60-965 Poznań

ul.Piotrowo 3a

tel. (0-61) 6652688

fax (0-61) 6652389

e-mail:napisz do nas

Obliczanie opraw oświetleniowych

v 1.1, listopad 2002 (informacje: Krzysztof.Wandachowicz@put.poznan.pl)

IX. Obliczanie odbłyśnika walcowego

Uwaga 11:

Rozdział ten dotyczyć będzie obliczania oprawy z rozpraszającym odbłyśnikiem walcowym o wymiarach: długość 1.3 m, szerokość 0.24 m, wysokość 0.07 m. Będzie to oprawa oświetlenia pośredniego z dwiema świetlówkami T26 36W. Model odbłyśnika oprawy zostanie zbudowany poprzez zastosowanie komendy tworzącej powierzchnię równoległą POWWALC. Zastosowanie tej komendy umożliwia stworzenie ściankowego obiektu 3D poprzez przesuniecie krzywej tworzącej wzdłuż wektora kierunkowego.  

   

    

Geometrię odbłyśnika i świetlówek należy zbudować tak, aby środek świetlny oprawy oświetleniowej (który tutaj pokrywa się z jej środkiem geometrycznym) przypadał na początek układu współrzędnych (punkt: x=0, y=0, z=0). Szczególną uwagę należy zwrócić na trzy punkty, które będą decydowały o poprawności tworzonego modelu odbłyśnika. Są to: 

- Punkt 72. Stworzenie krzywej łamanej będącej krzywą tworzącą odbłyśnika. Krzywa ta będzie narysowana na jednym z końców tworzonego odbłyśnika. W tym przypadku dla x=-0.65m 
- Punkt 73. Stworzenie prostej wyznaczającej kierunek i odległość przesunięcia krzywej tworzącej. Dla rozpatrywanego przypadku prosta ta ma długość 1.3m (jest to długość odbłyśnika) a jej początek znajduje się w punkcie, dla którego współrzędna x=-0.65m (czyli tam gdzie narysowana została krzywa tworząca). 
-

Punkt 82 i 83. Stworzenie dwóch walców posiadających kształty i wymiary świetlówek.

 

71. Uruchom Desktop Radiance  poprzez wybranie ikony programu lub wejście w menu Start è Programy è Desktop Radiance 1.0 è Desktop Radiance 1.02. Pojawi się okno dialogowe „Rozpocznij”. Kliknij przycisk <Użyj standardu>, w ustawieniach wybierz jednostki „metryczne” i <kliknij OK>.

 

72. Stworzymy odbłyśnik walcowy gdzie tworzącą będzie krzywa łamana, a wektorem kierunkowym, wektor równoległy do osi X. Zwróć uwagę, że krzywa tworząca narysowana będzie na jednym z końców tworzonego odbłyśnika (tu dla x=-0.65m). Wybierz „Widok z lewej” i zacznij wprowadzać współrzędne, przez które przechodzić będzie krzywa tworząca, wpisz 3wplinia ¿ na pytanie Od punktu, wpisz:

-0.65,-0.12, 0.035 ¿ następnie wprowadzaj kolejne współrzędne:

-0.65,-0.12, 0.015 ¿

-0.65,-0.115, -0.01 ¿

-0.65,-0.11, -0.02 ¿

-0.65,-0.1, -0.03 ¿

-0.65,-0.085, -0.035 ¿

-0.65,0.085, -0.035 ¿

-0.65,0.1, -0.03 ¿

-0.65,0.11, -0.02 ¿

-0.65,0.115, -0.01 ¿

-0.65,0.12, 0.015 ¿

-0.65,0.12, 0.035 ¿

po wprowadzeniu wszystkich współrzędnych zakończ naciskając <Enter>      

 

zestawienie współrzędnych wierzchołków krzywej tworzącej

x

-0.65

-0.65

-0.65

-0.65

-0.65

-0.65

-0.65

-0.65

-0.65

-0.65

-0.65

-0.65

y

-0.12

-0.12

-0.115

-0.11

-0.1

-0.085

0.085

0.1

0.11

0.115

0.12

0.12

z

0.035

0.015

-0.01

-0.02

-0.03

-0.035

-0.035

-0.03

-0.02

-0.01

0.015

0.035

  

73. Utwórz prostą wyznaczającą kierunek i odległość przesunięcia krzywej tworzącej, wpisz: 3wplinia ¿ na pytanie Od punktu, wpisz: -0.65,0,0 ¿ podaj współrzędne drugiego punktu: 0.65,0,0 ¿ zakończ <naciskając Enter>

 

74. Zmień widok na „Widok izometryczny SE”. Zmodyfikuj zmienną systemową odpowiedzialną za liczbę podziałów na powierzchnie elementarne, wpisz surftab1 ¿  i podaj wartość podziału: 11 ¿

 

75. Użyj komendy tworzącej powierzchnię równoległą: powwalc ¿ wybierz krzywą definiującą <kliknij na utworzoną wcześniej krzywą tworzącą> wybierz wektor kierunkowy <kliknij na utworzoną wcześniej prostą>

 

76. Usuń niepotrzebną już prostą określającą wektor kierunkowy: <kliknij linię wyznaczającą wektor kierunkowy> następnie <kliknij przycisk „Wymaż” znajdujący się na pasku narzędzi>

 

77. Zapisz utworzony rysunek pod nazwą odblysnik1.dwg. Rysunek powinien być zapisany w katalogu „C:\Program Files \Desktop Radiance”.

 

78. Modelowanie odbłyśnika walcowego zakończymy poprzez utworzenie dwóch powierzchni zamykających odbłyśnik na jego końcach. W tym celu pozostając w widoku izometrycznym SE powiększ fragment rysunku zawierający rozpatrywany obiekt.

 

    

         

79. Upewnij się, że zaznaczony jest „Koniec” w stałych trybach lokalizacji (Shift i prawy przycisk myszy è Nastawy obiektu... è Koniec è OK). Użyj narzędzia 3WPOW do stworzenia obszaru 3-wymiarowego zamykającego odbłyśnik z prawej strony, wpisz 3wpow ¿ i <zaznaczaj kolejne punkty według kolejności podanej na rysunku>. Po dojściu do punktu nr 12 <naciśnij Enter> aby zakończyć.

 

80. W wyniku zastosowania narzędzia „3wpow” powstanie pięć równoległych powierzchni leżących w jednej płaszczyźnie i zamykających odbłyśnik z lewej strony. <Utwórz podobne powierzchnie jak w poprzednim punkcie zamykające odbłyśnik z drugiej strony>.

 

81. Przypisz do odbłyśnika materiał „off-white 2k205”: Radiance è Materials è Attach Material... <zaznacz odbłyśnik> ¿ (pamiętaj aby po zaznaczeniu obiektu wcisnąć klawisz „Enter”). Teraz powinno pojawić się okno „Materials Library”. Z listy dostępnych materiałów należy wybierz „off-white 2k205”. Zaakceptuj wybór klikając na przycisk <Attach>

 

82. Wprowadź do odbłyśnika dwa obiekty posiadające kształty i wymiary świetlówki T26 36W (długość 1200mm, średnica 26mm): Rysuj è Bryły è Walec, pojawi się pytanie o podanie współrzędnych środka podstawy walca, wpisz: -0.6,0.05,0 ¿ , następnie zostaniesz zapytany o promień podstawy walca, wpisz 0.013 ¿ , na następne pytanie „śrOdek drugiej podstawy/<wysokość>” odpowiedz: o ¿ i wpisz: 0.6,0.05, 0 ¿

 

83. Wprowadź do odbłyśnika drugą świetlówkę: Rysuj è Bryły è Walec, pojawi się pytanie o podanie współrzędnych środka podstawy walca, wpisz: -0.6,-0.05,0 ¿, następnie zostaniesz zapytany o promień podstawy walca, wpisz 0.013 ¿ , na następne pytanie „śrOdek drugiej podstawy/<wysokość>” odpowiedz: o ¿ i wpisz: 0.6,-0.05, 0 ¿

 

Uwaga 12:

Całkowita długość świetlówki T26 36W wynosi 1200mm. Jest to długość szklanej rury pokrytej luminoforem, która jest źródłem światła oraz długość dwóch metalowych trzonków świetlówki. Na potrzeby dokładnych obliczeń należałoby wprowadzić tu długość samej rury szklanej będącej elementem świecącym (1200mm – 2*długość trzonka).

 

84. Przypisz do świetlówek materiał „white”: Radiance è Materials è Attach Material... <zaznacz obie świetlówki> ¿ (pamiętaj aby po zaznaczeniu obiektów wcisnąć klawisz „Enter”). Teraz powinno pojawić się okno „Materials Library”. Z listy dostępnych materiałów należy wybierz „white”. Zaakceptuj wybór klikając na przycisk <Attach>

 

85. Zapisz tworzony plik <kliknij na przycisk „Zapisz”> i dokonaj konwersji obiektów 3D z formatu AutoCAD na format Radiance: Radiance è Simulation è Camera <naciśnij Enter>  

 

86. Pojawi się okno „Define Scenario”. <Wpisz nazwę np. „oprawa”> <kliknij „OK”>

 

87. Okno „Define Scenario” zostanie zamknięte i pojawi się zachęta do zaznaczenia obiektów, które mają zostać włączone w proces obliczeń, w polu dialogowym wpisz: wszystko ¿ ¿ (Uwaga, dwa razy naciśnij „Enter”).

 

88. W tym momencie program buduje bazę danych potrzebną do wykonania obliczeń. Jednocześnie w katalogu głównym Desktop Radiance tworzony jest podkatalog (C:\Program Files\Desktop Radiance\odblysnik1) o takiej samej nazwie jak nazwa utworzonego wcześniej pliku z rysunkiem. W katalogu tym znajdą się wszystkie pliki potrzebne do wykonania obliczeń. Kiedy pojawi się okno „Camera Simulation Setup” <kliknij „Cancel”> aby je zamknąć.

 

89. Zamknij program Desktop Radiance i przejdź do katalogu „C:\Program Files\Desktop Radiance\odblysnik1”. Obejrzyj zawartość plików zawierających opis geometrii poszczególnych obiektów:

-  odblysnik1_m_2k205.rad – opisuje odbłyśnik

-  odblysnik1_m_moore_869.rad– opisuje świetlówki

 

90. Przejdź do katalogu „C:\Program Files\Desktop Radiance\odblysnik1\mat\lbnl” i przekopiuj następujące pliki:

-  2k205.rad

-  moore_869.rad

do katalogu „C:\Program Files\Desktop Radiance\odblysnik1”

 

91. Zmień nazwy następujących plików:

 

stara nazwa

nowa nazwa

odblysnik1_m_2k205.rad

odb.rad

odblysnik1_m_moore_869.rad

lampaT26.rad

2k205.rad

mat-odb.rad

moore_869.rad

mat-lampa.rad

 

92. Zmodyfikuj plik lampaT26.rad do postaci:

 

#dwie swietlowki T26 36W, l=1200mm, d=26mm

 

void plastic material_dla_ring

0

0

5 0.5 0.5 0.5 0 0

 

material_dla_ring ring odblysnik_7D.0.0

0

0

8  0.6  -0.05     0

   1    0    0

   0    0.013

 

material_dla_ring ring odblysnik_7D.0.1

0

0

8  -0.6 -0.05     0

   -1   0    0

   0    0.013

 

moore_869 cylinder odblysnik_7D.0.2

0

0

7  0.6  -0.05     0

   -0.6 -0.05     0

   0.013

 

material_dla_ring ring odblysnik_7C.1.0

0

0

8  0.6  0.05 0

   1    0    0

   0    0.013

 

material_dla_ring odblysnik_7C.1.1

0

0

8  -0.6 0.05 0

   -1   0    0

   0    0.013

 

moore_869 cylinder odblysnik_7C.1.2

0

0

7  0.6  0.05 0

   -0.6 0.05 0

   0.013

Uwaga 13:

W pliku lampaT26.rad dwa typy ring tworzą koła zamykające walce tworzące geometrie świetlówek. Koła te mogą pełnić rolę trzonków świetlówek. Konieczna jest zmiana rodzaju materiału przypisanego do tych typów (typów ring). Materiałem tym powinien być materiał typu plastic o współczynniku odbicia np. 0,5. Opis takiego materiału dodany na początku pliku lampaT26.rad wygląda następująco:

 

    void plastic material_dla_ring 

    0 

    0 

    5     0.5     0.5     0.5     0     0

 

93. Zmodyfikuj zgodnie z informacjami zawartymi w Uwaga 5 , Uwaga 6 i Uwaga 14 zawartość plików opisujących materiał przypisany do odbłyśnika i do świetlówek (mat-odb.rad i mat-lampa.rad).

 

94. Plik mat-odb.rad , który opisuje materiał odbłyśnika zmodyfikuj do postaci:

 

# odblysnik pokryty farba matowa Ro=0.85

void plastic 2k205

0

0

5  0.85  0.85  0.85  0  0

 

wtedy współczynnik odbicia odbłyśnika będzie wynosił 0.85

 

Uwaga 14:

Obliczenie wartości R dla świetlówki T26 36W, przy założeniu długości: 1200mm, średnicy: 26mm i strumieniu wynoszącym 3350lm.

 

 

„Radiance” tego źródła będzie wtedy równa 60,78 a luminancja L wyniesie 10 879,04 cd/m2, opis materiału będzie następujący:

 

mod light id

0

0

3 60.78 60.78 60.78

 

 

95. Plik mat-lampa.rad , który opisuje materiał świetlówki zmodyfikuj do postaci:

 

# swietlowka T26 36W, l=1200mm, d=26mm, Fi=3350lm

void light moore_869

0

0

3 60.78 60.78 60.78

 

wtedy światłość maksymalna świetlówki będzie równa:

 

96. Ze strony: http://lumen.iee.put.poznan.pl/kw/oprawy/p-opr.html przekopiuj do katalogu „C:\Program Files\Desktop Radiance\odblysnik1” następujące pliki:

-  obliczenia_E-wal.bat  

-  parametr.opt  

-  system-wal.rad

-  punkty-r10-C0.txt  

-  punkty-r10-C15.txt  

-  punkty-r10-C30.txt  

-  punkty-r10-C45.txt

-  punkty-r10-C60.txt

-  punkty-r10-C75.txt

-  punkty-r10-C90.txt

Obejrzyj zawartość poszczególnych plików (uwaga! nie uruchamiaj pliku obliczenia_E-wal.bat ani nie używaj komendy „Otwórz” w Eksploratorze Windows)

 

Uwaga 15:

Uruchomienie pliku obliczenia_E-wal.bat powoduje uruchomienie czterech opisanych w Uwaga 8 procesów, które prowadzą do obliczenia natężenia oświetlenia w punktach pomiarowych dla siedmiu półpłaszczyzn C (od C0 do C90) zapisanych w plikach punkty-r10-C0.txt do punkty-r10-C90.txt.  

Zwróć uwagę na plik system-wal.rad. W pliku tym opisano geometrię powierzchni zastępczej, dla której obliczony zostanie przestrzenny rozsył strumienia (patrz Uwaga 8 , Proces 2). W tym przypadku (ponieważ mamy do czynienia z odbłyśnikiem) powierzchnia zastępcza jest prostokątem o kształcie, wymiarach i położeniu dolnego otworu odbłyśnika. Współrzędne wierzchołków tej powierzchni zostały wpisane w kolejności zgodnie z regułą śruby prawoskrętnej, która wkręca się w kierunku, w którym wypromieniowany jest strumień świetlny (w tym przypadku w górę).

 

97. Uruchom obliczenia za pomocą programu obliczenia_E-wal.bat  <w programie Eksplorator Windows zaznacz i naciśnij Enter lub dwa razy kliknij na plik obliczenia_E-wal.bat>. Otworzy się okno MS-DOS, w którym wyświetlone zostaną kolejno uruchomione procesy. Po zakończeniu obliczeń zamknij okno MS-DOS.

 

98. Przejdź do katalogu „C:\Program Files\Desktop Radiance\odblysnik1” i obejrzyj zawartość plików E_E-walC0.txt, E_E-walC15.txt ... aż do E_E-walC90.txt. W plikach tych zapisane są obliczone wartości natężenia oświetlenia E w płaszczyznach C0, C15, C30, C45, C60, C75 i C90. Skopiuj z każdego pliku całą kolumnę danych i wklej wartości E do kolumny arkusza kalkulacyjnego programu Microsoft Excel. W arkuszu oblicz:

-  światłość I(g)=E*r2

-  światłość średnią I(g)śr. dla przedziałów Dg = 5 stopni

-  kąt bryłowy Dw w przedziałach określonych kątem płaskim Dg dla przedziałów pomiędzy płaszczyznami C (DC/360 t.j. 15/360)

-  strumienie cząstkowe oprawy DFopr.

-  sumę strumieni cząstkowych dla poszczególnych płaszczyzn C

-  strumień całkowity oprawy Fopr.

-  sprawność oprawy hopr.

powrót na stronę głównądo górypowrót na stronę główną Przewodnikapoprzedni punkt