геометрия размытого оптического изображения / Д. В. Бахарев // Светотехника. 1993.- №8.- С. 10-13.Выводы.

7. Предлагается оптический подход к разработке инженерных методов расчета КЕО, строго вытекающий из действительных теоретических зависимостей и адекватных оптико-геометрических представлений о структуре светового поля в помещениях.

8. Дано теоретическое обоснование и разработаны достоверные методы компьютерного расчета и визуализации световых полей в атмосфере, пространствах городской застройки и помещений на основе принципиально нового понимания структуры световой среды.

9. Авасте, О. Спектральное распределение прямой и рассеянной радиации / О. Авасте, X. Молдау, К. С. Шифрин // Исследования по физике атмосферы / ИФА ЭССР. Тарту, 1962. - Вып. 3. - С. 23 - 71.

10. Айзенштат, Б. А. О поступлении потоков рассеянной радиации на вертикальные и горизонтальные поверхности в условиях городской застройки / Б. А. Айзенштат // Вопросы биометеорологии и актинометрии. Л.: Гид-рометеоиздат, 1965. - С. 42 - 50.

11. Алексеева, Е. П. Пути рационального использования естественного ультрафиолетового излучения / Е. П. Алексеева // Естественное освещение и инсоляция зданий. М., 1968. - С. 57- 64.

12. Анищенко, Н. С. Допустимые разрывы между жилыми домами в условиях широты Ленинграда / Н. С. Анищенко // Гигиена и санитария. 1959. - № 12.- С. 12-17.

13. Архитектурная физика: учеб. для вузов: Спец. "Архитектура" / В. К. Лицкевич, Л. И. Макриненко, И. В. Мигалина и др.; под ред. Н. В. Оболенского. -М.: Стройиздат, 1998.-448 с.

14. Бакулин, П. И. Курс общей астрономии / П. И. Бакулин, Э. В. Коно-нович, В. И. Мороз. М.: Наука, 1976. - 536 с.

15. Бартенева, О. Д. Экспериментальные исследования оптических свойств приземного слоя атмосферы / О. Д. Бартенева, Е. И. Довгялло, Е. А. Полякова // Труды / Глав, геофиз. обсерватория. Л., 1967. - Вып. 220. - С. 101 -162.

16. Барцев, А. А. Расчет фотометрических характеристик оптических систем методом Монте-Карло / А. А. Барцев, В. П. Будак // Светотехника, 1993, №4.- С. 4-8.

17. Басов, Ю. Г. К вопросу применения метода Монте-Карло в светотехнических расчетах / Ю. Г. Басов // Светотехника, 1991, № 4. С. 6 - 8.

18. Бахарев, Д. В. Методы расчета и нормирования солнечной радиации в градостроительстве: дис. . канд. техн. наук / Д. В. Бахарев; науч. рук. Н. М. Гусев; НИИ строит, физики. М., 1968. - 218 с.

19. Бахарев, Д. В. О некоторых недостатках СН 427-63 и современных требованиях к гигиеническому нормированию естественного облучения / Д.B. Бахарев // Светотехника. -1974. № 7. - С. 17 - 19.

20. Бахарев, Д. В. О математическом моделировании многократных отражений света / Д. В. Бахарев // Светотехника. 1985. - № 7. - С. 3 - 6.

21. Бахарев, Д. В. К теории многократных отражений света / Д. В. Бахарев // Светотехника. 1986. - № 10. - С. 4 - 8.

22. Бахарев, Д. В. Об операторно-матричном моделировании многократных отражений света / Д. В. Бахарев // Светотехника. 1987. - № 3. - С. 6-9.

23. Бахарев, Д. В. Яркость городской среды / Д. В. Бахарев, JI. Н. Орлова // Светотехника. 1990. - № 10. - С. 9 - 11.

24. Бахарев, Д. В. О рефлекторном действии земли на освещенность помещений / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова // Светотехника. 1992. - № 2.C. 8-9.

25. Бахарев, Д. В. Естественное световое поле в помещении как оптическое изображение внешней среды / Д. В. Бахарев // Светотехника. 1992— №4.- С. 11-14.

26. Бахарев, Д. В. Геометрия размытого оптического изображения / Д. В. Бахарев // Светотехника. 1993. - №8. - С. 10 - 13.

27. Бахарев, Д. В. Об учете отраженной составляющей в приближенных расчетах естественного освещения помещений / Д. В. Бахарев // Светотехника.- 1995.- №3.- С. 14-20.

28. Бахарев, Д. В. Оптический метод расчета естественного освещения / Д. В. Бахарев // Светотехника. 1996. - № 7. - С. 28 - 32.

29. Бахарев, Д. В. Таблицы функций Г. для учета отраженной составляющей естественной освещенности помещений / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова -// Светотехника. 1995. - № 9. - С. 18 - 19.

30. Бахарев, Д. В. Графоаналитический расчет естественного освещения помещений оптическим методом / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова, А. Ф. Широбоков // Светотехника. 1999. - № 4. - С. 33 - 37.

31. Бахарев, Д. В. О визуализации расчета световых полей / Д. В. Бахарев, Л.Н. Орлова, А.Ф. Широбоков // Светотехника 1999. - № 5. - С, 25 -32.

32. Бахарев, Д. В. О визуализации спектральной модели безоблачного неба и Солнца / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова, А. Ф. Широбоков // Светотехника.-2000.- №4.-С. 30-34.

33. Бахарев, Д. В. Программа расчета инсоляции и естественного освещения / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова // Великие реки-2001: материалы докл. Междунар. конгресса. Н. Новгород, 2002. - С. 323.

34. Бахарев, Д. В. Социально экологическая проблема обеспечения естественного освещения и инсоляции жилищ / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова // Великие реки-2001: материалы докл. Междунар. конгресса. - Н. Новгород, 2002. - С. 323 -324.

35. Бахарев, Д. В. Освещенность городской среды небом конхоидаль-ной яркости / Д. В. Бахарев, Л. Н. Орлова // Великие реки-2004: материалы докл. Междунар. конгресса / Нижегор. архитектур.-строит. ун-т Н. Новгород. 2004. - С. 248 -250.

36. Бахарев, Д. В. О структуре световых полей /Д. В. Бахарев // Светотехника. 2005. -№ 3. - С. 40 - 44.

37. Беликова, В. К. Бактерицидное значение излучения солнца, проникающего в помещение / В. К. Беликова // Гигиена и санитария. 1957. -№ 11. -С. 8-15.

38. Беликова, В. К. Естественная ультрафиолетовая радиация и ее бактерицидное значение / В. К. Беликова // Ультрафиолетовое излучение. М., 1966.-Сб. 4.-С. 322-326.

39. Белинский, В. А. Упрощенная радиационная модель атмосферы в ультрафиолетовой области спектра / В. А. Белинский, JI. М. Андриенко // Радиационные процессы в атмосфере и на земной поверхности. Л., 1974. - С. 273-276.

40. Белинский, В. А. Ультрафиолетовая радиация Солнца и Неба на земном шаре: атлас карт, номограмм и графиков / В. А. Белинский, Л. М. Андриенко. М.: МГУ, 1976. - 81 с.

41. Болдырев, Н. Г. Теоретическая фотометрия / Н. Г. Болдырев. Л.: ЛИОТ, 1938.-75 с.

42. Болдырев, Н. Г. Аналитическое обоснование метода А. М. Дани-люка и описание транспортира А. А. Гершуна для расчета естественного освещения / Н. Г. Болдырев // Труды /1-351 ВКЕО. М.: Госэнергоиздат, 1932. -Вып. 3.

43. Болдырев, Н. Г. О распределении яркости по небу / Н. Г. Болдырев // Светотехника. 1935. -№ 6.

44. Болотников, Р. В. Спектральная облученность наклонных поверхностей /Р. В. Болотников, М. Г. Гельберг. Л.: Гидрометеоиздат, 1969 - 55 с.

45. Брейнард, Дж. К. Влияние света на физиологию и поведение человека / Дж. К. Брейнард, К. А. Бернекер // Светотехника, 1996, № 2-2.-С.10—13.

46. Боос, Г. В. Программный комплекс Light- in- Night для расчета архитектурного освещения / Г. В. Боос, А. А. Коробко, А. И. Митин, Д. Ю. Чепелевский // Светотехника. 1997. - № 5. - С. 17 - 20.

47. Бугер, П. Оптический трактат о градации света / П. Бугер; перевод с француз, под ред. А. А. Гершуна. М.: Изд-во АН СССР. - 1950.

48. Вайтцель, Р. Новые методы изучения естественного освещения помещений / Р. Вайтцель, Р. А. Ваккер, Ш. Мюллер, В. Хальбритер // Светотехника. 2005. - № 5. - С. 12-15.

49. Ван Боммель, В. Зрительные, биологические и эмоциональные аспекты освещения: результаты последних исследований и их значение для светотехнической практики / В. Ван Боммель. Светотехника, 2005, № 1. -С. 4-6.

50. Вассерман, A. JI. Ультрафиолетовое излучение в профилактике инфекционных заболеваний / A. JI. Вассерман, М. Г. Шандала, В. Г. Юзба-шев. М.: Медицина, 2003. - 204 с.

51. Ведомственные строительные нормы. Уточнение норм и правил планировки и застройки ВСН 2-85 с учетом особенностей реконструкции исторической части Москвы. М.: Мосгорисполком. - 1988. - 53 с.

52. Вейнберг, В. Б. Инсоляция школьных зданий в Ленинграде / В. Б. Вейнберг. Л. - М.: Биомедгиз, 1935. - 72 с.

53. Вейнберг, В. Б. Новые методы изучения естественного освещения помещений / В. Б. Вейнберг, А. А. Гершун // Светотехника. 1935. - № 6.

54. Вейнберг, В. Б. Планировка жилого квартала в связи с естественным освещением и инсоляцией / В. Б. Вейнберг // Труды / ГЦНИИ коммун, санитарии и гигиены. М., 1938. - Т. 2.

55. Вейч, Д. Свет, освещение и здоровье вопросы для рассмотрения / Д. Вейч // Светотехника. - 2005. - № 6. - С. 28 - 34.

56. Виикари, М. Функция относительной спектральной световой эффективности для периферического зрения / М. Виикари, М. Елохолма, Я. Ке-томаки, П. Орреветелайнен и др. // Светотехника. 2005. - № 4. - С. 7-15.

57. Витрувий. Десять книг об архитектуре / Витрувий . М.: Всесоюзн. Акад. Архит., 1936 . - Т. 1. - 331 с.

58. ВСН 2-85. Ведомственные строительные нормы. Нормы проектирования, планировки и застройки Москвы. М.: Мосгорисполком. - 198680 с.

59. Высоцкий, А. В. Некоторые измерения спектрального состава солнечной радиации в области спектра 400 700 нм в Москве / А. В. Высоцкий, М. П. Гараджа, Е. И. Незваль // Метеорология и гидрология. - 1977. - № 1. -С. 53-60,

60. Гагарин, В. Г. О разработанном "Своде правил по естественному освещению жилых и общественных зданий" / В. Г. Гагарин, В. А. Земцов // Светотехника. 2005. - № 1. - С. 48 - 58.

61. Галанин, Н. Ф. Лучистая энергия и ее гигиеническое значение / Н. Ф. Галанин. Л.: Медицина, 1969. - 182 с.

62. Гараджа, М. П. Влияние прозрачности атмосферы и облачности на режим ультрафиолетовой радиации / М. П. Гараджа, Е. И. Незваль // Ультрафиолетовое излучение. М., 1971. - Сб. 5.-С.316-321.

63. Гараджа, М. П. Распределение рассеянной солнечной радиации по зонам неба для различных участков спектра при отсутствии облачности / М. П. Гараджа, Т. Е. Евневич, Е. И. Незваль // Метеорология и гидрология. -1972. -№ 11.- С. 50-57.

64. Гараджа, М. П. Особенности прихода УФ радиации вне помещений / М. П. Гараджа // Труды / НИИ строит, физики. 1979. - Вып. 23. -С. 72-81.

65. Гараджа, М. П. Особенности бактерицидного действия солнечной радиации внутри помещения / М. П. Гараджа, Н. В. Оболенский // Гигиена и санитария. 1981. - № 5. - С. 21 - 24.

66. Гольденберг, П. Проблема жилого квартала / П. Гольденберг, В. Долганов. М. -Л.: Техника управления, 1931. - 95 с.

67. Гершун, А. А. Световое поле / А. А. Гершун. Л.: ОНТИТ, 1936.178 с.

68. Гершун, А. А. Избранные труды по фотометрии и светотехнике / А. А. Гершун. М.: Гостехиздат, 1958. - 548 с.

69. Гершун, А. А. Теория светового поля / А. А. Гершун / Избранные труды по фотометрии и светотехнике, М.: ГИФМЛ, 1958, С. 224 367.

70. Гигиеническая оценка инсоляции жилых и общественных зданий / А. П. Забалуева, Ю. Д. Губернский, Р. А. Дмитриева и др. // Труды / НИИ строит, физики. 1979. - Вып. 23. - С. 39 - 53.

71. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Ультрафиолетовое излучение / Всемирная организация здравоохранения, Женева, 1984. М.: Медицина, 1984. - 115 с.

72. Гостинцева, М. А. Градостроительная маневренность жилых домов и секций по условиям инсоляции / М. А. Гостинцева //Оздоровление окружающей среды городов / ЦНИИП градостроительства М.,1973. - С. 109 - 114.

73. Гудмен, Дж. Статистическая оптика. М.: Мир, 1988. - 528 с.

74. Гусев, H. М. Расчет и проектирование естественного освещения / Н. М. Гусев. М.: Госстройиздат, 1933.

75. Гусев, H. М. Архитектурная светотехника / H. М. Гусев. М.: Гос. Архитектур, изд-во, 1949. - 150 с.

76. Гусев, H. М. Естественное освещение зданий / H. М. Гусев. М.: Госстройиздат, 1961. - 170 с.

77. Гусев, H. М. Световая среда / H. М. Гусев, H. М. Данциг, Н. С. Иванова, С. Г. Юров // Светотехника. 1973. - № 8. - С. 1- 3.

78. Гусев, H. М. Строительная физика. / H. М. Гусев. М.: Стройиздат, 1975.-439 с.

79. Гусев, H. М. Нормирование инсоляции в строительстве / H. М. Гусев, Н. В. Оболенский, Д. В. Бахарев // Труды / НИИ строит, физики. М., 1979.- Вып. 23.-С. 5-27.

80. Гущин, Г. П. Исследование атмосферного озона / Г. П. Гущин. -Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 270 с.

81. Давидсон, Б. М. Формирование жилых образований / Б. М. Давид-сон // Стр-во и архитектура Москвы. 1978. - № 6. - С. 18-19.

82. Данилюк, А. М. Проблема естественного освещения / А. М. Дани-люк // Труды /1 Всесоюзная светотехническая конференция. М. - 1931. -Вып. 4.

83. Данилюк, А. М. Расчет естественного освещения помещений / А. М. Данилюк. -М.: Госстройиздат, 1941. 140 с.

84. Данциг, Н. М. Развитие гигиены освещения в СССР / Н. М. Данциг // Гигиена и санитария. 1967. - № 10. - С. 21 - 25.

85. Данциг, Н. М. Обоснование гигиенических требований к инсоляции помещений жилых и общественных зданий жилой застройки населенных мест / Н. М. Данциг // Гигиена и санитария. 1968. - № 5. - С. 18 - 22.

86. Данциг, Н. М. Инсоляция зданий и территорий застройки городов как гигиеническая проблема / Н. М. Данциг // Ультрафиолетовое излучение. -М., 1971.

87. Дашкевич, Л. Л. Методы расчета инсоляции при проектировании промышленных зданий / Л. Л. Дашкевич. М. - Л.: Госстройиздат, 1939. -164 с.

88. Дискуссия по нормам инсоляции // Кентуку букка. Современное строительство. 1973. - Т. 28. - № 325.

89. Донецкая, Е. В. Ультрафиолетовое излучение Солнца в большом городе / Е. В. Донецкая, Т. А. Свидерская // Ультрафиолетовое излучение и гигиена, М., 1950.-С. 127- 134.

90. Дмитриевский, Ю. Ф. Солнечная радиация и застройка / Ю. Ф. Дмитриевский // Изв. вузов. Стр-во и архитектура. -1967. № 3. - С.142-148.

91. Дроздов, В. А. Строительная светотехника. Современное состояние и перспективы развития / В. А. Дроздов, Н. М. Гусев. М.: Стройиздат, 1982. -96 с.

92. Дубелир, М. Г. Планировка городов / М. Г. Дубелир. Санкт-Петербург, 1910.

93. Дунаев, Б. А. Инсоляция жилища / Б. А. Дунаев. М.: Стройиздат, 1979.-104 с.

94. Дунаев, Б. А. Инсоляция жилых зданий / Б. А. Дунаев. М.: Стройиздат, 1961.-79 с.

95. Енш, А. К. Городской план и застройка городов / А. К. Енш. -Санкт-Петербург, 1914.

96. Ершов, А. В. Учет отраженной радиации в застройке / А. В. Ершов, Г. К. Гольдштейн // Теплотехнические качества и микроклимат крупнопанельных жилых зданий. М., 1968. - Сб. 2. - С. 124 - 130.

97. Зеленко, А. У. Инсоляция как фактор планировки городов / А. У. Зе-ленко.-М.: 1940.-68 с.

98. Земцов, В. А. Методика расчета естественного освещения помещений / В. А. Земцов // Нормирование и стандартизация в строительстве. Информационный бюллетень. 1996. - № 5- 6. - С. 3 - 15.

99. Земцов, В. А. Повышение эффективности экспериментальных исследований естественного освещения с учетом экранирующей застройки / В. А. Земцов, О. Л. Савельев // Повышение качества освещения зданий; сб. трудов НИИ строит, физики. М., 1987. - С. 9 - 13.

100. Зуев, В. Е. Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере / В. Е. Зуев.- М.: Сов. радио, 1970. 496 с.

101. Игава, Н. Единая модель стандартного небосвода / Н. Игава, Е. Мацузава, X. Накамура // Светотехника. 2000. - № 4. - С. 5 - 12.

102. Исимару, А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах / А. Исимару. М: Мир, 1981. - Т. 1. - 278 е.; Т. 2. - 318с.

103. Каазе, X. Экспериментальные и расчетные исследования ультрафиолетового излучения Солнца для оценки влияния на кожные покровы человека / X. Каазе, М. Чен, X. С. Кендпал // Светотехника. 1993. - № 9. - С. 7 -12.

104. Каган, В. Е. К расчету потоков спектрального распределения яркости безоблачного неба в двухпараметрической модели небосвода / В. Е. Каган, Е. П. Рябова // Труды / Глав, геофиз. обсерватория. Л., 1964. - Вып. . 152.-С. 16-30.

105. Каган, Р. Л. О расчете потоков коротковолновой радиации в условиях городской застройки / Р. Л. Каган, Л. П. Клягина // Труды / Глав, геофиз. обсерватория. Л., 1976. - Вып. 365. - С. 61 -75.

106. Калитин, Н. Н. Об освещенности диффузным светом атмосферы / Н. Н. Калитин // Журнал геофизики и метеорологии. 1927. - № 4.

107. Калитин, Н. Н. Об изучении светового климата / Н. Н. Калитин // Труды / II Всесоюзная светотехническая конференция. М. - 1931. - Вып. 4.

108. Калитин, Н. Н. Основы физики атмосферы в применении к медицине / Н. Н. Калитин. Л.: Биометгиз, 1935. - 192 с.

109. Калитин, Н. Н. Оптические явления в атмосфере / Н. Н. Калитин. -Л.: Гидрометеоиздат, 1948.- 43 с.

110. Кастров, В. Г. Об отражении радиации городом / В. Г. Кастров// Метеорология и гидрология. -1940. № 4. - С. 3 -10.

111. Кастров, В. Г. Солнечная радиация в тропосфере в случае абсолютно чистого и сухого воздуха / В. Г. Кастров // Труды / Центр, аэрологич. обсерватория. 1956. - Вып.16. - С. 26 - 30.

112. Киреев, Н. Н. Аналитическая интерпретация влияния противостоящих зданий на естественное освещение помещений / Н. Н. Киреев // Актуальные проблемы строительной светотехники; сб. трудов НИИ строит, физики. М., 1985. - С. 59 - 64.

113. Киреев, Н. Н. Развитие теоретических методов определения отраженной составляющей естественного освещения помещений / Н. Н. Киреев // Светотехника. 1982. - № 2. - С. 4 - 6.

114. Киреев, Н. Н. Развитие научных основ проектирования естественного освещения зданий / Н. Н. Киреев, А. В. Спиридонов // Светотехника.-1990.-№ Ю.-С. 2-3.

115. Киттлер, Р. Об эмпирических формулах для определения отраженной составляющей естественной освещенности при боковом освещении помещений / Р. Киттлер // Светотехника. 1964. - № 3. - С. 18-20.

116. Киттлер, Р. Анализ моделей распределения яркости неба / Р. Киттлер, Л. Пиршел // Светотехника. 1990. - № 10. - С. 5 - 8.

117. Климонтович, Ю. JI. Турбулентное движение и структура хаоса / Ю.Л. Климонтович. М.: Наука, 1990. - 320 с.

118. Коваленко, П. П. Городская климатология: учебное пособие для вузов / П. П. Коваленко, Л. Н. Орлова. М.: Стройиздат, 1993. - 144с.

119. Компендиум ЕЭК. Глава 14. - Требования в отношении инсоляции (жилищ). - Проект HBP / WP. 2 / R.216, 11дек. 1987 г. Экономический и Социальный Совет ООН.

120. Кондратьев, К. Я. Лучистая энергия Солнца / К. Я. Кондратьев. -Л.: Гидрометеоиздат. 1954.- 600 с.

121. Кондратьев, К. Я. Радиационные характеристики атмосферы и земной поверхности / К. Я. Кондратьев, 3. И. Пивоварова, М. П. Федорова. -Л.: Гидрометеоиздат. 1969. - 564 с.

122. Кондратьев, К. Я. Радиационный режим наклонных поверхностей /К.Я. Кондратьев, 3. И. Пивоварова, М. П. Федорова Л.: Гидрометеоиздат. - 1978.- 215 с.

123. Корзин, О. А. Нормирование инсоляции и архитектурно-пространственное решение жилого квартала южного города / О. А. Корзин, Н. В. Оболенский // Светотехника. 1974. - № 8. - С. 6.

124. Корзин, О. А. Инсоляция и солнцезащита зданий / О. А. Корзин, А. В. Спиридонов // Обзор. М.: ВНИИСД988. - 45с.

125. Коробко, А. А. Методологические проблемы светотехнического проектирования ОУ / А. А. Коробко // Светотехника 2004. - № 1- С. 43-45.

126. Короев, Ю. И. Начертательная геометрия / Ю. И. Короев. М.: Ладья, 2002.-422 с.

127. Краснов, М. Л. Интегральные уравнения / М. Л. Краснов. М.: Наука, 1975.-303 с.

128. Кроль, Ц. И. Анализ естественного освещения школьных зданий / Ц. И. Кроль // Освещение школьных зданий М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1939.

129. Кузнецов, Е. С. Результаты численного решения интегрального уравнения теории рассеяния света в атмосфере / Е. С. Кузнецов, Б. В. Овчин-ский//Труды/Геофизическийин-т.-М., 1949.- №4(131).-С. 104-107.

130. Крутиков, Ю. А. Совершенствование расчета качественных и количественных показателей инсоляции для ее обеспечения в жилой застройке: автореф. дис. канд. техн. наук /Ю. А. Крутиков; МИСИ. -М., 1983. -23 с.

131. Лазарев, Д. Н. Ультрафиолетовая радиация и ее применение / Д. Н. Лазарев. Л - М.: Госэнергоиздат, 1950. - 118 с.

132. Лазарев, Д. H. Измерение ультрафиолетового излучения в эффективных единицах / Д. Н. Лазарев, М. В. Соколов // Ультрафиолетовое излучение. М., 1971. - Сб. 5. - С. 328 - 329.

133. Ланкастер, П. Теория матриц / П. Ланкастер. М.: Наука, 1982.269 с.

134. Лекиш, М. Свет и работа / М. Лекиш. М. - Л.: Гос.техн - тео-ретич. изд-во, 1934. - 212 с.

135. Леонтьев, Е. А. Инсоляция территории застройки и определение ее длительности / Е. А. Леонтьев // Изв. вузов. Стр-во и архитектура. 1970. -№3.- С. 71-77.

136. Лившиц Г.Ш. Рассеянный свет дневного неба / Г. Ш. Лившиц. -Алма-Ата: Наука, 1973.- 148 с.

137. Лиоу, К. М. Основы радиационных процессов в атмосфере / К. М. Лиоу. Л: Гидрометеоиздат, 1985. - 376 с.

138. Любимов, С. М. Графический расчет естественной освещенности горизонтальной плоскости / С. М. Любимов // Известия вузов. Стр-во и архитектура. 1967. - № 3.

139. Макарова, Е. А. Распределение энергии в спектре Солнца / Е. А. Макарова, А. В. Харитонов. М.: Наука, 1972. - 188 с.

140. Маргиани, И. В. Учет природного биологически активного излучения в архитектурном проектировании жилища (на примере городов Урала): автореф. дис. канд. техн. наук / И. В. Маргиани. М., 1982. - 21 с.

141. Маршак, M. Е. Метеорологический фактор в гигиене труда / М. Е. Маршак. М.: Гострудиздат, 1930. - 122 с.

142. Масленников, Д. С. Новый метод определения инсоляции городской застройки / Д. С. Масленников. Архитектура СССР. - 1958. - № 8. - С. 56-57.

143. МГСН-2.06-97. Московские Городские строительные нормы. Естественное и искусственное освещение. М.: ГУП НИАЦ, 1998. - 108 с.

144. МГСН-2.06-99. Московские Городские строительные нормы. Естественное, искусственное и совмещенное освещение- М.: ГУП НИАЦ, 1999.-102 с.

145. МГСН-2.05-99. Московские Городские строительные нормы. Инсоляция и солнцезащита- М.: ГУП НИАЦ, 1999. 22 с.

146. Мезерницкий, П. Г. Медицинская метеорология / П. Г. Мезер-ницкий- Ялта-Массандра: ГИМКК, 1934. 44 с.

147. Мешков, В. В. Основы светотехники 4.1.: учеб. для вузов / В. В. Мешков - М.: Госэнергоиздат, 1957. - 327 с.

148. Мешков, В. В. Основы светотехники Ч.1.: учеб. для вузов / В. В. Мешков - М.: Энергия, 1979. - 386 с.

149. Мешков, В. В. Основы светотехники 4.2. Физиологическая оптика и колориметрия: учебник для вузов / В. В. Мешков, А. Б. Матвеев - М.: Энергоатомиздат, 1989.-432 с.

150. Миннарт, М. Свет и цвет в природе / М. Миннарт. М.: Наука, 1969.-344 с.

151. Миронов, П. В. Гелиоориентировка жилых зданий / П. В. Миронов-Ростов-на-Дону: Азово-Черномор. краевое книжн. изд-во, 1934. 56 с.

152. Никольская, Н. П. О стандартизации распределения относительной яркости безоблачного неба / Н. П. Никольская // Естественное освещение и инсоляция зданий. М., Стройиздат, 1968 - С. 97 - 102.

153. Никольская, Н. П. Прозрачность атмосферы и ее учет при нормировании инсоляции / Н. П. Никольская // Труды / НИИ строит, физики. -М., 1979.-Вып. 23.-С. 89-100.

154. Нуретдинов, X. Н. Уточненный инженерный метод расчета естественного освещения помещений с учетом неравномерной яркости небосвода / X. Н. Нуретдинов // Гелиотехника. 1976. - № 3. - С. 74 - 80.

155. Оболенский, Н. В. Архитектура и Солнце / Н. В. Оболенский. -М.: Стройиздат, 1988.-208 с.

156. Оболенский, Н. В. Архитектурно-социологическая оценка инсоляции жилища / Н. В. Оболенский, О. А. Корзин // Труды / НИИ строит, физики.- 1979. Вып. 23. - С. 31 - 39.

157. Оболенский, Н. В. Светотехнические аспекты инсоляции и солн-цезащиты в строительстве: автореф. дис. . докт. техн. наук / Н. В. Оболенский; НИИ строит, физики. М., 1983. - 29 с.

158. Орлова, Л. Н. Универсальная компьютерная модель яркости безоблачного неба / Л. Н. Орлова // Светотехника. 1982,- №4.- С. 21; Горьк. инж.-строит. ин-т. - Горький, 1982. - 27 с. - Деп. в Информэлектро, № 129 ЭТ-Д82.

159. Орлова, JI. Н. Метод энергетической оценки и регулирования инсоляции на жилых территориях: дис. . канд. техн. наук / Л. Н. Орлова; науч. рук. П. П. Коваленко; ГИСИ. Горький, 1985. - 188 е.; автореф. дис.; МИСИ.-М, 1985.-24 с.

160. Орлова, Л. Н. Радиационная модель безоблачной атмосферы в оптическом диапазоне спектра / Л. Н. Орлова // Светотехника. 1993. - № 2. -С. 1-4.

161. Орлова, Л. Н. Аналитическая модель застройки / Л. Н. Орлова; Горьк. инж.-строит. ин-т. Горький, 1988. - 8 с. - Деп. в ВНИИИС, № 7945.

162. Орлова, Л. Н. Об учете отраженной составляющей при натурных измерениях инсоляции территории городской застройки / Л. Н. Орлова; Горьк. инженер.-строит. ин-т. Горький, 1988. - 8 с. - Деп. в ВНИИНТПИ, № 10132.

163. Ослабление света в приземном слое и атмосферный аэрозоль / Т. П. Торопова, А. Б. Косьяненко, К. М. Саламахин и др. // Поле рассеянного излучения в земной атмосфере. Алма-Ата, 1974. - С. 32 - 90.

164. Парфенов, А. П. Солнечное голодание человека / А. П. Парфенов. -Л.: Медгиз, 1963.-192 с.

165. Покровский, Г. И. О распределении яркости неба / Г. И. Покровский // Физические явления. -1929.

166. Пособие по расчету и проектированию естественного, искусственного и совмещенного освещения (к СНиП II-4-79) / НИИ строит, физики. -М.: Стройиздат, 1985.

167. Постникова, В. А. К характеристике и гигиенической оценке ультрафиолетового облучения жилого квартала / В. А. Постникова // Гигиена и санитария. 1960. - № 7. - С. 3 - 8.

168. Прокопенко, Ю. И. Некоторые данные о механизме защитного действия УФ излучения / Ю. И. Прокопенко // Гигиена и санитария. 1976. -№1.- С. 100-102.

169. Промышленность и техника. Т.2 // Силы природы. - СПб.: Просвещение, 1902. - 843 с.

170. Пясковская-Фесенкова, Е. В. Исследование рассеяния света в земной атмосфере / Е. В. Пясковская-Фесенкова. М.: Изд-во АН СССР, 1957.- 219 с.

171. Расчет яркости света в атмосфере при анизотропном рассеянии. 4.1 / Е. М. Фейгельсон, М. С. Малкевич, С.Я. Коган и др. // Труды / Ин-т физики атмосферы АН СССР. 1958. - № 1. - 103 с.

172. Расчет яркости света в атмосфере при анизотропном рассеянии. 4.2 / В. С. Атрошенко, К. С. Глазова, М. С. Малкевич и др. // Труды / Ин-т физики атмосферы АН СССР. 1962. - № 3. - 223 с.

173. Розенберг, Г. В. Луч света. К теории светового поля / Г. В. Розен-берг // УФН. 1977. -Т. 121. -№ 1. - С. 97 - 138.

174. Ронки, Л. Зрительные и биологические воздействия света в новом тысячелетии: предложения для сферы образования / Л. Ронки // Светотехника. 2005. - № 5. - С. 4 - 9; № 6. - С. 24 -27.

175. Рудницкий, А. М. Быстрый расчет инсоляции в архитектурном проектировании / А. М. Рудницкий // Стр-во и архитектура. 1957. -№11.-С. 18-20.

176. Руководство гидрометеорологическим станциям по актино-метрическим наблюдениям. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 220 с.

177. Руководство по проектированию естественного освещения зданий / НИИ строит, физики. М.: Стройиздат, 1975.

178. Рымов, А. И. Имитатор солнечного излучения / А. И. Рымов // Светотехника. 1989. - № 9. - С. 4 - 6.

179. Рынин, Н. А. Дневной свет и расчеты освещенности / Н. А. Ры-нин. Санкт-Петербург, 1908.

180. Савинов, С. И. Солнечная, земная и атмосферная радиация / С. И. Савинов // Климат и погода. 1926. - № 2 - 3. - С. 1-47.

181. СанПиН 2.2.1 / 2.1.1.1076-01. Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора России. - 2001. - 3 с.

182. СанПиН 2.2.1 / 2.1.1.1278-03. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий и территорий. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора России.-2003.-38 с.

183. Сапожников, Р. А. Теоретическая фотометрия / Р. А. Сапожников. М. - Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 176 с.

184. Сапожников, Р. А. Теоретическая фотометрия / Р. А. Сапожников. М.: Энергия, 1977. - 264 с.

185. Серк, JI. А. Промышленная архитектура / Л. А. Серк. М.-Л.: Госстройиздат, 1935.

186. Сивков, С. И. Методы расчета характеристик солнечной радиации / С. И. Сивков. Л.: Гидрометеоиздат, 1968.- 231 с.

187. Силантьева, M. Н. Селитебная территория и инсоляция / M. Н. Силантьева // Стр-во и архитектура Москвы. 1978. - № 9. - С. 28 - 29.

188. Ситник, Г. Расчет инсоляции помещений и территории городской застройки / Г. Ситник. Архитектура СССР. - 1965. - № 6. - С. 37 - 39.

189. Слюсарев, Г. Г. Методы расчета оптических систем / Г. Г. Слюса-рев. Л.: Машиностроение, 1969. - 670 с.

190. СН 427-63. Санитарные нормы и правила обеспечения инсоляции жилых и общественных зданий и жилой застройки населенных мест.М., 1963. -5с.

191. СН 1180-74. Санитарные нормы и правила обеспечения инсоляцией жилых и общественных зданий и территорий жилой застройки городов и других населенных пунктов. М., 1974 4 с.

192. СН 2605-82. Санитарные нормы и правила обеспечения инсоляцией помещений жилых и общественных зданий и территорий жилой застройки. М., 1982. С. 8-11.

193. СНиП II-K. 2-62. Планировка и застройка населенных мест. М.: Стройиздат, 1967. 64 с.

194. СНиП П-60-75*. Планировка и застройка городов, поселков и сельских населенных пунктов. М.: Стройиздат, 1976. 71 с.

195. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизикаМ.: ГП ЦПП, 1997.-140 с.

196. СНиП II-4-79. Естественное и искусственное освещение. М.: Стройиздат, 1980. 48 с.

197. СНиП 23-05-95*. Естественное и искусственное освещение. М.: Госстрой России, ГУП ЦПП. 2003. - 54 с.

198. Соболев В. В. Перенос лучистой энергии в атмосферах звезд и планет / В. В. Соболев. М.: Гостехиздат, 1956. - 392 с.

199. Соболев, В. В. Рассеяние света в атмосферах планет / В. В. Соболев. М.: Наука, 1972. - 335 с.

200. Соболев, Н. А. Общая теория изображений / Н. А. Соболев. М.: Архитектура С, 2004. - 672 с.

201. Совершенствование нормирования и расчета естественного освещения зданий. Ч.1.: отчет о НИР (заключит.): 89- 43 / ГИСИ им. В. П. Чкалова; рук. Д. В. Бахарев; исполн.: Л. Н. Орлова. Горький, 1989. - 63 с. -Библиогр.: с. 50. - № ГР 01890029259.

202. Совершенствование нормирования и расчета естественного освещения зданий. 4.2.: отчет о НИР (заключит.): 90-16 / ГИСИ им. В. П. Чкалова; рук. Д. В. Бахарев; исполн.: Л. Н. Орлова. Горький, 1990. - 68 с. -Библиогр.: с. 50. - № ГР 01890029259.

203. СП 23 -102 -2003. Свод правил по естественному освещению жилых и общественных зданий. М.: Госстрой России. ФГУП ЦНС. -2003.-86 с.

204. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю. Б. Айзенберга. М.: Энергоатомиздат, 1995. - 528 с.

205. Справочник по геофизике. М.: Наука, 1965. - 150 с.

206. Справочник по климату СССР. Вып.29. Ч. 1: Солнечная радиация, радиационный баланс и солнечное сияние. - Л.: Гидрометеоиздат, 1966.-59 с.

207. Справочник проектировщика. Градостроительство / Под общ.ред. В. Н. Белоусова. М.: Стройиздат, 1978. - 367 с.

208. Суханов, И. С. Лучистая энергия солнца и архитектура / И. С. Суханов. Ташкент: ФАН, 1973. - 224 с.

209. Тваровский, М. Солнце в архитектуре / М. Тваровский. М.: Стройиздат, 1977. - 288 с.

210. Тверской, Л. М. Влияние инсоляции на планировку населенных мест / Л. М. Тверской // Сб. работ Ленинград. НИИ коммун, хоз-ва. Л., 1933.-С. 68-72.

211. Ультрафиолетовая радиация Солнца и Неба / В. А. Белинский, М. П. Гараджа, Л. М. Меженная и др.. М.: Изд-во МГУ, 1968. - 228 с.

212. Федоров, М. Инсоляция и солнцезащита помещений; отчет о пресс конференции Минздрава РФ, Москомархитектуры и столичных НИИ в ЦДЖ / М. Федоров // Строительная газета. - 2001. - 14 дек.

213. Фейгельсон, Е. М. Радиационные процессы в слоистообразных облаках / Е. М. Фейгельсон. М.: Наука, 1964. - 229 с.

214. Федынский, В. И. Вопросы гигиены в планировке жилых кварталов многоэтажного строительства в Москве / В. И. Федынский // Гигиена и санитария. -1951. № 12. С. 3 - 7.

215. Фок, В. А. Освещенность от поверхностей произвольной формы / В. А. Фок // Труды / Гос. оптич. ин-т. 1924. - Т. III. - Вып. 28. - С. 1 - 11.

216. Фрюлинг, Г. Освещение помещений естественным светом, его измерение и расчет по методу коэффициента использования / Г. Фрюлинг. -М.-Л.: Госстройиздат, 1933.

217. Чандрасекхар, Ш. Перенос лучистой энергии / Ш. Чандрасекхар. -М.: Изд-во иностран. литературы, 1953. 432 с.

218. Чубинский, С. М. Лучи солнца и действие их на организм человека/С. М. Чубинский . М.: Медгиз, 1959. - 215 с.

219. Шахназарова, И. Устранить разобщенность / И. Шахназарова // Стр-во и архитектура Москвы. 1978. - № П. - С. 12-13.

220. Шелейховский, Г. В. Микроклимат южных городов / Г. В. Ше-лейховский.- М: Изд-во АМН СССР, 1948. 118 с.

221. Щербак, А. Е. Основные труды по физиотерапии / А. Е. Щербак // Труды / Сеченовский ин-т. Л. - Севастополь, 1936. - Вып. X. - 752 с.

222. Шимко, В. Т. Архитектурно-планировочное решение многоэтажной жилой застройки и условия инсоляции / В. Т. Шимко // Стр-во и архитектура Москвы. 1965.- №11.- С. 32-35.

223. Шимко, В. Т. Инсоляция и пределы оптимального использования пространства городской среды / В. Т. Шимко // Влияние местных природно-климатических условий на микроклимат городов. М.: Гидрометеоиздат, 1973.-С. 103-106.

224. Шифрин, К. С. К теории негоризонтальной видимости / К. С. Шифрин, И. Н. Минин // Труды / Глав, геофиз. обсерватория, 1957. Вып. 68, С. 5-29.

225. Шифрин, К. С. Потоки коротковолновой радиации в безоблачной атмосфере / К. С. Шифрин, О. Авасте // Исследования по физике атмосферы / ИФА ЭССР. Тарту, 1960. - Вып. 2. - С. 23 - 66.

226. Шифрин, К. С. Поле коротковолновой радиации над типичными подстилающими поверхностями / К. С. Шифрин, Н. П. Пятовская // Труды / Глав, геофиз. обсерватория, 1964. Вып. 166, С. 3 - 23.

227. Штейнберг, А. Я. Расчет инсоляции зданий / А. Я. Штейнберг. Киев: Бущвельник, 1975 - 119 с.

228. Эрисман, Ф. Ф. Курс гигиены. Т.2. / Ф. Ф. Эрисман. М.: Тип. Карцева, 1887. - 184 с.

229. Эсмарх, Э. Дезинфекция солнечными лучами / Э. Эсмарх // Вестник общественной гигиены, судебной и практической медицины. 1886. - Т. XXX.-С. 116-121.

230. Яркость дневного безоблачного неба / Под ред. В. И. Кушпиль // Гос. оптич. ин-т им. С. И. Вавилова. Л., 1971. — 164 с.

231. Ярославцев, И. Н. Распределение яркостей по небу / И. Н. Яро-славцев // Изв. АН ССР.- Сер. геофиз. 1953. - № 1. - С. 83.- 94.

232. Albrecht, F. Methods of computing global radiation / F. Albrecht // Geof. Pural Appl.- 1955.- Vol.32. P. 131-138.

233. Allen, W. A Form of Control of Buildings Daylighting Development in terms of Daylighting / W. Allen, D. Crompton // J. of the Roijal Institute of British Architects. 1947. - August.

234. Angstrom, A. The parameters of atmospheric turbidity / A. Angstrom // Tellus. 1964. - Vol. 16, № 1. - P. 64 - 75.

235. Backett, H. E. Photographic methods of determining the Daylight and Sunglight a vallable within Buildings / H. E. Backett // The Photographic Journal. -1934, №11.- P. 38-43.

236. Bakharev, D. V. Effect of ground reflectance on interior illuminance / D. V. Bakharev, L. N. Orlova // Light & Engineering. Allerton press. Inc. / New York. 1993. - Vol. 1, № 1. - P. 60 - 62.

237. Bakharev, D. V. Tables of rj functions for determining the reflected component of natural illuminance in room / D. V. Bakharev, L. N. Orlova // Light & Engineering. Allerton press. Inc. / New York. 1995. - Vol. 3, № 3. - P. 5760.

238. Bakharev, D. V. GRAPH ANALITICAL calculation of the Natural Lighting of building by an optical method / D. V. Bakharev, L. N. Orlova, A. F. Shirobokov // Light & Engineering. Allerton press. Inc. / New York. - 1999. -Vol.7, №3.-P. 40-47.

239. Bakharev, D.V. Visualization in Lighting fleled calculations / D. V. Bakharev, L. N. Orlova, A. F. Shirobokov // Light & Engineering. Allerton press. Inc./NewYork.- 1999.-Vol.8, №1.-P.31-41.

240. Bakharev, D. V. Visualization of a Spectral clear Sky and Sun Model / D. V. Bakharev, L. N. Orlova, A. F. Shirobokov // Light & Engineering. Znack Publishing House, Moscow. 2000. - Vol. 8, №3. - P. 18 - 21.

241. Berlage, H. P. Zur Fheorie der Beleuchtung einer horizontalen Flache durch Tagesbight / H. P. Berlage // Ztcschr. fur Meteorol. 1928. - Bd. 45, №5 -S. 174-180.

242. Black, J. N. Solar radiation and the duration of sunshine / J. N. Black, C. W. Bonithon, J. A. Prescott // Q. J. Roy. Meteorol. Soc. 1954. - Vol. 80. - P. 231 -235.

243. Downes, A. Researches on the effect of light upon bacteria and other organisms / A. Downes, T. P. Blunt // Proc. Roy. Soc. 1877. - № 26.

244. Boyce, P. R. Lighting reseach for interiors: the beginning of the end or the end of the beginning / P. R. Boyce // Lighting Reseach & Technol. 2004. -Vol.36. - P.283-294.

245. Boynton, R. M. A system of Photometry and Colorimetry based on cone excitations / R. M. Boynton // Colour Researh and Application. 1986. -Vol. 11.-P. 244-252.

246. Brainard, G. C. Action Spectrum for melatonin regulation in humans: evidens for a novel circadian photoreceptor / G. C. Brainard et al. // J. of Neuroscience. 2001. - № 21 (16). - P. 6405 - 6412.

247. Buhnig, W. Angemessenes Tageslicht im Hochbau, Fortschritte und Forschungen in Bauwesen / W. Buhnig. Stuttgart, 1953.

248. Burchard, A. Die Natürliche Beleuchtung der Strasse / A. Burchard // Zentraiblatt d. Bauverwaitung. -1919. S. 19.

249. Burchard, A. Die Natürliche Beleuchtung der Hofes / A. Burchard // Zentraiblatt d. Bauverwaitung. -1919. S. 597.

250. CIE. Natural daylight / Official recommendation // Compte Rendu CIE 13th Session, Committee E-3.2. 1955. -Vol. II. - Part 3- 2. - II- IV. - P. 35 -37.

251. CIE 108. Guide to recommended practice of daylight measurement,1994.

252. CIE 158. Ocular lightings effects on human physiology and behaviour. Vienna, Austria. - 2004.

253. Domo, C. Die Mittägliche ortshelligkeit von Davos 1908 in Vergleich su den Kieler Werten, Schriften d. naturwissensch / C. Dorno // Vereins f. Schleswig -Holstein. 1909. - Bd. 68. - H. 2.

254. Dorno, C. Physix der Sonnen und Himmelsstrahlung / C. Dorno // Die Wissenschaft. Braunschweig. - 1919. - Bd. 68.

255. Downes, A. Researches on the effect oflight upon bakteria and other organisms / A. Downes, T. P. Blunt // Proc. Roy. Soc. 1877. - No. 26.

256. Foitzic, L. Messungen der spectralen Zerstreuungsfunktion bodennaher Luft bei guter Sicht, Dunst und Nebel / L. Foitzic, H. Zcshaeck // Ztschr. für Mete-orol. 1953. - Bd 7, № 1. - S. 1 - 19.

257. Fontoynont, M. Validation of daylighting computer programs / M. Fontoynont et al. // IEA Annex 29, SHC Task 21 ECBCS . 1999. -Nov.

258. Freeze, E. Pathways of the sun / E. Freeze // J. Architects. 1914.

259. Frühling, G. Die Beleuchtung von Innenräumen durch Tageslicht, ihre Messung und ihre Berechnung nach der Wirxungsgradme thode / G. Frühling // Lichttechnische Hefte der D. B. G. Berlin, 1929.

260. Gall, D. Circadiane Lichtgröben und deren mebtechnische Erfassunge / D. Gall // Licht. 2002. - Bd. 7- 8. - S. 860 - 871.

261. Göderiz, I. Besidlungdichte /1. Göderiz, H. Killus. Wiesbaden, 1954.

262. Gropius, W. Rationells Bebaungswesen / W. Gropius // 5 Intern. Kon-gres f. modernes Bauen. Brussel. - 1930.

263. Guglielmetti, R. A review of Autodesk VIZ 4's® lighting analysis tools / R.Guglielmetti. Режим доступа: http://wvAV.cgarchitect.com/news/ Reviews/Review 0015.asp.

264. Higbie, H. H. Dailighting from windows / H. H. Higbie, G. W. Youn-glove // Trahs. I. E. S. 1924. - Vol. XIX, № 3. - P. 483.

265. Holm, L. Rostad och Sol. / L. Holm, G. Pleigel, H. Ronge // Byggforskningens Report № 100. Stockholm, 1964.

266. Howard J. N. Infrared transmission of sintetic atmospheres. II. Ab-sorbtion by carbon dioxide. III. Absorbtion by water vapor / J. N. Howard, D. E. Burch, D. Williams // J. Opt. Soc. Amer. 1956. - Vol. 46. - P. 237 - 245.

267. Kajiya, J. T. The rendering equation / J. T. Kajiya // Computer Graphics Conference SIGGRAPH.- 1986.- Proceedings.- Vol. 20, № 4.-P. 143- 150.

268. Kimball, H. Sky Brightness and daylight illumination measurements / H. Kimball//Transaction IES.-1921.- Vol. XVI, № 7.

269. Kimball, H. Intensity of solar radiation on the surface of earth and its variation with latitude, altitude, season and time of day / H. Kimball // Monthly Weather Rev. 1935. - Vol. 63.

270. Kittler, R. Luminance distribution characteristics of homogeneous skies: measurement and predication strategy / R. Kittler // Light. Res. & Tech. -1985.- Vol. 17,№ 4.-P. 183- 188.

271. Küster L. Die Belichtung von Aufenthai tsräumen in den Bauodnungen / L. Küster // Technischen Gemeindelblatt. 1908. - № 6.

272. Kuttner, L. Schattenkurven und Resonnungs Duagramme / L. Kuttner // Zentralblatt D. Bauverwaltung. 1950. - № 15.

273. Lambert, J. H. Photometrie / J. H. Lambert // Klasiker Oswald's der Exakten Wiss. 1892. -No. 31- 33. - Leipzig: Deutsch hrsg v. E. Anding. - 1892. - Н.1. - 136 S.; H.2. - 112 S.; H.3. - 172 S.

274. Luchiesh, M. The Science of Seeing / M. Luchiesh, F. Moss. London: Mac Millan & Co, 1937.

275. Linke, F. Die Sonne und Himmel Satrahlung / F. Linke // Strahlen-theraoie. 1928. - № 13.

276. Littlefair, P. J. The luminance distribution distribution of an AVERAGE SKY / P. J. Littlefair // Lighting Res.& Tech. 1981. - Vol. 13. - No. 4. - P. 192-198.

277. Marti, H. Der Shattenwurf von Gebäuden / H. Marti // Schurizerische Bauzeitung. 1952. - № 29. - S. 407- 412.

278. Moon, P. Illumination from a Non Uniform Sky / P. Moon, D. E. Spenser // Illuminating Engineering Society. 1942 - Vol. 37, № 10. - P. 707 - 726.

279. Moon, P. Lighting design by the interflection method / P. Moon, D. E. Spenser // Journal of the Franklin Institute. -1946. № 6.

280. Moon, P. Light distribution from rectangular sources / P. Moon, D. E. Spenser // Journal of the Franklin Institute. 1946. - № 10.

281. Moon, P. The scientific basis of illuminating / P. Moon // Illuminating Engineering Society. New York, 1961.

282. Nagata, T. Luminance distribution of Intermediate sky / T. Nagata // J. Light & Viz. Env . 1983. - Vol. 7, № 1. - P. 23 - 27.

283. Nakamura, H. Mathematical distribution of the Intermediate sky / H. Nakamura, M. Oki, T. Iwata (Matsuzawa) // 21-th session CIE. Venice. - 1987. -Proc.-P. 230-231.

284. Orlova, L. N. Multipurpouse Model for clear sky Radiations / L. N. Orlova // Daylighting 90, International Daylighting Conference, 9-12 October 1990. - Moscow. -1990. - General Proceeding 1, A 15.

285. Orlova, L. N. Radiation model for a cloudless atmosphere in the optical range / L. N. Orlova // Light & Engineering. Allerton press. Inc. / New York. -1993.-Vol.1, №3.-P. 49-54.

286. Perraudeau, M. Luminance Models / M. Perraudeau // National Lighting Conference. Cambridge. - 1988. - Proceedings. - P. 291 - 292.

287. Perez, M. ALL WEATHER MODEL for sky luminance distribution -preliminary configuration and validation / M. Perez, R. Seals, J. Michalsky // Solar Energy. 1993. - Vol. 50, № 3. - P. 235 - 245.

288. Perl, H. Zur Kenntniss der Wahren Sonnenstrahlung / H. Perl // Ztschr. fur Meteorol. 1935. - № 3.

289. Pleigel, G. The Computation of Natural Radiation in Architecture and Town Planning / G. Pleigel. Stockholm, 1954. - 155 p.

290. Preetham, A. J. A Practical Analytic Model for Daylight / A. J. Preetham, P. Shirley, B. Smits // International Conference SIGGRAPH 99 .1999. Proceedings. - P. 91- 100. - Режим доступа: http : // www.cs.utah.edu / -preetham.

291. Randoll, W. C. The utilization of exterior reflecting surfaces in day-lighting / W. C. Randoll, A. I. Martin // Transaction IES. 1929. -March.

292. Rea, M. S. Circadian photobiology for lighting practice: an emerging framework for lighting practice / M. S. Rea, Figueiro M. G., Bullough T. D. // Lighting Res. & Tech. 2003. - Vol. 35. - P. 183 - 198.

293. Roy, G. G. A Comparative Study of Lighting Simulation Packages Suitable for use in Architectural Design / G. G. Roy. Murdoch University, School of Engineering, 2000. - Режим доступа: http: // eng. murdoch. edu.au / FTP site.

294. Schuster, A. Radiation through a foggy atmosphere / A. Schuster // Astrophysical Journal. 1905. - Vol. 21, № 1. - P. 1 - 22.

295. Schwarzschild, К. Üeber das Gleichgewicht der Sonnenatmosphäre / K. Schwarzschild // Nachrichten von der Königlichen Gesellschaft der Wissenschaften zu Gottingen. Math. Phys. Klasse. - 1906. - Bd. 195. - S. 41 - 53.

296. Spatial distribution of daylight Overcast sky and clear sky // Pub. CIEDS 003.2.-1994.

297. Spatial distribution of daylight General sky // CIE Standart S 011/ E:2003. -Vienna: CIE Central Burea, 2003.

298. Spatial distribution of daylight General sky // ISO Standart 15469 :2004.

299. Standartization of luminance distribution on clear skies // Pub. CIE. -1973.-No. 22 (TC -4.2).

300. Thapan, K. An action spectrum for melatonin suppression: evidence for a novel non-rod, non-cone photoreceptor system in humans / K. Thapan, J. Arendt, D. J. Skene // J. of Physiology. 2001. - Vol. 535, Pt. 1. - P. 261 - 267.

301. Tromp, S. W. Medical biometeorology / S.W. Tromp. Amsterdam, 1963.-991p.

302. Validation of daylighting computer programs / M. Fontoynont, P. Laforgue, R. Mitanchey and ets. // IEA Annex 29, SHC Task 21 ECBCS. -1999. -Nov.

303. Valois, R. L. Spatial vision / R. L. Valois, К. K. Valois. New York: Oxford University Press. Inc., 1954. - 381 p.

304. Veber, L. Resultate die Tageslichtmessungen in Kiel 1905-1908 / L. Veber // Schriften d. naturwissenschafte Vereins f. Schleswig-Holstein. -1909. -Bd. 14.-H. 2.

305. Vogt, A. Uber normal und krank hofte Wirkungen des' Light auf das Augen / A. Vogt. Zurich, 1923. - 320 s. v

306. Ward, G. L. Reandering with Radiance. The Art and Science of Lighting Visualization / G. L. Ward, G. R. Shakespeare. San Francisco. CA: Morgan Kaufinan Pablishes, 1998.

307. Ward, G. L. The Radiance Lighting Simulation and Rendering System/ G. L. Ward, G. R. Shakespeare // ACM SIGGRAPH . 1994. - Computer Graphics Proceedings. - P. 459 - 472.

308. Wegner, I. Berechnung der Tageslicht in Innenraumen auf der Grundlage der mittleren Leuchtdichteverteilung des Himmels: Dissertation tu Berlin, 1975.

309. Wiener, C. H. Lehrbuch der darstellende Geometrie / C. H. Wiener.

310. Wittkau, K. Einfluss von Besonnung und Belichtung auf Grundriss, Stellung und Dichte von Wohnbauten / K. Wittkau. Hannover, 1961.

311. World Health Organization. Preamble // International Health Conference. New York. - 1946.

312. Zibordi, G. Geometrical and spectral distribution of sky radiance: comporision between simulations and field measurements / G. Zibordi, K. J. Voss // Remote Sens. Environ. -1989. Vol. 27, № 3. p. 343 358.