Испытание светом

«Химия и жизнь» N6-1968

Дом, построенный человеком, открыт всем стихиям: морозу и жаре, дождю и снегу, ветру и колебаниям почвы. Среди этих испытаний не самое безобидное — свет, солнечное излучение. Светостойкость, светопроницаемость строительных материалов и конструкций — одна из важных забот химиков и архитекторов, физиков, врачей, организаторов производства.
«Впервые для меня в Милане кончился дождь… В прямоугольнике площади, окруженной серыми фасадами домов, на блестящем мраморном паркете, стояло изделие — предмет — окаменевший дождь: Миланский собор. Его привезли с севера, вместе с ним привезли и дождь. Дождь является его средой. Без вечного дождя собор был бы немыслим. Дождь оправдывает его существование…» Эти строки принадлежат известному советскому архитектору А. К. Бурову. Каждое совершенное архитектурное сооружение становится неотъемлемой частью окружающего его мира. Природа и человеческий труд здесь не соперничают, а дополняют друг друга. Поэтому готические соборы неотделимы от неяркого, бледноватого неба северной Европы, оттеняющего их тонкую «струящуюся вверх» красоту. А золотистый Парфенон рожден для синего неба Греции. Архитектура, не учитывающая особенностей естественного освещения, не сможет
создать творении, равных по силе эстетического воздействия Софийскому собору или церкви Покрова на Нерли.
Однако от умело использованного освещения зависит не только внешний вид сооружения, но и то, насколько оно отвечает своему назначению.
Как же заранее проверить, достаточно ли будет света в цехе, построенном по предложенному проекту? Какие стекла, разработанные химиками, использовать в новом школьном классе или в больничной палате? Как лучше учесть световой климат Заполярья или Средней Азии для строящихся здесь городов? Ответ на множество таких вопросов пытаются найти в лаборатории светотехники Научно-исследовательского института строительной физики. Руководитель и организатор лаборатории — профессор Н. М. Гусев.
ЗДЕСЬ ДОЛЖНЫ  ВИСЕТЬ КАРТИНЫ ЛЕВИТАНА…
Под белоснежным куполом искусственного небосвода стоит модель будущего здания Государственной Третьяковской галереи. Прожектор — «солнце»— закреплен на куполе под соответствующим углом к основанию — «земле». Одновременно с «солнцем» включаются расположенные по окружности «земли» зеркальные лампы, их свет смешивается с лучами прожек-
тора. Весь этот световой поток, отраженный от меловой, покрытой окисью бария, грунтовки купола, воспроизводит естественное дневное освещение в Москве. Фотоэлементы, установленные внутри модели, фиксируют освещенность каждого уголка будущего музея.
Первые эксперименты показывают, что через световой потолок из органического стекла в залы галереи будет проникать недостаточно света.
После соответствующих расчетов, в которых пришлось учесть все преграды, стоящие на пути света: фермы, балки, светильники расположенные над световым потолком, свето-пропускаемость стеклянных плафонов самого потолка, -сотрудники лаборатории предложили улучшить освещение, построить на каждый 91 метр выставочной зоны не четыре фонаря, как это было запроектировано сначала, а шесть (фонарь — специальная надстройка на кровле, пропускающая свет).
В ходе испытаний определяли также яркость освещения отдельных участков пола, стен и потолка. Результаты были сопоставлены с принятыми для музеев нормами освещенности. И в соответствии с этим была предложено одни залы Третьяковки отвести под графику, другие — под скульптуру, третьи — под живопись.

Но можно ли точно предугадать, где лучше всего будут смотреться пейзажи Левитана, или суровый коринский «Александр Невский», или наполненные солнцем женские портреты Серова?
Решить эту важнейшую проблему сотрудники лаборатории хотят вместе с архитекторами и искусствоведами. Когда начнется строительство, на территории галереи будет сооружен специальный опытный зал, где будут проходить проверку различные варианты экспозиций.
КАК ВАМ РАБОТАЕТСЯ?
Снова зажигается «солнце» и сияет «небосвод». Только теперь на «земле» стоит модель уже существующего прокатного цеха.
Этот цех сейчас неправильно освещен: лучи солнца слепят рабочих. Требуется исправить ошибку, допущенную строителями. Архитектор предлагает сильно уменьшить размеры окон, но чтобы в цехе не стало темнее, изменяется конструкция фонарей на кровле: их световые проемы будут развернуты под большим углом к небу. Эта реконструкция позволяет решить и другую проблему: до сих пор через окна проникало слишком много тепловых лучей. Теперь же и без того «горячий» цех будет избавлен от ненужного дополнительного обогрева.
Проект перестройки будет уточнен и проверен в лаборатории «на деле». Полным ходом идет подготовка модели к испытаниям. Деревянными реечками обозначаются рабочие поверхности, которые должны быть лучшего всего освещены. Размечаются зоны и точки, где следует установить фотоэлементы…
Изменение конструкции фонарей и окон — только один из способов улучшить естественное освещение. Можно пойти и другим путем, например, использо-
вать   стекла   специального   назначения.
В лаборатории светотехники проходят испытания стекла с разными физическими свойствами. Стекла с прокладкой из стекловолокна рассеивают свет. Ими можно закрыть часть оконного проема так, чтобы в помещение не проникали прямые солнечные лучи. Если поверхность стекла покрыть тонким слоем металла (кобальта, сурьмы, олова), то стекло почти перестанет пропускать тепловые лучи и не позволит чрезмерно нагреваться помещению даже с большими окнами. Специальные химические добавки, например, алюминиевый порошок (см. «Химия и жизнь», № 4, 1968 г. — Ред.), могут сделать стекло хорошо проницаемым для ультрафиолетовых лучей. В комнате с такими стеклами можно, не открывая окна (Кстати, металлопластиковые окна цены )
, принимать солнечные ванны…
КОГДА НА УЛИЦЕ СОЛНЕЧНО ИЛИ ПАСМУРНО…
Строится новый город или квартал. На Дальнем Востоке или в Закавказье. Улицы и дворы должны быть распланированы так, чтобы один дом не затенял другой, чтобы тени от карнизов, балконов, всевозможных выступов на фасаде не уродовали, а украшали здания, чтобы кому-то из жителей не приходилось раньше времени зажигать лампу, а кому-то целый день спасаться с помощью штор от слепящего солнца.
Решить эти градостроительные проблемы следует заранее, еще в проекте. Поэтому модели улиц, кварталов, зданий тоже испытываются «на свет» в лаборатории. Но уже не под «небосводом», а в «инсоляторе».
Макет квартала, улицы или отдельного дома располагается в белоснежной вогнутой нише
на особом поворотном столе. Плоскость стола можно устанавливать под разными углами к направленному на него световому потоку, имитирующему прямой солнечный свет.
Солнцем в данном эксперименте тоже служит прожектор. Чтобы создать эффект освещения параллельными солнечными лучами, прожектор устанавливается в 25 метрах от испытываемого объекта. При этом он отрегулирован так, чтобы давать полутень, как это бывает при естественном солнечном освещении.
В инсоляторе проверяются разнообразные варианты планировки улиц, кварталов, целых микрорайонов…
А вот испытательная камера — она имеет вид огромного стенного шкафа. Через низкое удлиненное окошко можно заглянуть внутрь, в небольшую комнатку. На улице сейчас яркий солнечный день, а в комнатке пасмурно: стены ее изнутри сплошь покрыты зеркалами, которые отражают светящийся потолок. Многократно отраженный свет имитирует пасмурное освещение.
С помощью этой камеры можно определить освещенность любого помещения в дни, когда небо затянуто тучами. Модель подставляют к окошку в стене камеры, которое теперь превращается как бы в окно на улицу. А фотоэлементы, укрепленные на модели, регистрируют освещенность всех ее уголков…
Н. ЯБЛОНСКАЯ

Сообщить куда следует