ΑΘΗΝΑΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΔΟ

Transcript

1 zq ΠΟΛ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΕΙΡΑΙΑ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΔΟΜΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓ ΑΣΙΑ ΘΕΜΑ: ΕΠΙΠΕΔΑ ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΑΘΗΝΑΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΔΟ Εσηγητής: Αθαν. Γ. Παλατσός Επστημονκός Σύμβουλος: Χαρ. Δ. Καμπεζίδης Σπουδαστές: Γουλαδίτη Πολυξένη Κανταρτζή Αγγελκή ΑΘΗΝΑ 200

2 Περε χόμενα Πρόλογος Ε σαγωγή. Η ηλακή ακτνοβολία στη γήνη ατμόσφαρα. Εξασθένηση της ηλα κής ακτνοβολίας στη γήνη ατμόσφαρα. Σκέδαση της ηλακής ακτνοβολίας. Μορακή σκέδαση. Σκέδαση - δάχυση από αερολύματα. Απορρόφηση της ηλακής ακτνοβολίας. Η ηλακή ακτνοβολία στην επφάνεα της γης. Η ηλοφάνεα. Παράγοντ ες που επδρούν στην ένταση της ηλακής ακτνοβολίας. Επίδραση παραγόντων στη δάδοση της ηλακής ακτνοβολίας. Το φυσκό φως. Το πρόβλημα του φωτσμού. Βολογκές επδράσες του φωτός. Επδράσες του φωτός στα φυτά. Επίδραση του φωτός στα ζώα. Φυσκός φωτσμός Φωτενή ροή. Φωτενή απόδοση του φυσκού φωτσμού. Ένταση φωτσμού

3 2.9. Λαμπρότητα Ο. Εξωτερκή ένταση φωτσμού Παράμετρο φυσκού φωτσμού Κατανομή του φυσκού φωτσμού Υπολογσμός κα αξολόγηση του φυσκού φωτσμού σε εσωτερκούς χώρους με πλευρκό φωτσμό ή φωτσμό από την οροφή Ένταση φωτσμού, βαθμός ανάκλασης, απόδοση χρωμάτων κα θάμβωση Δάχυση του φωτός (σε περίπτωση πλευρκού φωτσμού) Φυσκός φωτσμός σε εσωτερκούς χώρους με φωτσμό οροφής Μέθοδο γα τον προσδορσμό του φυσκού φωτσμού σε εσωτερκούς χώρους (πλευρκός φωτσμός κα φωτσμός οροφής) με νεφοσκεπή ουρανό Συλλογή δεδομένων Δεδομένα δάχυτου κα ολκού φωτσμού Όργανα μέτρησης φωτσμού Κλματολογκά χαρακτηρστ κά της Αθήνας Επεξεργασία δεδομένων - Συμπεράσματα Ημερήσα πορεία Ετήσα πορεία Δαχρονκή εξέλξη. 65 Ββλογραφία 67-2-

4 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Στην παρούσα πrυχακή. εργασία παρουσάζέα μία μελέrη _: βaσqμένη στς ωραίες τiέ"ς. του ορjζόντο.υ. κα. δάχυrο.υ... φω.τ.σμού γα την.. περοχή rq.ς. Αθήν.ας.. Πο. συγκεκρμένα,. ο. μετρήσες των- παραμέτρων φωτσμού. α.φοροjν. τη. χρονκή περίοδο κα. η. μελέτη. τοuς, βοηθά. στη δημουργία.. εκόνας σχετκής με τηγ ημερήσα πορεία κα τη δαχρονκή εξέλξη της. _ ψωτενότηrας στην περοχή της Αθήνας, στη δάρκεα της προ.ανεφερθείσας χρονκής περόδου. Η ανάθεση κα.η.. επίβλεψη. της.. πτυχακής... εργασίας... έγνε. από..τ.ον.. καθηγητή του. Τ. Ε. Ι Περαά Δρα,,Αθ. Γ. Παλατ.σό. τον.. οποίο. κα. ευχαρστούμε.. θερμά γα την πολύτμη. βοήθεα κα υποστήρξή του σε όλη τη δqρκεα εκπόνησης της πτυχακής αυτής.εργασίας. Επiσης. θα θέλαμε να εuχαρσ.τήσουμε τον : Επστημονκό": Συμβούλο, Δρα. Χ. Δ. Καμπεζίδη,...Ερευνητ.ή. Α ~ επκεφαλής της.. Ομάδας. Ατμοσφαφκής..Ερευν.ας.. στο Ινσττούτο.. Ερευνών.. Περβάλλον.τος κα. Βώσμης.. Ανάπτυξης.. του. Εθνκού. Αστεροσκοπείου Αθηνών. γα. τη._ συνεχή παρακολούθηση της εξέλξης της πτυχακής μας εργασίας

5 . ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η γνώση των εππέδων του φυσκού φωτσμού κα της ηλακής ακτνοβολίας σε μα δεδομένη περοχή παίζε πολύ σημαντκό ρόλο στην αρχτεκτονκή των κτρίων της συγκεκρμένης περοχής, στην εύρεση τρόπων εξοκονόμησης ενέργεας μέσα στα κτίρα, στην περβαλλοντκή μέρμνα κα σε άλλους κλάδους όπου το φως κατά τη δάρκεα της ημέρας πρέπε να ληφθεί υπόψη. Γα το λόγο αυτό, εξάλλου, υπάρχε ενδαφέρον στην πρόβλεψη της λαμπρότητας του ουρανού μέσω μοντέλων τα οποία είνα δαίτερα χρήσμα σε περοχές όπου δεν μπορούν να γίνουν μετρήσες φωτσμού (Perez et al., 993 Gueymard, 995 lneichen et al., 994 Lίttlefair, 994 Muneer and Angus, 994). Ενδαφέρον, όμως, παρουσάζε όχ μόνο ο ολκός κα δάχυτος ορζόντος φωτσμός αλλά κα η ολκή κα η δάχυτη ηλακή ακτνοβολία, αλλά κυρίως η κατανομή των παραπάνω μεγεθών σε μα τυπκή μέρα, κάτω από τς επκρατούσες συνθήκες νέφωσης γα κάθε μήνα του χρόνου (Kambezidis, 996). Επομένως θεωρείτα απαραίτητη η δημουργία ενός αλγόρθμου που να υπολογίζε την κατανομή του φυσκού φωτσμού στους εσωτερκούς χώρους ενός κτρίου. Γα αυτό το λόγο η κατανομή της λαμπρότητας στον ουράνο θόλο καθώς κα ατμοσφαρκή θόλωση πρέπε να είνα γνωστά ή να υπολογίζοντα (Tregenza, 987 Naννab et al., 994 Gueymard and Kambezidis, 997). Μελέτη που έγνε από τους Kambezidis et al. (998) παρουσίασε την κατανομή του ολκού κα δάχυτου φωτσμού σε δαγράμματα μήνα-ώρας στην περοχή της Αθήνας, γα το έτος 992 μόνο. Η πτυχακή αυτή εργασία αναφέρετα σε μεγαλύτερο χρονκό δάστημα ( ) τόσο στον ολκό, όσο κα το δάχυτο φωτσμό. Η κατανομή του ολκού κα του δάχυτου ορζόντου φωτσμού κα της -4-

6 ολκής κα της δάχυτης ηλακής ακτνοβολίας (Δεληγάννη κ.ά., 2000) αντανακλά τα κλματολογκά χαρακτηρστκά της περοχής κα την επρροή του κλίματος στην αρχτεκτονκή του τόπου. Παλαότερα η κατανομή των παραπάνω παραμέτρων σε μα δεδομένη περοχή παρουσαζόταν σε δαγράμματα μήνα ώρας ανεξάρτητα από το ποσοστό νεφοκάλυψης του ουρανού. Το ποσοστό νεφοκάλυψης του ουρανού αποτελεί έναν πολύ σημαντκό κλματολογκό παράγοντα, που σχετίζετα άμεσα με τη δάρκεα της ηλοφάνεας κα έμμεσα με τη θερμοκρασία της επφάνεας του εδάφους που δέχετα την ηλακή ακτνοβολία. Μέγστες τμές φωτσμού κα ηλακής ακτνοβολίας λαμβάνοντα σε περπτώσες καθαρού ουρανού, ενώ ελάχστες σε περπτώσες ουρανού με πλήρη νεφοκάλυψη... Η ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΣΤΗ ΓΗΙΝΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Η κυρότερη πηγή ενέργεας γα τη γη είνα ο ήλος. Η συνολκή ενέργεα που δέχετα η γη είνα περίπου.5*0 8 kwh/έτος. Από την ενέργεα αυτή απορροφάτα περίπου το 70% από το σύστημα ατμόσφαρα-γη, ενώ το υπόλοπο 30% ανακλάτα πίσω προς στο δάστημα. Από τα τεράστα ποσά της ηλακής ενέργεας, μόνο τα 2 δσεκατομμυροστά αυτής φτάνουν στα ανώτερα όρα της γήνης ατμόσφαρας. Η ποσότητα αυτή, κατά τη δέλευσή της από τα δάφορα ατμοσφαρκά στρώματα κα μέχρ να φτάσε στην επφάνεα της γης, υφίστατα απώλεες κα μεταβολές που οφείλοντα, κατά κύρ ο λόγο, στη δάχυση κα την απορρόφηση. Το μέρος της ηλακής ακτνοβολίας που φτάνε στην επφάνεα της γης απευθείας με τς ηλακές ακτίνες λέγετα άμεση ηλακή ακτνοβολία. Ταυτόχρονα, - 5 -

7 ένα μέρος της ηλακής ακτνοβολίας δαχέετα από την ατμόσφαρα κα φτάνε στην επφάνεα του εδάφους ως δάχυτη ηλακή ακτνοβολία από όλα τα σημεία του ουρανού. Επίσης, ένα μέρος από την άμεση ηλακή ακτνοβολία ανακλάτα από το έδαφος κα επστρέφε στην ατμόσφαρα από όπου κα πάλ επστρέφε στην επφάνεα του εδάφους κλπ. Η ακτνοβολία αυτή ονομάζετα ανακλώμενη. Η επφάνεα του εδάφους, σαν αποτέλεσμα της ηλακής ακτνοβολίας που προσπίπτε σε αυτή, θερμαίνετα κα εκπέμπε, με τη σερά της, προς την ατμόσφαρα ακτνοβολία που ονομάζετα γήνη ακτνοβολία. Τέλος, η ίδα η ατμόσφαρα, θερμανόμενη κα αυτή, ακτνοβολεί με τη σερά της προς όλες τς κατευθύνσες. Η ακτνοβολία αυτή ονομάζετα ατμοσφαρκή ακτνοβολία ή ακτνοβολία της ατμόσφαρας. Ο παραπάνω ακτνοβολίες παρουσάζουν δαφορετκή η καθεμά φασματκή σύνθεση. Από αυτές, η άμεση κα η δάχυτη ηλακή ακτνοβολία ονομάζοντα ακτνοβολίες μκρού μήκους κύματος, ενώ η γήνη κα η ατμοσφαρκή ακτνοβολία χαρακτηρίζοντα σαν ακτνοβολίες μεγάλου μήκους κύματος. Συνεπώς, μέσα στη γήνη ατμόσφαρα υπάρχε ολόκληρο σύστημα ακτνοβολών δαφορετκών φασματκών τύπων κα δευθύνσεων. Ενδαφέρε, λοπόν, να γνωρίζουμε το ενεργεακό ποσό που μεταφέρετα από τς παραπάνω ακτνοβολίες, ώστε τελκά να είνα δυνατό να προσδορστεί, γα κάθε επφάνεα, το πολύ χρήσμο, από κλματκής πλευράς, σοζύγο των ακτνοβολών. Από τς παραπάνω ακτνοβολίες, σημαντκότερος είνα ο ρόλος της άμεσης κα δευτερεύων είνα ο ρόλος της δάχυτης ηλακής ακτνοβολίας. το άθροσμα της άμεσης κα της δάχυτης ηλακής ακτνοβολίας πάνω σε μα -6-

8 ορζόντα επφάνεα ονομάζετα ολκή ηλακή ακτνοβολία..2. ΕΞΑΣΘΕΝΗΣΗ ΤΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΤΗ ΓΗΙΝΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Η ηλακή ακτνοβολία κατά τη δέλευσή της μέσα στην ατμόσφαρα με τη γνωστή σύστασή της, «εξασθενεί» αφενός μεν εξατίας της «σκέδασηςδάχυσης» που οφείλετα στη μεταβολή της δεύθυνσης της ακτνοβολίας, αφετέρου δε εξατίας της «απορρόφησης» που οφείλετα στη μεταβολή της ηλακής ενέργεας, κυρίως, σε θερμότητα. Η «απορρόφηση» που ασκεί η ατμόσφαρα στην ηλακή ακτνοβολία παρατηρείτα στο υπερώδες κα το υπέρυθρο τμήμα του φάσματος της ηλακής ακτνοβολίας. Γενκά, η εξασθένση της ηλακής ακτνοβολίας ακολουθεί το νόμο του Beer που εφαρμόζετα σε μονοχρωματκή ακτνοβολία κα εκφράζετα από τη σχέση: () όπου : λ = η ένταση της ηλακής ακτνοβολίας μετά την εξασθένσή της μέσα στην ατμόσφαρα (απορρόφηση, σκέδαση-δάχυση). Ιολ = η ένταση της ηλακής ακτνοβολίας, στο ανώτερο όρο της γήνης ατμόσφαρας. Γλ = ολκό μονοχρωματκό βάθος γα την ακτνοβολία, με μήκος κύματος λ, ή μαζκός συντελεστής εξασθένσης. m = η σχετκή μάζα του αέρα κα δείχνε πόσες φορές η μάζα του αέρα, την οποία δατρέχε η ακτνοβολία με πλάγα πρόσπτωση, είνα μεγαλύτερη από εκείνη σε κάθετη πρόσπτωση

9 Θέτοντας e - rλ = Ρλ στη σχέση ( ), αυτή γίνετα : Η σχέση (2), μετά από ολοκλήρωση σε ολόκληρη την έκταση του ηλακού φάσματος παίρνε τη μορφή : (2) = Ιο. ρm (3) που είνα γνωστή σαν νόμος των Bouguer-Lambert, όπου = η ολοφασματκή ένταση της ηλακής ακτνοβολίας που φθάνε στο έδαφος, Ι ο = η ηλακή σταθερά κα Ρ = η ολοφασματκή δαφάνεα. Στη σχέση (3) το m εκφράζε, συνήθως, το πάχος του στρώματος της ατμόσφαρας που δαπερνά η δέσμη των ηλακών ακτίνων. Αυτό, γα ζενθακή απόσταση (z) του ήλου ή γα ύψος ηλίου (h), δίνετα, με καλή προσέγγση, από τη σχέση: cosz = secz (4) ή, επεδή z = 90 - h, θα είνα: mh = ---= csc h sin h (5) - 8 -

10 .2.. ΣΚΕΔΑΣΗ ΤΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ Σκέδαση είνα το φανόμενο κατά το οποίο η ηλακή ακτνοβολία, όταν προσπέσε σε ένα σωματίδο, κατανέμετα ομοόμορφα ή ανομοόμορφα γύρω από αυτό προς δάφορες δευθύνσες. Η ακτνοβολία, που προκύπτε μετά τη σκέδαση, είνα η δάχυτη ακτνοβολία. Το φανόμενο της σκέδασης-δάχυσης εμφανίζετα στην περίπτωση που υπάρχε ανομοογένεα στη δηλεκτρκή σταθερά των μέσων μετάδοσης της ακτνοβολίας. Αυτή η ανομοογένεα στην ατμόσφαρα υπάρχε είτε λόγω μεταβολής της πυκνότητας του αέρα, είτε λόγω μεταβολής της περεκτκότητάς της σε αερολύματα ΜΟΡΙΑΚΗ ΣΚΕΔΑΣΗ Μορακή σκέδαση έχουμε, όταν ακτνοβολία μήκους κύματος λ προσπέσε σε σωματίδ α που η δάστασή τους είνα της ίδας τάξης μεγέθους με το μήκος κύματος λ. Η εξασθένση της ηλακής ακτνοβολίας που οφείλετα σε μα τέτοα σκέδαση-δάχυση είνα εκλεκτκή κα εκθετκή, εξαρτάτα από το μήκος κύματος κα μάλστα είνα αντστρόφως ανάλογη της 4.09 δύναμής του (νόμος του Rayleigh). Στη σχέση ( ), αν θεωρήσουμε ότ η εξασθένση οφείλετα μόνο σε σκέδαση-δάχυση, τότε ο μαζκός συντελεστής σκέδασης (Κλ) έχε την τμή : Κλ=Ο λ (6) - 9 -

11 .2.3. ΣΚΕΔΑΣΗ - ΔΙΑΧΥΣΗ ΑΠΟ ΑΕΡΟΛ ΥΜΑΤΑ Η εξασθένση που προκαλείτα από τα αερολύματα, λόγω σκέδασης στην ηλακή ακτνοβολία, είνα εκλεκτκή κα εκθετκή, όπως ακρβώς κα στη μορακή σκέδαση. Γα αερολύματα δαμέτρου ίσης περίπου με το μήκος κύματος της ακτνοβολίας, η εξασθένση είνα αντστρόφως ανάλογη της 4.09 δύναμης του μήκους κύματος. Γα πολύ μεγάλης δαμέτρου αερολύματα, όπως υδροσταγόνες των νεφών, η εξασθένση είνα ανεξάρτητη του μήκους κύματος. Ο Angstrom έδεξε ότ στην πράξη η τμή του μαζκού συντελεστή σκέδασης είνα ίση με.3, αν κα ο μετρήσες δίνουν σε αυτόν τμές μεταξύ των 0.5 κα 2.5. Στη σχέση (6), αν θεωρήσουμε ότ η εξασθένηση οφείλετα σε σκέδαση από υδροσταγόνες των νεφών, τότε ο μαζκός συντελεστής σκέδασης κλ, έχε τη μορφή : Κλ. πa 2 =Ν-- 2 (7) όπου : Ν =το πλήθος των υδρατμών ανά cm 3 κα a = η μέση δάμετρός τους ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΤΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ Το φάσμα απορρόφησης της ηλακής ακτνοβολίας από την ατμόσφαρα εκτείνετα σε μα μεγάλη περοχή (από τς ακτίνες Χ μέχρ τα μκρού μήκους κύματος ραδοκύματα). Εδώ, θα αναφερθούμε στην αναφορά των πο βασκών ζωνών απορρόφησης που ανευρίσκοντα στο υπερώδες, το ορατό κα το υπέρυθρο τμήμα του φάσματος της ηλακής ακτνοβολίας. Στα τμήματα αυτά η - 0 -

12 απορρόφηση της ακτνοβολίας οφείλετα, κυρίως, στα στο χεία: οξυγόνο, όζον, δοξείδο του άνθρακα, υδρατμούς κα ατμοσφαρκό κονορτό. Αναλυτκότερα, γα καθένα από τα συστατκά αυτά της ατμόσφαρας, έχουμε:. Οξυγόνο. Αυτό απορροφά ακτνοβολίες στο υπερώδες κα το ορατό τμήμα του φάσματος κα συγκεκρμένα στς περοχές: 0.76 μm μm, μm μm κα μm - ο. 760 μm Η απορρόφηση στο ορατό τμήμα είνα πολύ περορσμένη κα μκρή, σε σύγκρση με εκείνη στο υπερώδες. Μάλστα, ο ακτνοβολίες με μήκη κύματος μκρότερα των μm, που απορροφούντα, έχουν σαν αποτέλεσμα τη δάσπαση του μορακού οξυγόνου κα το σχηματσμό όζοντος. Η απορρόφηση της ηλακής ακτνοβολίας από το οξυγόνο επηρεάζε σε μεγάλο βαθμό τη θερμκή κατάσταση των ανώτερων στρωμάτων της ατμόσφαρας. 2. Όζον. Αυτό παρουσάζε μεγάλη απορροφητκή κανότητα, δαίτερα, στο υπερώδες τμήμα του φάσματος της ηλακής ακτνοβολίας κα μάλστα στην περοχή των μm, με μέγστη απορρόφηση που εμφανίζετα στα Ο.255 μm. Στο ορατό τμήμα, ζώνες απορρόφησης του όζοντος βρίσκοντα στην περοχή των Ο Ο. 750 μm, με μέγστη απορρόφ ηση στα μm. Γα το γεγονός ότ αυτή η ζώνη απορρόφησης βρίσκετα στην π εροχή της μέγστης ενέργεας του ηλακού φάσματος, η εξασθένση της ηλακής ακτνοβολίας στην περοχή αυτή θεωρείτα σημαντκή. Από τς ζώνες απορρόφησης του όζοντος στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος της ηλακής ακτνοβολίας, ο περσσότερες καλύπτοντα από ζώνες απορρόφησης που προκαλούντα από το δοξείδο του άνθρακα κα τους υδρατμούς κα μόνο μα στενή περοχή ( Ο. 990 μm) είνα περσσότερο σημαντκή. - -

13 3. Δοξείδο του άνθρακα. Ζώνες απορρόφησης παρουσάζε μόνο στην περοχή του υπέρυθρου κα μάλστα στς περοχές: - 2 μm, μm, 4.3 μm κα μm. Η σχυρότερη ζώνη απορρόφησης εμφανίζετα στο μήκος κύματος των 4.3 μm, χωρίς όμως να θεωρείτα κα μεγάλης σημασίας. Μεγαλύτερο ενδαφέρον παρουσάζε η περοχή των μm, παρά το γεγονός ότ η απορρόφηση είνα ασθενέστερη από αυτήν που παρουσάζετα στο μήκος κύματος των 4.3 μm κα αυτό γατί, αφενός μεν είνα μα ευρεία περοχή, αφετέρου δε βρίσκετα στο μέγστο της θερμκής εκπομπής της ατμόσφαρας. Μκρό ενδαφέρον παρουσάζουν ο ασθενείς ζώνες απορρόφησης που εμφανίζοντα στς δύο πρώτες από τς παραπάνω περοχές του υπέρυθρου τμήματος του φάσματος της ηλακής ακτνοβολίας ( - 2 μm, μm). 4. Υδρατμοί. Από άποψη απορρόφησης της ηλακής ακτνοβολίας, ο υδρατμοί εμφανίζουν το μεγαλύτερο ενδαφέρον, σε σχέση με όλους τους άλλους απορροφητές, εξατίας της μεγάλης ποσότητάς τους κα των πολυάρθμων γραμμών κα ζωνών στο φάσμα απορρόφησής τους. Στο ορατό τμήμα, από τς πολυάρθμες γραμμές απορρόφησης, μόνο ο περοχές μm κα Ο ο. 730 μm εμφανίζουν μεγάλη σπουδαότητα. Μεγαλύτερη σημασία εμφανίζουν ο ζώνες απορρόφησης που σημεώνοντα στην υπέρυθρη περοχή του φάσματος της ηλακής ακτνοβολίας, των οποίων τα κέντρα βρίσκοντα σε μήκη κύματος 0.8, 0.94,.,.38 κα.87 μm. Η απορρόφησή τους σε άλλα μήκη κύματος είνα εκλεκτ κή κα εξαρτάτα από πολλούς άλλους παράγοντες, κυρίως όμως από τη συγκέντρωσή τους κα το μέγεθός τους. Γενκά, στην υπέρυθρη περοχή του ηλακού φάσματος η απορρόφηση - 2 -

14 εξαρτάτα από τη ν περ εκτ κό τητα της ατμόσφαρας σε υδρατμούς κα αυξάνε με την αύξησή τους. Η σχέση που συνδέε την αύξηση των υδρατμών, με την αντίστοχη αύξηση της απορρόφησης, δίνετα από τον εμπερκό τύπο των Mugge-Moller Δs = 0.72 (m e) (8) όπου : Δs = η απορρόφηση της ηλακής ακτνοβολίας σε : cal cm- 2 -min- m = η (σχετκή) οπτκή μάζα κα e = το υετίσμο νερό σε cm. 5. Κονορτός. Αυτό ς ασκεί σημαντκή επίδραση στην απορρόφηση της ηλακής ακτνοβολίας, δαίτερα πάνω από μεγαλουπόλες κα βομηχανκές περοχές, σε ερημκές περοχές στη δάρκεα επκράτησης αμμοθυελλών, καθώς κα πάνω από περοχές ηφαστείων, όταν σημεώνοντα σχυρές εκρήξες. Η φασματκή κατανομή της ηλακής ακτνοβολίας που φτάνε στο ανώτατο όρο της γήνης ατμόσφαρας είνα περίπου ίση με την ακτνοβολία που εκπέμπε μελανό σώμα που βρίσκετα σε θερμοκρασία 5900 κ (Σχήμα ). Δηλαδή η ενέργεα που εκπέμπετα από τον ήλο δεν κατανέμετα ομοόμορφα σε ολόκληρο το φάσμα κα το μέγστό της εμφανίζετα στα 0.5 μm. Στο Σχήμα, παρατηρούμε ότ ο καμπύλες της φασματκής κατανομής της ακτνοβολίας του μ ελανού σώματος που βρίσκετα σε θερμοκρασία 5900 Κ κα της ηλακής ακτνοβολίας που φτάνε στο ανώτερο όρο της ατμόσφαρας, είνα παραπλήσες σε σχήμα κα μέγεθος

15 0.20 ο.a ο.ο 0 ο 02 ο ο oa -λ(μ) Σχήμα. Φασματκή κατανομή μελανού σώματος θερμοκρασίας 5900 οκ (δακεκομμένη γραμμή), ίση περίπου με την ηλακή ακτνοβολία στο όρο της ατμόσφαρας (εξωτερκή συνεχής γραμμή) κα αυτή στην επφάνεα της γης (εσωτερκή συνεχής γραμμή). Δακρίνοντα ο ζώνες απορρόφησης των δάφορων αερίων της ατμόσφαρας (Φλόκας, 992). Στο Σχήμα αποδίδετα σχηματκά η απορροφητκότητα, σε δάφορα μήκη κύματος, των δαφόρων ατμοσφαρκών αερίων. Συμπερασματκά θα μπορούσε να επωθεί ότ:. Γα λ < Ο. 3 μm, η ηλακή ενέργεα που φτάνε στη γη είνα αμελητέα, γ αυτό η ενέργεα που περέχετα στην περοχή αυτή του φάσματος είνα πολύ μκρή, καθόσον το όζον κα το οξυγόνο της ανώτερης ατμόσφαρας την απορροφούν, σχεδόν, ολκά. 2. Στην περοχή : 0.3 μm < λ < Ο. 7 μm, η απορρόφηση της ηλακής ακτνοβολίας, που οφείλετα κυρίως στο όζον κα το οξυγόνο, είνα μκρή κα σταθερή, - 4 -

16 αφήνοντας έτσ μεγάλα ποσά ενέργεας να φτάσουν στην επφάνεα της γης. 3. Γα Ο. 7 μm < λ < 4 μm, η απορρόφηση της ηλακής ακτνοβολίας οφείλετα στο οξυγόνο κα τους υδρατμούς κα είνα αρκετά μεταβλητή. 4. Γα 4 μm < λ < 5 μm, η απορρόφηση της ηλακής ακτνοβολίας που οφείλετα στο C02, τους υδρατμούς κα το οξυγόνο, είνα πολύ έντονη σε ορσμένες περοχές. Υπάρχουν όμως κα ορσμένες υποπεροχές (παράθυρα) στς οποίες η απορρόφηση είνα αμελητέα Η ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΤΗΣ ΓΗΣ Η ηλακή ακτνοβολία που φτάνε στην επφάνεα της γης είνα πολύ μκρότερη από αυτή που φτάνε στο ανώτερο όρο της γήνης ατμόσφαρας. Η τμή της, που δεν είνα σταθερή χωρκά κα χρονκά, εξαρτάτα από ένα πλήθος παραγόντων, ο σπουδαότερο από τους οποίους είνα : α) Αστρονομκοi Σε αυτούς περλαμβάνοντα :. Η μεταβολή της απόστασης γης-ήλου. Αυτή είνα αποτέλεσμα της κίνησης της γης γύρω από τον ήλο που δέπετα από τους νόμους του Keppler. Η τροχά αυτής της κίνησης είνα ελλεπτκή (μκρής εκκεντρότητας). Τη μα εστία της έλλεψης την κατέχε ο ήλος. Η περίοδος της τροχάς αυτής είνα ίση με ημέρες (αστρονομκό έτος). Σύμφωνα με την κίνηση αυτή, η μέση απόσταση γης-ήλου είνα R = 49.5 *0 6 km κα με άκρες τμές Rπ= 47*06 km κα Ra = 52*0 6 km που αντστοχούν στς θέσες της γης στην τροχά της που βρίσκετα περίπου την 3η Ιανουαρίου (περήλο) κα την 4η Ιουλίου (αφήλο), - 5 -

17 αντίστοχα (lqbal, 983). Γα μα δεδομένη χρονκή στγμή, η ηλακή ενέργεα (), που φτάνε στο όρο της ατμόσφαρας στη μονάδα επφάνεας, δίνετα από τη σχέση : (9) όπου R = η μέση απόσταση γης-ήλου = αστρονομκή μονάδα ( AU = =.496*0 8 km), R =η τυχαία απόσταση γης-ήλου κα Ιο= η ηλακή σταθερά. Η μεταβολή του λόγου % είνα περοδκή. Γα τς περσσότερες όμως τεχνολογκές εφαρμογές, μα πολύ απλή έκφραση μ= (:) = +Ο 033 COS [(~;~)] ( Ο) χρησμοποείτα από τους Duffie and Beckman (980) γα μα πολύ καλή προσέγγση της τμής του τετραγώνου του παραπάνω λόγου, όπου J είνα η Ιουλανή ημέρα του έτους (J =, 2,..., 365 ή 366). 2. Το ύψος του ηλfου πάνω από τον ορίζοντα. Είνα γνωστό ότ η γη, εκτός από την ετήσα περστροφή της γύρω από τον ήλο, εκτελεί κα μα ακόμα περοδκή περστροφκή κίνηση γύρω από τον άξονά της, με περίοδο 24 ωρών. Άμεση συνέπεα των δύο αυτών περοδκών κνήσεων είνα η μεταβολή, αφενός μεν της δάρκεας κατά την οποία ο ήλος βρίσκετα πάνω από τον ορίζοντα ενός τόπου (θεωρητκή ηλοφάνεα), αφετέρου δε της γωνίας μεταξύ των ηλακών ακτίνων κα του ορίζοντα του τόπου αυτού (ύψος του ηλίου). Η γωνία αυτή, κατά τη μεσημβρία του τόπου, παίρνε τη μέγστη τμή της, hm, που δίνετα από τη σχέση: hm = 90 - φ + δ ( ) - 6 -

18 όπου : φ = το γεωγραφκό πλάτος του τόπου κα δ = η απόκλση του ηλίου, γα την ημερομηνία γα την οποία υπολογίζετα το hm. Γα οποαδήποτε άλλη ώρα της ημέρας, το ύψος h του ηλίου δίνετα από τη σχέση : ημh = ημφ ημδ + συνφ συνδ συνη (2) όπου Η = η ωραία γωνία του ήλου (η δίεδρη γωνία μεταξύ του μεσημβρνού του τόπου κα του ωραίου κύκλου του ήλου). Η ωραία γωνία (Η) συνδέετα με την τοπκή ώρα (Τ ) με τη σχέση : Η = 5 *Τ - 80 (3) η δε περοδκή τμή της δ δίνετα από τη σχέση : δ = *συν(30ρ + n - 202) (4) όπου το ρ δηλώνε το α/α του μήνα μέσα στο έτος (ρ =, 2,..., 2) κα το n παρστά το α/α της ημέρας μέσα στο μήνα, (n =, 2,..., 3 ). Η θεωρητκή ηλοφάνεα σε ένα τόπο γα μα ορσμένη ημερομηνία που ορίζετα σαν η μέγστη χρονκή δάρκεα (χρονκό δάστημα μεταξύ ανατολής κα δύσης του ήλου) κατά την οποία ο ήλος βρίσκετα πάνω από τον ορίζοντα του τόπου (ελεύθερου από δάφορα εμπόδα κατά την ημερομηνία αυτή), χωρίς να λαμβάνετα υπόψη η δάθλαση των ηλακών ακτίνων, κα ονομάζετα αστρονομκή ηλοφάνεα. Στην περίπτωση που λαμβάνοντα υπόψη κα τα εμπόδα που περορίζουν τον ορίζοντα του τόπου, η ηλοφάνεα λέγετα γεωγραφκή. Αυτή συνήθως είνα μεγαλύτερη από την αντίστοχη που είνα αποτέλεσμα μέτρησής της με δάφορα όργανα (μετρούμενη ηλοφάνεα), εξατίας ενός κατώτερου ορίου ευασθησίας των οργάνων αυτών. Η τμή της θεωρητκής ηλοφάνεας (Hth) δίνετα από τη σχέση: - 7 -

19 Η _ 2Ι τοξ συν (-εφφ εφδ ) th - 50 (5) Το ολκό ποσό της ηλακής ακτνοβολίας (Q) που δέχετα μα ορζόντα επφάνεα στο έδαφος της γης από την ανατολή του ηλίου μέχρ τη δύση του, σε ορσμένη ημερομηνία κα σε συγκεκρμένο τόπο ( φ = σταθερό) δίνετα από τη σχέση : ( -)2 Q = Ι ;- 440 R (Ηδ ημφ.ημδ.+συνφ.σuνδ-ημηδ) (6) όπου Ηδ είνα η ωραία γωνία του ηλίου κατά τη δύση του σε rad. Στη σχέση αυτή το Q εκφράζετα σε cal m 2.min κα το Ιο εκφράζετα σε cal cm 2.min. β) Γεωγραφκοί παράγοντες Σ αυτούς περλαμβάνοντα :. Το γεωγραφκό πλάτος (φ) που υπεσέρχετα στους τύπους (), (2), (5) κα (6) που δίνουν το μέγστο ύψος (hm) του ήλου, το τυχαίο ύψος του (h), την αστρονομκή ηλοφάνεα (Ηh) κα τα ημερήσα ποσά ηλακής ακτνοβολίας (Q). 2. Το ύψος του σημείου παρατήρησης - μέτρησης από την επφάνεα της θάλασσας. 3. Η τοπογραφία του ορίζοντα στο σημείο παρατήρησης. Αν ανατολκά κα δυτκά του σημείου παρατήρησης υπάρχουν ψηλά εμπόδα (δένδρα, οκήματα, βουνά), τότε το σημείο αυτό βρίσκετα γα αρκετό χρονκό δάστημα στη σκά του εμποδίου, με αποτέλεσμα την ελάττωση της δάρκεας της ηλοφάνεας. 4. Το είδος κα η υφή της επφάνεας που δέχετα την ηλακή ακτνοβολία, τα οποία κα υπεσέρχοντα, κατά κύρο λόγο, στον υπολογσμό της - 8 -

20 ανακλαστκότητά της. γ) Γεωμετρκοί παράγοντες Σε αυτούς περλαμβάνοντα ο προσανατολσμός κα η κλίση της επφάνεας που δέχετα την ακτνοβολία, σχετκά με τς ηλακές ακτίνες. Ονομάζοντας h κα a το ύψος κα το αζμούθο του ηλίου κα Ι την ένταση της ηλακής ακτνοβολίας στην περίπτωση αυτή, τότε η κάθετη συνστώσα (S) της ηλακής ακτνοβολίας που προσπίπτε πάνω σε μα επφάνεα με οποαδήποτε κλίση (ί) ως προς το ορζόντο επίπεδο κα με οποοδήποτε προσανατολσμό (γ) ως προς το νότο, δίνετα από τη σχέση : S = [συνh ημί συν(a-γ) + ημh συνί)] (7) Από τη σχέση αυτή προκύπτουν ο παρακάτω σχέσες :. Γα ορζόντα επφάνεα (ί=ο) : s = / ημh (8) 2. Γα κατακόρυφη επφάνεα (ί=90 ) αλλά με νότο προσανατολσμό (γ=ο) : S = Ι συνh συνa (9) 3. Γα κατακόρυφη επφάνεα κα με τυχαίο προσανατολσμό (γ) : S = Ι συνh συν(a -γ) (20) 4. Γα τυχούσα κλίση (ί) της επφάνεας κα με νότο προσανατολσμό (γ=ο) : S = (συνh ημί συνa + ημh συνί) (2) - 9 -

21 Δ Α Σχήμα 2. Θέση της επφάνεας ( Φλόκας, 992). δ) Η δαδρομή της μέσα στην γήνη ατμόσφαρα Η δαδρομή της ηλακής ακτνοβολίας μέσα στη γήνη ατμόσφαρα είνα ένας από τους σημαντκότερους παράγοντες εξασθένσής της. Ο λόγο στους οποίους οφείλετα η εξασθένσή της είνα η «σκέδαση-δάχυση» κα η «απορρόφηση» που ασκεί η ατμόσφαρα σε αυτήν (βλέπε παράγραφο.2)..3. Η ΗΛΙΟΦΑΝΕΙΑ Η κλίση που παρουσάζε ο άξονας της γης με το επίπεδο της εκλεπτκής, έχε σαν αποτέλεσμα να προκαλούντα συνεχείς μεταβολές του μήκους της φωτενής κα της σκοτενής περόδου του 24ώρου (ημέρα-νύχτα), κατά την ετήσα περφορά της γης γύρω από τον ήλο. Έτσ αυτή η κλίση, γα -20 -

22 παράδεγμα, δημουργεί στους πόλους μα συνεχή φωτενή περίοδο έξ μηνών κατά το χεμώνα. Γενκά, με τον όρο «ηλοφάνεα» ή «δάρκεα ηλοφάνεας» νοείτα το χρονκό δάστημα, σε ώρες, που η άμεση ηλακή ακτνοβολία φθάνε μέχρ την επφάνεα του εδάφους. Με άλλα λόγα είνα το χρονκό εκείνο δάστημα που 0 ήλος είνα ορατός ανεμπόδστα από ένα σημείο την επφάνεα της γης. Το ποσό της πραγματκής δάρκεας (Ηπ) ηλοφάνεας σε έναν τόπο (αυτή που μετρέτα) είνα μκρότερο από το αντίστοχο της θεωρητκής (Hth) ηλοφάνεας, γατί αυτή ελαττώνετα από την παρουσία της νέφωσης κα της τοπογραφίας του τόπου παρατήρησης. Ανάλογα με τη χρονκή περίοδο που χρησμοποούμε, τη δάρκεα ηλοφάνεας σε ένα τόπο τη δακρίνουμε σε ηλοφάνεα ώρας, μήνα κα έτους. Στην πράξη, γα να είνα δυνατή η σύγκρση των τμών της πραγματκής δάρκεας της ηλοφάνεας σε δάφορους τόπους, χρησμοποείτα ένα μέγεθος που λέγετα κλάσμα ηλοφάνεας. Αυτό ορίζετα σαν ο λόγος της πραγματκής δάρκεας ηλοφάνεας (Ηπ) ενός τόπου προς την αντίστοχη θεωρητκή της τμή (Ηh). Ονομάζοντας αυτό με f θα έχουμε f = Hπ/H th (22) Η δάρκεα της ηλοφάνεας, εκτός από την άμεση μέτρησή της με εδκά όργανα (ηλογράφο), υπολογίζετα κα έμμεσα με τη βοήθεα άλλων παραμέτρων. Έτσ, στην περίπτωση που δεν υπάρχουν όργανα, η δάρκεα της πραγματκής ηλοφάνεας (Ηπ) υπολογίζετα :. Με τη βοήθεα του εμπερκού τύπου του Angot: Η,, = Ηh ( - ~c ) (23) - 2 -

23 όπου ηc = νέφωση (νεφοκάλυψη) ή το κλάσμα του ουρανίου θόλου του τόπου, σε όγδοα, που καλύπτετα από νέφη. Ο τύπος (23) χρησμοποείτα γα τον υπολογσμό των μέσων μηναίων κα ετησίων τμών ηλοφάνεας. 2. Με τον τύπο : Hth Ηπ = - (αν + βs + γc) ν (24) όπου : ν =αρθμός ημερών του μήνα, s =ο αρθμός των αίθρων (νέφωση nc ~.6 όγδοα) ημερών του μήνα κα c =ο αρθμός των νεφοσκεπών ημερών (nc ~ 6.4 όγδοα) του μήνα. Ο εμπερκοί συντελεστές α, β κα γ έχουν τμές α = 0.625, β = Ο. 275 κα γ = κατά τη δάρκεα της ψυχρής περόδου (Οκτώβρος-Μάρτος) κα α = Ο. 75, β = Ο. 5 κα γ = κατά τη θερμή περίοδο (Απρίλος-Σεπτέμβρος) του έτους. Ο τύπος (24), που αποτελεί μα βελτωμένη μορφή του τύπου (23) γα τα δκά μας κλίματα, χρησμοποείτα γα τον υπολογσμό των μηναίων τμών δάρκεας της ηλοφάνεας που ενδαφέρουν, κυρίως, τη γεωργία κα τς εφαρμογές εκμετάλλευσης της ηλακής ενέργεας..4. ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΙΔΡΟΥΝ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΤΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ Η νέφωση ελαττώνε το ποσό της ηλακής ακτνοβολίας που φτάνε σε μα περοχή. Η ποσότητα της ηλακής ακτνοβολίας που ανακλάτα πραγματκά από τα νέφη εξαρτάτα από το ποσοστό κάλυψης του ουράνου θόλου καθώς κα το είδος κα το πάχος των νεφών. Η παρουσία λοπόν της νέφωσης συντελεί -22 -

24 οπωσδήποτε στην ελάττωση της άμεσης ηλακής ακτνοβολίας, αλλά ταυτόχρονα δατηρεί την περσσότερη θερμότητα που σε δαφορετκή περίπτωση, θα χανόταν στο δάστημα, από την εκπεμπόμενη θερμκή ακτνοβολία. Το γεωγραφκό πλάτος ενός τόπου καθορίζε, γα κάθε εποχή του έτους, τόσο τη δάρκεα του φωτενού τμήματος της ημέρας, όσο κα το μήκος της δαδρομής που κάνουν ο ηλακές ακτίνες μέσα στην ατμόσφαρα γα να φθάσουν μέχρ την επφάνεα της γης. Σημαντκό έλεγχο στην εσερχόμενη ηλακή ακτνοβολία ασκούν η ξηρά κα η θάλασσα με δαφορετκό τρόπο η κάθε μία. Το νερό με τη μεγάλη θερμοχωρητκότητά του κα την ευκνησία που το δακρίνε έχε την τάση να αποθηκεύε τη θερμότητα που δέχετα, ενώ αντίθετα η ξηρά την επστρέφε γρήγορα στην ατμόσφαρα κα το δάστημα. Το υψόμετρο ελέγχε επίσης εντυπωσακά το ποσό της προσπίπτουσας ακτνοβολίας. Στα μέσα γεωγραφκά πλάτη η ένταση της ηλακής ακτνοβολίας αυξάνε περίπου 5-5% γα κάθε 000 m αύξησης του υψόμετρου. Έχε δε υπολογστεί, ότ σε αυτά τα γεωγραφκά πλάτη κα σε υψόμετρο 3000 m περίπου, το ποσό της προσπίπτουσας ηλακής ακτνοβολίας σούτα με εκείνο των περοχών του Ισημερνού. Δεν θα πρέπε λοπόν να συγχέουμε τα μεγάλα υψόμετρα με τα μεγάλα γεωγραφκά πλάτη με το πρόσχημα ότ υπάρχουν μεγάλες ομοότητες ανάμεσα στς μέσες θερμοκρασίες, δότ υπάρχουν θεμελώδες δαφορές ανάμεσα στς δύο αυτές περοχές, τς οποίες δεν πρέπε να ξεχνάμε. Η τοπογραφία κα ο ποκίλο προσανατολσμοί οδηγούν στην αύξηση των αντθέσεων που υπάρχουν σχετκά με την ένταση κα το ποσό της ηλακής ακτνοβολίας που δέχετα το έδαφος

25 Πραγματκά, ο κολάδες δέχοντα μκρότερο ποσό ηλακής ενέργεας από ότ ο κορυφές των ορέων που τς περβάλλουν εξατίας του γεγονότος ότ, γα τς κολάδες ο ήλος ανατέλλε αργότερα κα δύε γρηγορότερα. Εππλέον ο δαφορές που υπάρχουν στον προσανατολσμό δημουργούν μεγάλες αντθέσες ανάμεσα στς κλτίες ίδου υψομέτρου. Τέλος, πολύ σημαντκό παράγοντα γα το τελκό ποσό της ηλακής ακτνοβολίας που απορροφάτα από το έδαφος αποτελεί η λευκαύγεα της Γης, δηλαδή ο λόγος της ακτνοβολίας που ανακλάτα από την επφάνεα της Γης προς την ακτνοβολία που προσπίπτε πάνω σε αυτήν..5. ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ ΣΤΗ ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ α) Θόλωση Θόλωση είνα η μεωμένη δαφάνεα της ατμόσφαρας που προκαλείτα από απορρόφηση κα σκέδαση της ηλακής ακτνοβολίας από στερεά ή υγρά σωματίδα που αωρούντα στην ατμόσφαρα. Ο μέγστες τμές θόλωσης παρατηρούντα το θέρος κα πστεύετα ότ οφείλετα αφενός μεν στην αυξημένη περεκτκότητα της ατμόσφαρας σε υδρατμούς (Peterson and Bryson, 968 Heidel, 972 Polaνarapu, 978 Katz et al., 982 Castro, 982 Szymber and Schlers, 985). Αφετέρου, σε περοχές όπου κατά το θέρος ο επκρατούντες άνεμο είνα ο ετήσες κα η θαλάσσα αύρα, η ατμόσφαρα τους επβαρύνετα με κονορτό κα υδρατμούς (Καραππέρης, 96 Καραλής, 973 Karalis, 976 Katsoulis, 977 Katsoulis et al., 986 Παλατσός, 990)

26 Στς πόλες, παράγοντες μόλυνσης αποτελούν τόσο η κυκλοφορία των αυτοκνήτων, όσο κα η λετουργία των εργοστασίων, των συστημάτων κεντρκής θέρμανσης κτλ., που απορροφούν κα δασκορπίζουν το φως του ήλου εξασθενώντας την άμεση ηλακή ακτνοβολία κα αυξάνοντας με τον τρόπο αυτόν τη δάχυτη ηλακή ακτνοβολία στη δάρκεα ανέφελων ημερών. Ένας θόλος από μόλυνση μπορεί να εμφανστεί μερκές φορές πάνω από τς πόλες. Κατά τα τελευταία χρόνα, ωστόσο, έχουν γίνε βελτώσες των καυσίμων με αποτέλεσμα τον έλεγχο του καπνού που εκπέμπετα από τα εργοστάσα κα τα συστήματα κεντρκής θέρμανσης, με συνέπεα τον περορσμό της δαφοράς της θόλωσης μεταξύ πόλης κα υπαίθρου. Γεγονός όμως είνα ότ η ρύπανση από την κυκλοφορία έχε αυξηθεί τόσο πολύ, ώστε η συνολκή ρύπανση να έχε δαδοθεί πο πολύ. Ο συνθήκες στς πόλες είνα τώρα χερότερες στη δάρκεα του θέρους, όταν το ηλακό φως σε συνδυασμό με τς εκπομπές των αυτοκνήτων δημουργούν μερκά πολύ δυσάρεστα αποτελέσματα (φωτοχημκή αθαλομίχλη). Η χαμηλής στάθμης μόλυνση από στερεά σωματίδα μπορεί να περορστεί από την παρουσία δέντρων, όπου τα φύλλα τους λετουργούν ως φίλτρα. Σωματίδα σκόνης που είτε προσκολλώντα στς επφάνεές των φύλλων, είτε τς επκαλύπτουν, πέφτουν στο έδαφος. Ο αέρας πάνω από ένα πάρκο πόλης με πολλά δέντρα είνα πο καθαρός, συγκρνόμενος με τον αέρα της κοντνής προς αυτόν δομημένης περοχής. β) Γεωμετρκά εμπόδα Τα γεωμετρκά εμπόδα μπορούν να ταξνομηθούν σε τρες γενκές κατηγορίες, δηλαδή αυτές που αφορούν την τοπογραφκή δαμόρφωση της

27 περοχής, τη βλάστηση σε αυτή ή κοντά της κα στα γετονκά κτίρα. Όλα αυτά, σε μεγαλύτερο ή μκρότερο βαθμό, σκάζουν την τοποθεσία από τον ήλο. Η ακρβής επίδραση των εμποδίων στο ποσό της ηλακής ακτνοβολίας που απολαμβάνετα μπορεί να αξολογηθεί γεωμετρκά με τη χρήση των ηλακών δαγραμμάτων. V) Τοπογραφκή δαμόρφωση Η γεωμετρκή αξολόγηση πρέπε να λαμβάνε υπόψη την τρσδάστατη φυσκή κα εποχκή επίδραση του εδάφους που περβάλλε την τοποθεσία. Εμπόδα στα νότα τείνουν να προκαλέσουν περσσότερη σκίαση λόγω του χαμηλού ύψους του ήλου. Κατά συνέπεα κολάδες με κατεύθυνση από την ανατολή προς τη δύση, αντμετωπίζουν το μέγστο κίνδυνο της μόνμης επσκίασης από τη νότα κεκλμένη πλευρά το χεμώνα. Στη Βόρεα Ευρώπη είνα καλά, όπου είνα δυνατό, να τοποθετούντα τα κτίρα αρκετά ψηλά πάνω από τη νότα κλίση, ώστε να συγκεντρώνουν σημαντκά ποσά ακτνοβολίας από το χεμερνό ήλο. δ) Βλάστηση Η επίδραση της φυλλοβόλου βλάστησης ποκίλλε ανάλογα με την εποχή. Η σκίαση μεώνετα, όταν πέφτουν τα φύλλα το φθνόπωρο. Όταν τα φυλλοβόλα δέντρα έχουν φύλλα, μέρος του ηλακού φωτός που φτάνε σε αυτά, δαχέετα δα μέσου των φύλλων κα η ακτνοβολία δεν παρεμποδίζετα ολοκληρωτκά. Τα αεθαλή δέντρα, από την άλλη πλευρά, παρεμποδίζουν το φως του ήλου σε μεγαλύτερο βαθμό σε όλη τη δάρκεα του έτους

28 ε) Κτίρα Τα γετονκά κτίρα έχουν επίδραση στο ποσό του ηλακού φωτός κα δαχέουν την ακτνοβολία που απολαμβάνετα στην περοχή. Η επίδρασή τους στο δαθέσμο ηλακό φως αλλάζε με την εποχή κα είνα αναγκαίο να λαμβάνετα αυτό υπόψη κατά την ανάπτυξη μας περοχής. Έτσ όχ μόνο πρέπε να αντμετωπίζετα η επίδραση μα υφστάμενης κατασκευής κατά την αξολόγηση, αλλά επίσης κα η επίδραση της ενδεχόμενης ανάπτυξης μελλοντκών κτρίων. 2. ΤΟ ΦΥΣΙΚΟ ΦΩΣ 2.. το ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ Ο ορσμός του φωτός καθορίζε κα το βασκό ρόλο του φωτσμού. Πράγματ, με τον όρο φως εννοούμε, γενκά, το σύνολο της ορατής ηλεκτρομαγνητκής ακτνοβολίας, η οποία αντστοχεί σε μα πολύ στενή ζώνη συχνοτήτων σε σχέση με της συχνότητες των δαφόρων ακτνοβολών. Το φως είνα ένα μέγεθος που παρουσάζε πολύ μεγάλη μεταβλητότητα τοπκά κα χρονκά σε ότ αφορά την έντασή του, αφενός μεν λόγω της δαφορετκής δάρκεας της ημέρας, της ημερήσας κα εποχκής ποσότητας ενέργεας που φθάνε στην επφάνεα της γης, αφετέρου δε λόγω της σύνθεσης του φάσματός του. Ο ατίες αυτής της μεταβλητότητας είνα αφενός μεν γεωγραφκές, αφετέρου δε μκροκλματκές. Η τεχνκή του φωτσμού είνα ταυτόχρονα κα τέχνη, γατί με το συνδυασμό της φαντασίας κα των υπολογσμών αποσκοπεί στην παροχή αρκετού φωτσμού, όπου κα όπως είνα αυτός επθυμητός, προσαρμοσμένη

29 στην αρχτεκτονκή του χώρου. Ο βασκοί νόμο της είνα απλοί:. Παροχή κατάλληλης ποσότητας φωτός. 2. Καλή κατανομή του φωτός, ώστε να αποφεύγετα η θάμβωση κα να εξασφαλίζετα άνεση της οράσεως. 3. Δημουργία με το φωτσμό της κατάλληλης ψυχολογκής δάθεσης στον άνθρωπο, ανάλογα με τον προορσμό του χώρου, ώστε τόσο η αποδοτκότητα όσο κα ψυχκή του δάθεση να είνα καλύτερες. Ο τρες αυτοί νόμο καθορίζουν τα τρία προβλήματα του φωτσμού. Από αυτά, το πρώτο αφορά τη φυσκή, το δεύτερο τη φυσολογία κα το τρίτο την ψυχολογία. Είνα, επομένως, φανερό ότ το πρόβλημα του φωτσμού σχετίζετα όχ μόνο με την ποσότητα αλλά κα με την ποότητα κα το λόγο επλογής του ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ Ο παράγοντας "ακτ νοβολία" ασκεί ουσώδη μκροκλματκή κα βολογκή δράση. Πράγματ, η ηλακή ακτνοβολία ασκεί στους οργανσμούς ποκίλες επ δράσες σε σχέση με τς δαφορές στα μήκη κύματος. Ο εδκές επδράσες της ορατής ακτνοβολίας είνα δαίτερα σπουδαίες. Η υπερώδης ηλακή ακτνοβολία ασκεί επίδραση στη βλάστηση. Φαίνετα ότ η ένταση των ηλακών ακτνοβολών είνα μα ατία του νανσμού των φυτών εξατίας της φωτόλυσης των οργανκών ενώσεων που ρυθμίζουν την ανάπτυξη των φυτών. Στα ζώα ασκεί ευνοϊκή επίδραση, σε μκρή δόση, ενώ σε μεγάλες δόσες μπορεί να προκαλέσε ακόμα κα το θάνατό τους. Όσον αφορά την υπέρυθρη ακτνοβολία, όπως είνα γνωστό, είνα ο ρυθμστής των θερμοκρασακών συνθηκών στην επφάνεα της γης

30 2.3. ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ ΣΤΑ ΦΥΤΑ Το φως ασκεί επίδραση, με βάση τη δάρκεά του κα την έντασή του, σε πολυάρθμες δεργασίες που γίνοντα στα φυτά, στς δάφορες φάσες ανάπτυξης κα κατά συνέπεα, είνα ο ρυθμστής της γεωγραφκής κατανομής των ο ργανσμών. Η βλάστηση πολυάρθμων σπόρων επηρεάζετα από το φως. Γα μερκά φυτά το φως ασκεί μα δεγερτκή επίδραση, σε άλλα ασκεί δυσμενή επίδραση κα τέλος σε κάποα άλλα, που είνα κα τα λγότερα, το φως είνα αδάφορο. Παρόλα αυτά, η επίδραση του φωτός δεν είνα απαραίτητη σε όλες τς περπτώσες ανάπτυξης τω ν φυτών. Έχε δε αποδεχθεί ότ ορσμένες συνθήκες θερμοκρασών μπορούν να αντκαταστήσουν την ανάγκη σε φως. Π. χ. ένα είδος μαρουλού, το Grand Rapid μπορεί να βλαστήσε στη σκά σε θερμοκρασίες μκρότερες των 26 C. Ά.λλα είδη που εκτίθεντα σε θερμοκρασίες 5 C, κατά τη δάρκεα ορσμένων εβδομάδων, δεν έχουν επίσης ανάγκη φωτός γα να βλαστήσουν. Το γεγονός αυτό δείχνε την πολυπλοκότητα των αλληλεπδράσεων των οκολογκών παραγόντων στη βλάστηση. Η αύξηση των πρασίνων φυτών είνα στενά συνδεδεμένη με την ηλακή ακτ νοβολία εξατίας της επίδρασής της στη λετουργία του μηχανσμού της φωτοσύνθεσης κα στη μορφολογία των φυτών. Η ένταση της ακτνοβολίας, πραγματκά έχε μα πολύ μεγάλη επίδραση στη μορφολογία κα στη φωτοσυνθετκή συμπερφορά των δέντρων. Σε χαμηλή ένταση ακτνοβολίας, η αύξηση γίνετα σχετκά γρηγορότερα στα μέρη του φυτού που βρίσκοντα πάνω από το έδαφος παρά στς ρίζες κα συντελεί περσσότερο στην αύξηση της επφάνεας των φύλλων παρά στο πάχος τους. Επίσης, η παραγωγή ξηρής ύλης γα ολόκληρο το φυτό, ελαττώνετα γρήγορα με την -29 -

31 ελάττωση της έντασης του φωτσμού, γεγονός βέβαα που οφείλετα στην ελάττωση του ρυθμού λετουργίας του μηχανσμού της φωτοσύνθεσης. Ορσμένα είδη φυτών έχουν το μέγστο της αύξησής τους όταν υπάρχε πολύ φως κα δεν μπορούν να παραμείνουν στη σκά. Πρόκετα γα τα λεγόμενα ηλόφυτα, όπως π.χ. είνα πολλά από τα οπωροφόρα δέντρα. Άλλα όμως φυτά δεν μπορούν να αναπτυχθούν στο πολύ φως κα προτμούν τη σκά. Πρόκετα γα τα σκόφυτα. Ανάμεσα σε αυτές τς δύο ακραίες περπτώσες υπάρχουν, φυσκά, όλες ο ενδάμεσες περπτώσες. Ο βαθμός ηλοφλίας ή σκοφλίας, ενός φυτού, μπορεί να μεταβάλλετα κατά τη δάρκεα της ανάπτυξής του. Η άνθηση που γα πολλά φυτά συνδέετα με τη σχετκή δάρκεα της ημέρας κα της νύχτας, υφίστατα μεγάλες επίσης επδράσες από την ηλακή ακτνοβολία. Δακρίνουμε τρες κατηγορίες φυτών : α ) Φυτά, μεγάλης δάρκεας ημέρας, που ανθίζουν μόνο όταν η δάρκεα ημέρας ξεπεράσε ένα ορσμένο μήκος π.χ. το στάρ, η σίκαλη κλπ. β) Φυτά μκρής δάρκεας ημέρας, που οφείλουν να υποστούν μα περίοδο σκότους αρκετά μεγάλη γα να μπορέσουν να ανθίσουν, όπως γα παράδεγμα, ορσμένες ποκλίες χρυσανθέμων. γ) Φυτά αδάφορα των οποίων η άνθηση δεν επηρεάζετα από τη δάρκεα ημέρας κα νύχτας, όπως π. χ. η κερασά. Η φυσκή εξάπλωση κατά γεωγραφκό πλάτος των φυτών που έχουν απατήσες σε φως καθορίζετα κατά τρόπο απόλυτο από την ετήσα πορεία της δάρκεας της ημέρας. Είνα γνωστό ότ στα μκρά γεωγραφκά πλάτη δεν υπάρχουν ημέρες με μεγάλη δάρκεα, επομένως στς περοχές αυτές είνα πολύ δύσκολο να ευδοκμήσουν είδη φυτών που απατούν δαδοχκά χρονκή περίοδο με μκρή δάρκεα ημέρας κα στη συνέχεα άλλη χρονκή περίοδο με μεγάλη

32 δάρκεα ημέρας γα να ανθίσουν. Εάν λοπόν, η πρώτη κατηγορία φυτών μπορεί να υπάρχε στα μεγάλα γεωγραφκά πλάτη, στς τροπκές όμως περοχές δεν μπορεί να υπάρχε η δεύτερη κατηγορία φυτών. Μπορεί, λοπόν, να καταλάβε κανείς τη σπουδαότητα της δάρκεας του φωτός γα τη γεωγραφκή εξάπλωση των φυτών που καλλεργούντα. Αυτά τα οποία καλλεργούντα γα τους καρπούς τους ή τους σπόρους τους, δεν μπορούν να ξεπεράσουν τα όρα ορσμένου γεωγραφκού πλάτους εξατίας της επίδρασης του φωτός στην ανθοφορία. Αντίθετα, γα τα φυτά που καλλεργούντα γα τα φύλλα ή άλλα όργανά τους, γα τα οποία η απουσ ία ανθοφορίας μπορεί να αποτελέσε ένα ευνοϊκό παράγοντα γα την παραγωγή, όπως π. χ. μα ποκλία καπνού που δεν ανθοφορεί σε μεγαλύτερα γεωγραφκά πλάτη, παράγε εξατίας αυτού του γεγονότος πολυάρθμα φύλλα καλής ποότητας. Σε άλλες περπτώσες, οκότυπο με δαφορετκές απατήσες σε φως βρίσκοντα στο ίδο γεωγραφκό πλάτος αλλά σε δαφορετκές κλματκές συνθήκες. Έτσ, δάφορα είδη πεύκων έχουν την καλύτερη αύξησή τους με ημέρες μεγάλης δάρκεας στα μεγαλύτερα υψόμετρα αλλά όχ στα χαμηλότερα. Επίσης, πολλά είδη δημητρακών έχουν ανθοφορία τόσο περσσότερο πρώμη, όσο το κλίμα είνα ηπερωτκότερο. Στς υδάτνες επφάνεες η ανάκλαση κα η απορρόφηση της ακτνοβολίας από το νερό κα τους υδρατμούς προκαλεί κατακόρυφη ελάττωση, περσσότερο ή λγότερο γρήγορη, του φωτός. Ταυτόχρονα, προκαλείτα μεταβολή της σύνθεσης του φάσματος της απορροφούμενης ακτνοβολίας που λετουργεί σε όφελος των ακτrνοβολών μκρού μήκους κύματος. Η στρωμάτωση τότε των φυτών που αναπτύσσοντα στο πυθμένα των λμνών κα των ακτών, είνα συνάρτηση κυρίως αυτών των παραγόντων

33 2.4. ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ ΣΤΑ ΖΩΑ Το φως επδρά στη συμπερφορά των ζώων, όπως π. χ. στην ενεργητκότητά τους, τον προσανατολσμό τους κα τη μετανάστευσή τους. α) Ενεργητκότητα : Στα περσσότερα ζώα η ενεργητκότητά τους ρυθμίζετα από τον φωτοπεροδσμό. Αυτή η ενεργητκότητα είνα, ανάλογα με τα είδη, ημερήσα ή νυχτερνή ή ακόμη εντοπσμένη πο εδκά στη δύση ή στην ανατολή του ηλίου. Παρόλα αυτά, πολλά είδη μπορούν να ζήσουν στο δαρκές σκοτάδ, όπως τα ψάρα των μεγάλων βαθών. Εππλέον, ο ημερήσος ρυθμός ενεργητκότητας πολυαρίθμων ζώων, παρουσάζε ορσμένες εποχές μα παύση η οποία εκφράζετα με δαφορετκούς όρους ανάλογα με τους οργανσμούς, το βαθμό απραξίας, ή την εποχή στην οποία παρουσάζετα. β) Προσανατολσμός: Ο προσανατολσμός που παίρνουν τα ζώα στς μετακνήσες τους εξαρτάτα από πολλούς παράγοντες. Ανάμεσα σε αυτούς, ο ανωμαλίες στην ένταση φωτσμού μπορούν να προκαλέσουν μετακνήσες, θετκές ή αρνητκές, ανάλογα με τον οργανσμό εάν κατευθύνετα προς το φως ή απομακρύνετα από αυτό. Αυτή η ευασθησία στο φως μπορεί να ρυθμίσε τς ημερή<:7ες μετακνήσες ορσμένων ζώων κα να χρησμεύσε με τρόπο πολύ αποτελεσματκό στον προσανατολσμό τους (π. χ. ο μέλσσες). Η ευκολία που έχουν επίσης τα πουλά να ξαναβρίσκουν τη φωλά τους ή να μεταναστεύουν αττό το ένα μέρος στο άλλο, αποτελεί ένα μυστήρο γα τους βολόγους κα Πολλές ερμηνείες έχουν δοθεί πάνω σε αυτό το θέμα, που σχετίζοντα με τη φανομένη κίνηση του ήλου κατά τη δάρκεα της ημέρας. Η ευασθησία στο φως είνα επίσης ένας καθορστκός παράγοντας γα τς κατακόρυφες ημερήσες μετακνήσες του ζωοπλαγκτόν στς λίμνες κα στη

34 θάλασσα. Πολλοί από αυτούς τους εππλέοντες ζωκούς οργανσμούς τοποθετούντα στο βάθος των υδάτων την ημέρα κα ανεβαίνουν στην επφάνεα τη νύχτα, δανύοντας μα αρκετά μεγάλη κατακόρυφη απόσταση. γ) Μετανάστευση : Ο μεταναστεύσες των πουλών γενκά χαρακτηρίζοντα από πολλούς επστήμονες σαν φανόμενο του φωτοπεροδσμού. Ο αναχωρήσες αρχίζουν από την αύξηση ή την ελάττωση της δάρκεας της ημέρας, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΣ Η χρήση του φυσκού φωτσμού στα κτίρα συνστάτα δαίτερα. Έχε μεταβλητότητα κα ευασθησία που είνα πο ευχάρστη από το σχετκά μονότονο περβάλλον που παρέχετα από το τεχνητό φως. Βοηθά στη δημουργία εξαίρετων συνθηκών εργασίας αποκαλύπτοντας τη φυσκή δαφορά κα το Χρώμα των αντκεμένων. Τα παράθυρα κα ο φεγγίτες παρέχουν τη δυνατότητα επαφής των χρηστών με τον έξω κόσμο, προσφέροντας μα εναλλακτκή μακρνή θέα που ξεκουράζε τα μάτα ύστερα από πολύ εργασία σε κοντνή θέση. Η παρουσία του φυσκού φωτσμού παρέχε αίσθημα ευδαθεσίας κα την αντίληψη του ευρέως περβάλλοντος στο οποίο ζε ο άνθρωπος. Υποστηρίζετα ότ η έκθεση στο φυσκό φως μπορεί να έχε ευεργετκή επίδραση στην ανθρώπνη υγεία. Η οπτκή άνεση αποτελεί το κύρο στοχείο των απατήσεων φωτσμού. Η ολκή στάθμη του συνολκού φωτσμού κα η δανομή του φωτός στο χώρο Πρέπε να μελετηθούν προσεκτκά αποφεύγοντας υπερβολκές αντθέσες στς στάθμες φωτσμού κα τη θάμβωση

35 Ο φυσκός φωτσμός είνα δαίτερα σημαντκός στα κτίρα που χρησμοποούντα μόνο κατά τη δάρκεα της ημέρας. Ωστόσο, ακόμα κα σε αυτές τς περπτώσες δεν μπορεί να εξασφαλίζετα επαρκής φωτσμός όλες τς ώρες, εξατίας της αβεβαότητας κα της μεταβλητότητας του φυσκού φωτσμού. Επομένως, τα συστήματα τεχνητού φωτσμού πρέπε πάντα να είνα δαθέσμα ώστε να συμπληρώνουν το φυσκό φωτσμό όταν αυτό είνα αναγκαίο. Ένα καλό σύστημα φυσκού φωτσμού έχε μα πληθώρα απατήσεων, ο πο πολλές από τς οποίες πρέπε να ενσωματωθούν στη μελέτη του κτρίου, κατά το αρχκό της στάδο. Αυτό μπορεί να επτευχθεί αν ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα στοχεία, σε σχέση με την επίπτωση του φυσκού φωτσμού στο κτίρο : Ο προσανατολσμός, η οργάνωση κα η γεωμετρία των χώρων που πρόκετα να φωτστούν. Η εγκατάσταση, το σχήμα κα ο δαστάσες των ανογμάτων δαμέσου των οποίων θα περάσε το φως της μέρας. Η θέση κα ο δότητες της επφάνεας των εσωτερκών χωρσμάτων που ανακλούν το φυσκό φως κα παίζουν ρόλο στη δανομή του. Η θέση, το σχήμα, ο δαστάσες κτλ. των κνητών ή μόνμων δατάξεων που παρέχουν προστασία από το υπερβολκό φως κα τη θάμβωση

36 2.6. ΦΩΤΕΙΝΗ ΡΟΗ Φωτενή ροή είνα ο ρυθμός με τον οποίο δαχέετα το φως από μα φωτενή πηγή. Μονάδα της είνα το lumen (lm). Φωτενή ροή 680 Ιumens παράγετα από μονοχρωματκή ακτνοβολία μήκους κύματος μm κα η ροή ακτνοβολίας του είνα ίση με ένα Watt. Αυτή αντστοχεί στο μέγστο της καμπύλης απόκρσης του ανθρώπνου οφθαλμού ΦΩΤΕΙΝΗ ΑΠΟΔΟΣΗ ΤΟΥ ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ Η φωτενή απόδοση του φυσκού φωτσμού (δηλαδή τα lumens που εκπέμποντα από σχύ ακτνοβολίας ενός Watt) είνα δαίτερα υψηλή. Φτάνε τα 00 lumens ανά Watt. Στον τεχνητό φωτσμό η φωτενή απόδοση είνα η φωτενή ροή μας λάμπας σε συνάρτηση με τη κατανάλωση σχύος κα εκφράζετα κα πάλ σε lumens ανά Watt. Στην περίπτωση δε αυτή, έχε φωτστκή αποτελεσματκότητα μόνο περίπου 5 lumens ανά Watt ΕΝΤ ΑΣΗ ΦΩΤΙΣΜΟΥ Η ένταση φωτσμού σε ένα σημείο μας φωτζόμενης επφάνεας είνα το Πηλίκο της ποσότητας της φωτενής ροής που κατανέμετα ομοόμορφα πάνω στην επφάνεα δα του εμβαδού της επφάνεας. Μονάδα μέτρησης της έντασης φωτσμού είνα το uχ, δηλαδή η ένταση του φωτσμού που πίπτε σε επφάνεα εμβαδού ενός τετραγωνκού μέτρου από φωτενή ροή ενός lumen που κατανέμετα ομοόμορφα πάνω σε αυτή την επφάνεα

37 2.9. ΛΑΜΠΡΟΤΗΤΑ Η λαμπρότητα μας φωτζόμενης επφάνεας είνα η ένταση φωτσμού που δέχετα η επφάνεα, μετά από την τροποποίησή της από την ανακλαστκότητα της επφάνεας. Αντστοχεί στην οπτκή επίδραση που έχε 0 οφθαλμός από τη φωτενή ένταση της επφάνεας κα εκφράζετα σε candelas ανά τετραγωνκό μέτρο. 2. Ο. ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΕΝΤ ΑΣΗ ΦΩΠΣΜΟΥ Η εξωτερκή ένταση φωτσμού εξαρτάτα από τη λαμπρότητα του ουρανού, που επηρεάζετα από το ηλακό φως. Η Δεθνής Επτροπή Φωτσμού (Commission lnternationale de Ι Eclairage (CIE)) έχε ετομάσε δύο πρότυπα δανομής της λαμπρότητας, ένα γα πλήρως νεφοσκεπή ουρανό κα ένα γα συνθήκες καθαρού ουρανού χωρίς άμεσο ηλακό φως. Σε συνθήκες καθαρού ουρανού, η λαμπρότητα εξαρτάτα από τη θέση του ήλου. Η λαμπρότητα του ουρανού ποκίλλε ανάλογα με τους μηναίους κα ημερήσους κύκλους. Ο μεταβολές αυτές, σε συνδυασμό με τς μετεωρολογκές συνθήκες (δηλαδή την καθαρότητα του ουρανού), προσδορίζουν την ποσότητα του ημερήσου φωτσμού. 2.. ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΠΣΜΟΥ Το φυσκό φως που εσέρχετα σε ένα χώρο αποτελείτα από το φως που προέρχετα άμεσα από τον ήλο, από το φως που προέρχετα από τον υπόλοπο ουράνο θόλο κα από το φως που ανακλάτα από το έδαφος κα από άλλες

38 εξωτερκές επφάνεες. Η κατανομή του φωτός μέσα στο χώρο εξαρτάτα από το μέγεθος κα τη γεωμετρία του εσωτερκού χώρου, τη θέση κα τα χαρακτηρστκά του υαλοστασίου (τζαμαρίας) κα τς εσωτερκές ανακλάσες. Επεδή η εξωτερκή ένταση φωτσμού είνα μεταβλητή, ο φυσκός φωτσμός ενός χώρου χαρακτηρίζετα με βάση μα παράμετρο που είνα γνωστή ως παράγοντας φυσκού φωτσμού. Ο παράγοντας αυτός εκφράζετα ως ποσοστό (%) της έντασης φωτσμού προς την ένταση φωτσμού στο ορζόντο επίπεδο που οφείλετα στο ημσφαίρο του ουράνου θόλου όταν δεν εμφανίζε εμπόδ α. Η συμβολή του άμεσου ηλακού φωτός αποκλείετα κα γα τς δύο εντάσες φωτσμού (συμπερλαμβάνοντα το υαλοστάσο κα ο επδράσες της σκόνης). Ο παράγοντας φυσκού φωτσμού αποτελείτα από τρες επμέρους συνστώσες: την άμεση συνστώσα που προκύπτε από το φως που έρχετα απευθείας από τον ήλο, τη συνστώσα που προκύπτε από το φως που ανακλάτα στς εξωτερκές επφάνεες, τη συνστώσα που προκύπτε από ανακλάσες στο χώρο. Η κατανομή του παράγοντα φυσκού φωτσμού σε ένα χώρο ποκίλλε ανάλογα με την ώρα της ημέρας, την εποχή του έτους, τον προσανατολσμό κα τον τύπο του ουρανού. Κάτω από συνθήκες ολκά νεφοσκεπούς ουρανού, ο τrαράγοντας φυσκού φωτσμού σε δεδομένο σημείο είνα σταθερός, επεδή εξαρτάτα από τον προσανατολσμό, την ώρα της ημέρας ή την εποχή του έτους

39 2.2. ΚΑ ΤΑΝΟΜΗ ΤΟΥ ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ Η ενδεδεγμένη στάθμη της έντασης του φυσκού φωτσμού σε ένα εσωτερκό χώρο εξαρτάτα από τον τύπο της δραστηρότητας που πραγματοποείτα σε αυτόν. Σε κτίρα γραφείων, γα παράδεγμα, σκοπός είνα να δημουργείτα η ελάχστη απατούμενη στάθμη έντασης φωτσμού ομοόμορφα σε όλη την επφάνεα εργασίας. Αυτό είνα δυνατό να εξασφαλστεί με ομοόμορφη κατανομή των ανογμάτων των παραθύρων σε ολόκληρο το χώρο. Η δείσδυση κα η κατανομή του φυσκού φωτσμού σε. ένα χώρο εξαρτάτα κυρίως από το μέγεθος κα την τοποθέτηση των ανογμάτων, τον τύπο του υαλοστασίου που χρησμοποείτα, τη δαμόρφωση του χώρου κα τς ανακλάσες που προκαλούντα από τους τοίχους, την οροφή κα άλλες επφάνεες ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΟΥ ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΕ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥΣ ΧΩΡΟΥΣ ΜΕ ΠΛΕΥΡΙΚΟ ΦΩΤΙΣΜΟ Ή ΦΩΤΙΣΜΟ ΟΡΟΦΗΣ Στους εσωτερκούς χώρους ο φυσκός φωτσμός μπορεί να αξολογηθεί με τα εξής κρτήρα : ένταση φωτσμού κα φωτενότητα, ομοομορφία, θάμβωση κα σκίαση. Γα την αξολόγηση του φυσκού φωτσμού σε εσωτερκούς χώρους λαμβάνετα σαν βάση η ένταση του φωτσμού του ουρανού, άρα η δάχυτη ηλακή ακτνοβολία. ο φυσκός φωτσμός που εσέρχετα στον εσωτερκό χώρο από πλευρκά ανοίγματα χαρακτηρίζετα από τον παράγοντα φυσκού φωτσμού (Ο). Ο παράγοντας αυτός εκφράζε την αναλογία της έντασης φωτσμού στον

40 εσωτερκό χώρο (Ei) προς την ταυτόχρονη ένταση φωτσμού στον εξωτερκό Χώρο (Εο), άρα D = (Ei /Ε ο) *00% ( 2 S) κα ο φυσκός φωτσμός των εσωτερκών χώρων δίνετα πάντοτε σε ποσοστό (%). Ο παράγοντας φωτσμού είνα πάντοτε σταθερός. Η ένταση φωτσμού στον εσωτερκό χώρο μεταβάλλετα μόνο σε συνάρτηση με την ταυτόχρονη υττάρχουσα ένταση φωτσμού στον εξωτερκό χώρο. Η ένταση φωτσμού στον εξωτερκό χώρο ποκίλλε ανάλογα με την ώρα της ημέρας, την ημέρα του έτους κα κυμαίνετα προσεγγστκά, μεταξύ 5000 lux το χεμώνα κα Ιuχ το Καλοκαίρ. Ο παράγοντας φυσκού φωτσμού σε κάποο σημείο του εσω τερκού Χώρου καθορίζετα από επμέρους παραμέτρους, όπως: την αναλογία φωτσμού (DH) από τον ουρανό την αναλογία φωτσμού (DV) από ανάκλαση άλλων κτρίων το ττοσοστό ανάκλασης (DR) στον εσωτερκό χώρο κα τους παράγοντες μείωσης φωτσμού που είνα ο βαθμός δέλευσης φωτός (τ) από τους υαλοπίνακες, η εσοχή του παραθύρου στον τοίχο (Κ}, η εσοχή των υαλοπνάκων (Κ 2 ) κα η γωνία πρόσπτωσης του φυσκού φωτός(~). Ο σχύουσες σήμερα προδαγραφές γα το φυσκό φωτσμό γα εσωτερκούς χώρους περγράφοντα βασκά στο Γερμανκό Κανονσμό DIN 5034, (Neufert et al., 992) στς κατασκευαστκές οδηγίες τω ν συνδέσμων κατασκευαστών κα στους κατά τόπους οκοδομκούς κανονσμούς. Τα κυρότερα όρα στα οποία κυμαίνοντα ο τμές του παράγοντα φωτσμού D (%), είνα: Dm ίn ;:: % σε καθημερνούς χώρους, με σημείο αναφοράς στο μέσον του

41 Χώρου, ενώ σε χώρους εργασίας το σημείο αναφοράς είνα το πο απομακρυσμένο σημείο του χώρου. Dmn ~ 2% σε χώρους εργασίας γα ανοίγματα με δυο πλευρές. Dmn ~ 2% σε χώρους εργασίας με φωτσμό από την οροφή ΕΝΤΑΣΗ ΦΩΤΙΣΜΟΥ, ΒΑΘΜΟΣ ΑΝΑΚΛΑΣΗΣ, ΑΠΟΔΟΣΗ ΧΡΩΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΘΑΜΒΩΣΗ Ο συνδυασμός όλων αυτών των χαρακτηρστκών του φυσκού φωτός έχε μεγάλη επίδραση στη φωτενότητα των εσωτερκών χώρων. Γα την κανοποίηση των απατήσεων όρασης (ευκρίνεας) ανάλογα με την κάθε εργασία, απατείτα μα συγκεκρμένη ένταση φωτσμού ( Πίνακα ς ). Έτσ, η επλογή του βαθμού ανάκλασης των επφανεών που περκλείουν ένα χώρο πρέπε να γίνετα με βάση αυτές τς απατήσες όρασης. Η δαφοροποίηση της φωτενότητας μέσα στο Χώρο εξαρτάτα άμεσα από το βαθμό ανάκλασης των επφανεών του κα τη δάταξη των παραθύρων στην πρόσοψη του κτρίου (Πίνακας 2). Είδος εργασίας Φυσκός φωτσμός 0(%) Χωρίς απατήσες.33 Μέση 2.66 Λεπτή 5.00 Ακρβείας 0.00 Πίνακας. Ένταση φωτσμού ο(%) (Neufert et al., 992) -40 -

42 - Χρώματα κατά τόνο Υλκά χωρίς χρωματκή Επκάλυψη δαπέδου από (σκούρα ως ανοχτόχρωμα) επεξεργασία (σκούρα ως ανοχτόχρωμα) λωρίδες κα πλάκες (σκούρα ως ανοχτόχρωμα) - Κόκκνο Εμφ. Μπετόν Σκούρο Κίτρνο Εμφανή Μέσο Τοχοποία - Πράσνο Τούβλα κόκκνα Ανοχτό Μπλε Τούβλα κίτρνα Καφέ Ασβεστόπ λνθο Λευκό Ξύλνες επφάνεες ~ Γκρί Σκούρο ~ Μαύρο Μέσο Ανοχτό Πίνακας 2. Βαθμός ανάκλασης (υλκά χωρίς επεξεργασία χρωμάτων) (Neufert et a., 992)

43 Η ομοομορφία (G) της έντασης του φυσκού φωτσμού στον εσωτερκό χώρο από την οροφή είνα μεγαλύτερη από αυτήν του πλευρκού φωτσμού, καθώς η πυκνότητα φωτσμού στο ζενίθ είνα τρε ς φορές υψηλότερη από ότ στον ορίζοντα. Τα μέτρα που επηρεάζουν την ομοομορφία του φωτσμού ε ίνα τα εξής : Ο βαθμός ανάκλασης. Η κατεύθυνση του φωτός με περσίδες. Δάταξη των ανογμάτων Η θάμβωση προκαλείτα με την άμεση ή έμμεση ανάκληση των επφανεών κα με έντονες αντθέσες φωτσμού. Μέτρα γα τη μείωση της θάμβωσης είνα : Ηλοπροστασία - εξωτερκά. Προστασία από θάμβωση - μέσα ή έξω σε συνδυασμό με την ηλοπροστασία. Αδρές επφάνεες στο χώρο. Σωστή τοποθέτηση συμπληρωματκού φωτσμού γα την ενίσχυση του φυσκού φωτσμού. Ο σκασμός είνα επθυμητός μέχρς ενός σημείου, στο βαθμό που εξυπηρετεί τη δάκρση των αντκεμένων σε ένα χώρο. Μέτρα γα τη καλύτερη απόδοση φωτοσκίασης σε πλευρκό φωτσμό είνα : Ηλοπροστασία. Προστασία από θάμβωση. Ομοόμορφη κατανομή του φυσκού φωτός

44 Αποφυγή άμεσου φωτσμού. Δαμόρφωση της όψης από πολλαπλά στοχεία. Μέτρα γα την καλύτερη φωτοσκίαση σε περ ίπτωση φωτσμού από την οροφή, είνα : Το φυσκό φως φλτράρετα με δαμόρφωση της κάτω επφάνεας του κουβούκλου με δαφανή υλκά ή πλέγματα περσίδων. Φωτσμό συμπληρωματκό του φυσκού. Ανοχτόχρωμες αδρές επφάνεες σε συνδυασμό με χρωματκές δαφοροποήσες (φερόντων στοχείων) ΔIΑΧΥΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ (ΣΕ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΠΛΕΥΡΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ} Με την αύξηση του βάθους του χώρου (συνήθως 5-7 m) μεώνετα η ένταση του φυσκού φωτσμού. Η δάχυση του φωτός επτρέπε το φωτσμό των Χώρων που έχουν κα μεγαλύτερο βάθος. Βασκές αρχές δάχυσης του φωτός. Η δάχυση του φωτός βασίζετα στην αρχή : η γωνία πρόσπτωσης είνα ίση με τη γωνία ανάκλασης. Στόχος της δάχυσης - δάπλασης είνα : Η ομοόμορφη κατανομή του φυσκού φωτσμού. Η βελτίωση της έντασης του φωτσμού στο βάθος του χώρου. Η αποφυγή της θάμβωσης από έντονη ηλακή ακτνοβολrα, η αξοποίηση της Χαμηλής έντασης της ηλακής ακτνοβολίας το χεμώνα

45 Ο αποκλεσμός της μεγάλης πυκνότητας φωτσμού του ζενίθ, έμμεση αξοποίηση. Η ανάκλαση δαίτερα της δάχυτης ακτνοβολίας. Η αποφυγή πρόσθετων μέτρων ηλοπροστασίας, με προστασία από θάμβωση μόνο στην εσωτερκή πλευρά των ανογμάτων. Ανακλαστήρες: Μπορούν να τοποθετούντα μπροστά ή πίσω από τα ττaράθυρα. Είνα επφάνεες λευκές, γυαλσμένες ή επφάνεες καθρέφτη που εξυπηρετούν την ανάκλαση. Βελτώνουν την ομοομορφία του φωτσμού, δαίτερα όταν χρησμοποούντα σε μα αντίστοχα τεθλασμένη επφάνεα οροφής. Θα πρέπε μερκές φορές να χρησμοποείτα κάποα αντθαμβωτκή Προστασία κα σε αυτές τς επφάνεες. Πρίσματα : Η ακτνοβολία μπορεί να δαχέετα ή να κατευθύνετα κα με τη ΧΡησμοποίηση οπτκών πρσμάτων. Ο επφάνεες των πρσμάτων ανακλούν το φως του ήλου με μκρή απόκλση κα επτρέπουν τη δέλευση φωτός που ΤΤροέρχετα από τον ουράνο θόλο. Γα την αποφυγή της δέλευσης των ηλακών ακτίνων,, λ, Μ, ο επφάνεες των πρσματων πρέπε να ενα σνακ αστκες. ε τον Τρόπο αυτό, εξασφαλίζετα κανοποητκός φυσκός φωτσμός γα βάθος χώρου ΙJέχρ Περίπου 8 m. Θέα, δάχυση φωτός, προστασία από θάμβωση : Με τη δάχυση του φωτός κα με τη κατάλληλη δαμόρφωση της οροφής (ως ανακλαστκής εττφ,, Η θ ξ ανεας) βελτώνετα ο φωτσμός στο βάθος του χωρου. εα προς τα ε ω δατηρείτα. ο άμεσος φωτσμός από τον ήλο στο ζενίθ αποκλείετα. Το χεμώνα (τrου ο ήλος είνα χαμηλά) χρεάζετα αντθαμβωτκή προστασία. Ενδεχομένως -44 -

46 χρεάζετα πρόσθετος συμπληρωματκός τεχνητός φωτσμός στη βάση των ανογμάτων των κουβουκλίων οροφής. Υαλότουβλα, περσίδες, αντηλακά κρύσταλλα : Γα τη δάχυση κα το φλτράρσμα της ακτνοβολίας χρησμοποού ντα μεταξύ άλλων κα τα εξής συστήματα : Αν τ ηλακά κρύσταλλα : ανακλαστ κές μεμβρά νες μεταξύ των υαλοπνάκων εξυπη ρ ετούν τ ην ανάκλαση το υ φωτ ός το καλοκαίρ κα τη δάχυση τους το χεμώνα. Υαλότουβλα : με πρσματκή δ αμόρφωση ενσχύουν την ομοομορφία του φωτσμού. Π ερσίδες: ρυθμζόμενες, ανοχτόχρωμες στο εξωτερκό οδηγούν το φως στη κατάλληλη κατεύθυνση ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΣ ΣΕ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥΣ ΧΩΡΟΥΣ ΜΕ ΦΩΤΙΣΜΟ ΟΡΟΦΗΣ Ο φω τ σμός των εσωτερ κών χώρων με φυσ κό φως από "πάνω " υπόκε τα στους ίδους περ ορσμούς κα προϋποθέσες όπως κα ο φωτσμός των χώρων από πλευρκά ανοίγματα. Ε νώ στον πλευρκό φωτσμό η ομοομορφία της κατανομής του φυσκού φωτός είνα σχετκά κακή (κα επομένως υπάρχε αυξημένη απαίτηση σε 0 %) στο φωτσμό από κουβούκλα οροφής τα πράγματα ε ίνα δαφορετκά. Η Ποότητα φυσκού φωτσμού με κουβούκλα οροφής σε εσωτερκούς χώρους επη ρεάζετα κυρίως από τους εξής παράγοντ ες: την πυκνότητα φω τ σμού, το ζεν ίθ κα τς αναλογίες του χώρου

47 Κρτήρα ποότητας γα φυσκό φωτσμό από την οροφή : Παράγοντες μείωσης : Η θέση εργασίας σε ένα χώρο απέχε από ένα πλευρκό άνογμα τόσο όσο κα από ένα άνογμα στην οροφή. Εάν η ένταση του φωτσμού στο επίπεδο εργασίας (0.85 m πάνω από τη στάθμη του δαπέδου) πρέπε γα τους τρόπους φωτσμού να είνα ίδα, τότε το μέγεθος του πλευρκού ανοίγματος πρέπε να είνα 5.5 φορές μεγαλύτερο από το άνογμα στην οροφή. Ατολόγηση: Το φως από την οροφή είνα πο δυνατό, καθώς η πυκνότητα φωτσμού στο ζενίθ είνα τρες φορές υψηλότερη από ότ στον ορίζοντα. Επομένως το 00% του ουράνου φωτσμού προσπίπτε στο άνογμα της οροφής, ενώ μόνο το 50% στο πλευρκό άνογμα. Η επλογή ανάμεσα στους δυο τύπους φωτσμού εξαρτάτα τόσο από τη Χρήση κα τη λετουργία του κτρίου όσο κα από τς υπάρχουσες στον εξωτερκό Χώρο πηγές φωτσμού λόγω γεωγραφκής θέσης κτρίου ΜΕΘΟΔΟΙ ΓΙΑ ΤΟΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΕ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥΣ ΧΩΡΟΥΣ (ΠΛΕΥΡΙΚΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΦΩΤΙΣΜΟΣ ΟΡΟΦΗΣ) ΜΕ ΝΕΦΟΣΚΕΠΗ ΟΥΡΑΝΟ Γα τον προσδορσμό του φυσκού φωτσμού υπάρχε μα σερά μεθόδων υπολογσμού: π.χ. μαθηματκοί, γραφκοί, μετρκοί κα υπολογστκοί τρόπο. Γα τον υπολογσμό των επμέρους στοχείων του φυσκού φωτσμού υπάρχουν ττερσσότερα στοχεία στο DIN 5035 (Neufert et al., 992). Γα την τελκή επλογή του τρόπου φωτσμού του υπό κατασκευή χώρου -46 -

48 ή κτρίου, ενδείκνυτα η δημουργία ενός μοντέλου μελέτης των συνθηκών φυσκού φωτσμού. Κάτ τέτοο μπορεί να γίνε είτε σε σχέδο, είτε σε μακέτα. Το φυσκό φως μπορεί να υπολογίζετα ή να εκτμάτα μόνο με τρσδάστατες μακέτες. Έτσ, είνα χρήσμο να χρησμοποείτα στς συνθήκες εξομοίωσης φυσκού φωτός μα μακέτα του προς κατασκευή χώρου ή κτρίου. Σε ένα τέτοο " δοκμαστήρο " μπορούν να ελέγχοντα ο δάφορες επδράσες του φυσκού φωτσμού

49 3. ΣΥΜΟΓΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ 3.. ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΔΙΑΧΥΤΟΥ ΚΑΙ ΟΛΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ Στην πτυχακή αυτή εργασία χρησμοποούντα Sλεπτες τμές του ολκού κα του δάχυτου φωτσμού, που μετρούντα στον Ακτνομετρκό σταθμού του Ινσττούτου Ερευνών Περβάλλοντος κα Βώσμης Ανάπτυξης (ΙΕΠΒΑ) του Εθνκού Αστεροσκοπείου Αθηνών (ΕΑΑ) (λ = Α, φ = Β, h = 07 m), γα την περίοδο Τα στοχεία του σταθμού παραλήφθηκαν από το ΕΜ σε μαγνητκό μέσο (δσκέτες) κα γα την αρχκή επεξεργασία τους (απόρρψη τμών) λήφθηκε υπόψη το ύψος του ηλίου. Με βάση το κρτήρο αυτό απορρίφθηκαν ο τμές που αντστοχούν σε ύψος ηλ ίου μκρότερο των 5. Στη συνέχεα από τς τμές που απόμεναν υπολογίσθηκαν, γα κάθε μέρα, ο μέσες ωραίες τμές τόσο του δάχυτου όσο κα του ολκού φωτσμού ΟΡΓ ΑΝΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΦΩΤΙΣΜΟΥ Ο ασθητήρες που χρησμοποούντα γα τη μέτρηση των παραμέτρων φυσκού φωτσμού (ολκή κα δάχυτη συνστώσα) είνα του οίκου LTM μοντέλο BAR 30 FCT. Η κατασκευή κα η θέση του σταθμού είνα σύμφωνες με τς υποδείξες της CΙΕ (99 ). Τα δεδομένα του δάχυτου φωτσμού, σε ορζόντο επίπεδο, υπέστησαν δόρθωση γα την επίδραση της στεφάνης σκίασης, σύμφωνα με τη μεθοδολογία που προτάθηκε από τον Littlefair (994). Το σύνολο των δεδομένων φωτσμού υπέστη ποοτκό έλεγχο, που ακολουθεί της υποδείξες της CIE

50 3.3. ΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΑΘΗΝΑΣ Το κλίμα της Αθή yας. _ είνα μεσογεακό με ζεστό καλοκαίρ κα ήπο χεμώνα. Η μέση ημερήσα θερμοκρα.σία του. αέρα κατά τη δάρκεα του χε μώνα (Δε κέμβρος, Ια\lουάρος, Φεβpουάρος) είνα 9:9. C Έvώ. κατά τη δάρκεα του καλοκαρού (Lούvος, Ιούλος ( Αύγουστος).είνα 25.8 C. Η μ έση ημερήσα. ρ.οή ηλακής ακτνοβολίας, σε ορζό-ντ.ο - επφάv.εα, φτόνε τα. 22 MJ/m 2 τους καλοκαρνούς μήνες κα τα 8 MJ/m 2 τους χεμερνούς μήνες

51

52 <.Τ ~ :::> ~ ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUXJ ο ~ ο ~ ~ ~ ~ ~ Β., ~ ----\---i------r.. --:..--..:..---:-... r f.. 4 f " J J ~---~--.~--J--- " t : t t ~ ( : t t t ---~- r---~--~--,--- t >. ---,- - -,- -τ- --r -..,.... ". J---~---~---~ --~------~ i- ----t---~- } r ~ ~ f --~---~---i... ~~--L t J t ---~---~--- --~~---~-- c t ~ t f ---~---,---τ-- ~ --r-- ---~---i- -~--- ~~-~t t J t -}- -~--- :-- --~... --~ --~- -~-- ---~---:-- t. ---~ t..,~_...,...., ;,---,---,---r---r- i i! m s - J.. t J t r --~------t---r----r-- a - : : : : ~... f t --~---~---~---~---~--~---~ t t ) J. :::> "Ο > 5-6 & & ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX) ο ~ ο ~ ~ ~ ~ ~ Β 45..,.,. ---τ- -f - --~-...;--.. -~..-- :~ - --:--.-- t t l.. t... J... i.....-l- - _....,_...._ c.-. r.. --., ---~, _ ) t t t,. - "" Τ... - r- t ---r.. -, ""t""-- t t ; r- i \. t t: ----t---r.. -r-- ~--~:---~----;---, f. r 4 t _.,,. J ~-... L._._.,_... t....,.. Ί t J, f f,.._.,.. - t J j J t J ---,~-~τ-- r- -r- ---f --t-- r---r.- i l......,.j... J.....,-~...,.L t.. <.. ( t, r - - #Or ,_ ~-.. _, " Ί.,,. e.. -~---~--.. t---~--l J ~- - -! )_--_..-_ - -.a - ~ J f ~---~---~---~ --~ - : : : ~, t ;--wf---r~~l---~l : ~ : Μ f ~

53 ο ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX) CJΙocn~~~& ο ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX) CJΙocn~tx~&!B (j\ f-.) ο -σ 2-3 )> Ι Ι,....,...., , ,...,..... t ~... -:-... ~ :-.. ~...- Ί J r ---~---λ-~~~-- ---~--- ~ : t : i ) ---,---,- -r---i-. c ---;---i ~---~ ~---~--~f Ι f t Ι ~ τ~--r-- r---~ Ι -~-i --~--~t---~---~---~, t..... ~... Α... ~... ~... ~ ~---~ ~-.. ~ ο ~ J ,. ~... --~ Τ. t --, --, ~--~--- --r---r j ~ -t! ).. f -.. -~ -.. -:.. -- ~ - --f-- --t.. J t _ J.:.. -- t : ~ : i i t ~ --~~--~---~ r-- ~ Ι r _ a-o.. -~.. --: :--....:-... _~ -- _, r t f : ---r - -:-... -:---t---r-- t -j L t... L. - r t t t t---r-..-:----:.. t... J ~... L... L... J --~---~ ~---~--~---~--- Ι t t \ J ~ f f " : r "- -.. J ~ & f

54 ~ΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX) ο m ο $ ~ ~ ~ ~ Β ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX) 45 (] ω ο "Ο 2-3 )> Ι. -r-.. -, ,..... t t - ---~---~- -~--~ , ,--- Ι. t Ι t... ~ ~ !... t t. ί..,.. --"i--- J t ~ t - r ) ~-- -~ - - -t---~---~ ,---~- - -τ---r-- r t t.... Ι ~ : t - -~- - -~---t- t -r--... j... - ~... ~... ~L... -~ ""....., J r-..., , ~---;- ;. - f- -Γ---~---:[Ι] : : : : Q : : : : ~ _ J ~-i-- - t-- - ~ - --~---.. Ι t --~, - -, --- ~- --~---~--~ -... ~ ο "Ο 2-3 )>

55 <.Τ.::=. ο & Ί:Ι 2-3 :tl> & ΦΩΤ/ΣΜΟΣ (KLUX) ο ~ ο ~ ~ ~ ~ ~ Β --~---~---~---}--~~---~--~- -, f -J---~--.J-... L.. ~ J i r t -~---4~--L -~--~---~--- Ι f t ~---r---~---~--~--- t --~---~---i---t-- f f t --~---~---J---~---~ r... -:-.. --: ,J i. j t --i---~---i --~---r- t ~ --~-- -~ r---~ t t t t --~---{---i---~---~ --:--.--; ~... L , ~ "\... "" -.. Γ... r----,... J... J... ~---L ~.., i t Ι e... ~ L... ~ ~- - t.,, ο ]> & ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX) ο ~ ο ~ ~ ~ ~ ~ Β 4-5. f J ~-.. -~-- -~... {- -{- --; ~ f J J t ,- t f.....-l λ......,;.,..,.... t Ι. r ί. J t J i -t ~ ~- f---..._. _._ t ~ C t Ι... f J :- Τ?---r- ~-- - ~ t \ r ,... _.... ". J r-... :- - - ;-... ~ --- t _..... Ι t L... L.. --~-.. J.. ~-!--~ f t t.., L...,... t....s , f r f.

56 ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX) ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX) ο U ο ϋi ~ ~ ~ ~ Β ο U ο U ~ ~ ~ ~ (] ;::) (].,, :> ~ 2-3 :>

57 ο <D,... Clj> ό.ό,... ~.,...., ;;; ο.,... (\J () <t Ι!) <D,... co ().,...., ~ c:::ϊ d; ό v (\J ό.ό... ~... co... d ~ ΩΡΑ Σχήμα 4. Μέση ημερήσα πορεία, γα κάθε μήνα, του δάχυτου φωτσμού σε ορζόντο επίπεδο στο σταθμό του ΕΜ, γα τη χρονκή περίοδο Όπως προκύπτε από τα επμέρους μηναία τμήματα του Σχήματος 4. η μέση ημερήσα πορεία του δάχυτου φωτσμού, στην εξεταζόμενη χρονκή ττερίοδο, δεν μεταβάλλετα ανάλογα με το ύψος του ηλίου δότ εμφανίζε μέγστο το Μάο κα όχ τον Ιούνο. Αυτό μπορεί να αποδοθεί στη μεγάλη ποσότητα αερολυμάτων, λόγω ανάπτυξης της θαλάσσας αύρας κα εμφάνσης επεσοδίων ατμοσφαρκής ρύπανσης κατά το μήνα Μάο, στην υπό μελέτη περοχή. Επίσης αττό τα εττμέρους τμήματα του Σχήματος 4. δαπστώνετα ότ η μέση ημερήσα ττορεία του δάχυτου φωτσμού χαρακτηρίζετα από ένα μέγστο που εμφανίζετα Ι<ατά τς μεσημβρνές ώρες 2:00-3:00. Το δαίτερο αυτό χαρακτηρστκό δεν σχύε να τους μήνες Μάο _ Αύγουστο, οπότε το μέγστο της ημερήσας πορείας τους εμφανίζετα μετατοπσμένο κατά μα ώρα, δηλαδή 3:00-4:00. Αυτή η μετατόττση μπορεί να αποδοθεί σε επίδραση της νέφωσης, της θόλωσης, ή κα των δύο, καθώς επίσης κα στη μκρή συχνότητα με την οποία εκτελείτα η

58 δεγματοληψία των μετρήσεων του δάχυτου φωτσμού. Το γεγονός αυτό χρεάζετα περατέρω μελέτη γα την εξακρίβωση επακρβώς της ατίας που προκαλεί αυτή τη μετατόπση. Αντίθετα, από τα επμέρους τμήματα του Σχήματος 4.2 δαπστώνετα ότ η μέση ημερήσα πορεία του ολκού φωτσμού, στην ίδα χρονκή περίοδο, χαρακτηρίζετα από ένα μέγστο που εμφανίζετα, σταθερά γα όλους τους μήνες του έτους τς μεσημβρνές ώρες 2:00-3:00. Παρατηρείτα επίσης ότ η μέση ημερήσα πορεία του ολκού φωτσμού, μεταβάλλετα ανάλογα με το ύψος του ηλίου, με αποτέλεσμα να έχουμε μέγστο ολκό φωτσμό τον Ιούνο κα ελάχστο τους χεμερνούς μήνες Δεκέμβρο - Ιανουάρο. 20 ο --,.._ ο Ν (") v,.._.,... J) ω.,... φ Ν ~ ~., ό ~... τ; α) ~ ;ό > ~ D ~ d ό... Ν.,....,... ~., ~ ΩΡΑ

59 ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX) ο 8 ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX) (J (Χ) 4-5 : J ~ t t ~ ---~~----}----~----t----~ : : : ; ; t ~----~ --- _ 6-7 : : i : : 7-8 β ο V 2-3 )> t ----r----:---~,---~ί t f ~ t - -~r-~--;----r -- -τ- --- ;~--.. t :.,,. ~ ----~~---~---- LΑ --- -Lr --- ~JΙ r r r ----~-- -- ~ ----~-~- -~ ! t ~----""~---- }-----i---.. i,.._ t ~ ----~----~ - --~~ ~---- i t Ι t ----L----~--- l ~----~ ~ ~ t ~ ; i " (" ~---~~----~~-- - ~ - ~- -, ---- r Ι ~-----~---r i i-... ~ f t J ----L- ---.,. ~----L i ~ J ---- ~ ~ 9-20 : : : : Ώ : : ~ : -t : ~ ~-- --~ -- δ ~ 20-2 ~ ί ί Μ, i ο V )>

60 ο ΦΩΤ/ΣΜΟΣ (KLUX)... 8 ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX) :::> "Ο 2-3 )>

61 ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX) ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX) ο 4-5 Ο> ο ~ -2 ~ 2-3 )> ~ ~ ~ - - ~--~-~~~--~- --J--~~~ - ~- } ; : : } ~ r r ί 9-0 ~ -2 ο "Ο 2-3 ):li f,._ ----~----~-- -~ ~- -- -~~---~-- -- i,.r: f ~-.. ~ - ~ ~- --- ~-... \. f r ~ ~ Ι.. ί \ ~ "" --- i----!-- -- J - ---~ - ---~---~~ :----, ----~---~-~ ~ ~- - l J ~ t ~~ i I J ,, J. j J J -- --~---- r t j ~----, ~-~--~~--~~ t -t i : ~ t t t \ t L Ι "- - -,---...,----,--... ~,,., t t ί ; rn -~ {- - --{ ---- ~ i ~ 9-20 i ; : : Ζ - j : ~ ~ ~ -- ~ - ~2 : : : t t i

62 ο "Ο 2-3 )> ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX}... ο ""... ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX}... ο 8 i ~----J ~-----~---~ ~ ~ ~ ο ~ _...;; ~ ~-~-~,-....,...,.._ ----,..,.....,, ~~---.J.._-.,,_ : ~ , ~ : ,.....,. --..,_ ---"0J i.

63 ..... Q) \\..) ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX)... ο 8 ί ~----:----r i----, ~ ::.> 2-3 ~ 3-4 ~----~~---~----~--~-~ l ---- r----r ---~----~----~---- f, - --r----r t t, ~..._..... t t.. J ----r- -~----r- --τ----~-~-- Ι t l - ---~~----~----t~---f----~---- ; : : : : : : - --~--.-~----~----~----~---- f r --- r --~~---~----~----~---- i ----r--- r----τ- ---~--, ~ ---~----~ t ~ : t -- -~----~----~~ : : i" ----r----r - r ---i----~---- t r 7-8 : ;,,., z ----~----~----:----~---- () 8-9 : : : ; ~----~----;----; --- σ 9-20 : i : "Ο.. t - ~ ----~-~--r----t ---Ί : : :.. ο ~ 4-5 ΦΩΤΙΣΜΟΣ (KLUX)... ο 8 L t,,...- J:!" ; ---- : ~- ---~ }-..-- { ) s.s. t ~ _. - _-~ - _!-:. j J a J f 6-7 : i l ~ : J..ί f- ----~ ~- - J ~--- - ~ J, j ; i,- ----f----f--- - ~ ~----. r : τ-----,--. -τ -- --τ ~ ~ Ί Α-.....,.J t ---~----~ ~~ - -- ~ ~ τ----, :- --- ~-- - -,--~ c t -.,..... L-~--~ ---- ~ S... t f ο ~----~-- - -f- - --~-- - -~ ~ : ~ :.f J f--. i - ---{ ~ t } δ - Μ

64 Ν n <Ο,... m ο ;η <t n <Ο,... Q) m ο... ~ f.ό ~ φ " Ν Ν m ο Ν ci>...!- f.ό,... ώ d ο Ν ΩΡΑ Σχήμα 4.2. Μέση ημερήσα πορεία, γα κάθε μήνα, του ολκού φωτσμού σε ορζόντο επίπεδο στο σταθμό του ΕΜ, γα τη χρονκή περίοδο ΕΤΗΣΙΑ ΠΟΡΕΙΑ Από τα Σχήματα 4.3 κα 4.4 δαπστώνετα ότ, ενώ η μέση ετήσα πορεία του ολκού φωτσμού (Σχήμα 4.4) στη χρονκή περίοδο , εμφανίζε Τρωτεύον μέγστο τον Ιούνο κα ελάχστο τους χεμερνούς μήνες Δεκέμβρο - Ιανουάρο, δηλαδή ακολουθεί πλήρως τη μεταβολή του ύψους του ήλου, δεν συμβαίνε το ίδο με τη μέση ετήσα πορεία του δάχυτου φωτσμού (Σχήμα 4.3) η οnοία στην ίδα χρονκή περίοδο, εμφανίζε μέγστο το Μάο ενώ το ελάχστό της εμφανίζετα στο τέλος του φθνοπώρου με αρχές χεμώνα ( Νοέμβρος - Δεκέμβρος)

65 IAN ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΤ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ οκτ ΝΟΕ ΔΕΚ IVliNAΣ Σχήμα 4.3. Μέση ετήσα πορεία του δάχυτου φωτσμού σε ορζόντο επίπεδο στο σταθμό του ΕΜ, γα τη χρονκή περίοδο >< 3 40 ~..., ο~..., :Ε j::.. c 20 & IAN ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΤ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ οκτ ΝΟΕ ΔΕΚ IVliNAΣ Σχήμα 4.4. Μέση.ετήσα πορεία rου.ολκού φωτσμού σε. ορ ζόντο επίπεδο στο σταe μο του ΕΜ, γα τη χρονκή περίοδο

66 Από το Σχήμα 4.4. δαπστώνετα ότ η μέση ετήσα πορεία του ολκού φωτσμού, σε ορζόντο επίπεδο, εμφανίζε μα ανομοομορφία στο μήνα Μάρτο η οποία μπορεί να αποδοθεί στη μκρού πλάτους μέση ημερήσα πορεία του ολκού φωτσμού τον ίδο μήνα. 4 3 ΔIΑΧΡΟΝΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ Εξετάζοντας τη δαχρονκή εξέλξη των μέσων μηναίων τμών τόσο του δάχυτου (Σχήμα 4.5), όσο κα του ολκού (Σχήμα 4.6) φωτσμού σε ορζόντο εττίττεδο, ο εμφανζόμενες τάσες, κατά τη χρονκή περίοδο , μελετώντα με την εφαρμογή της ανάλυσης Mann-Kendall (Mitche/I, 966) στς τταραττάνω χρονοσερές. Γα μεν τον ολκό φωτ σμό δαπστώνετα ανοδκή τάση με aνά έτος αύξηση 3. 7%, γα δε το δάχυτο φωτσμό δαπστώνετα επίσης ανοδκή τάση με μκρότερη όμως ετήσα αύξηση που φτάνε στο. %. Κα στς δυο ττερτττώσες η παρατηρούμενη αύξηση είνα στατστκά μη σημαντκή, σε εττ ττεδο σημαντκότητας 95%

67 - >< 60 -w 40 ::) 50..J ::: ο ~ w 30 ϊ= c: & 20 0 ο <Ο... <Χ) σ> σ> σ> σ> σ> σ> σ> τ-..- ΕΤΟΣ σ> σ> Σχήμα 4.5. Χρονοσερά των μέσων μηναίων τμών του δάχυτου φωτσμού σε ορζόντο επίπεδο στο σταθμό του ΕΑΑ, της χρονκής περόδου >< 50 ::)..J ~ 40 - w ο 30 ~ w ϊ= 20 α & 0 ο σ> <Χ) <Ο... σ> ()) σ> σ> σ> ()) σ> σ> ΕΤΟΣ Σχήμα 4.6. Χρονοσερά των μέσων μηναίων τμών του ολκού φωτσμού σε ορζόντο επίπεδο στο σταθμό του ΕΑΑ, της χρονκής περόδου

68 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Castro, Μ. (982). The time variations of turbidity parameters in the Madrid atmosphere. Arch. Met. Geoph. Biokl., Ser. Β, 3, Commission lnternationale de Ι Eclairage (CΙΕ) (99 ). Guide to recommended practice of daylight measurement. CIE Technical Committee 3.07, Vienna. Δεληγάννη, Μ., Κουσάβελου, Π., Κουσόγλου, Ε. (2000). Μεταβολές της δάχυτης ηλακής ακτνοβολίας στην Αθήνα. Πτυχακή εργασία, Τ. Ε. Ι Περαά, σ. 56. Duffie,.Α. and Beckman, W.A. (980). Solar engineering and thermal processes. Wiley, New York. Gueymard, C. (995). The effect of cloudless atmospheres on luminous efficacy of beam diffuse and global radiation. Proc. SOLARS 95 Conf., Amerίcan Solar Energy Society, Minneapolis. Gueymard, C. and Kambezidis, Η. Ο. (997). llluminance turbidity parameters and atmospheric extinction in the νisible spectrum. Ο. J. R. Meteorol. Soc., 23, Heidel, Κ. (972). Turbidity trends at Tucson, Arisona. Science, 77,

69 lneichen, P.J., Molineaux, 8. and Perez, R. (994). Sky luminance data νalidation: Comparison of seνen models with four data banks. Solar Energy, 52, 4, lqbal, Μ. (983). An introduction to solar radiation. Academic Press, Canada, 390 pp. Kambezidis, Η. Ο. (996). Oaylight Ιeνels in Athens during spring and autumn. Fresenious Enνironmental Bulletin, 5, Kambezidis, Η. Ο., Muneer, τ., Tzortzis, Μ. and Arνanίtakί, S. (998). Global and diffuse solar illuminance: Month-hour distribution for Athens, Greece in 992. Lighting Res. Technol., 30, Καραππέρης, Λ. (96 ). Περί επδράσεως των ετησίων κα της θαλάσσας αύρας επί της ημερήσας πορείας της ολκής ηλακής ακτνοβολίας εν Αθήνας. Πρακτκά Ακαδημίας Αθηνών, 36, Καραλής,.Δ. (973). Μελέτη της θολώσεως της ατμόσφαρας ες τας Αθήνας δα του γενκού παράγοντος θολώσεως. Πρακτκά Ακαδημίας Αθηνών, 48, 2β Karalis,. D. (976). Turbidity parameters in Athens. Arch. Met. Geoph. Biokl., Ser. Β., 24,

70 Katsoulis, Β. (977). Atmospheric turbidity at Athens Obserνatory. Pageoph., 5, Katsoulis, B.D. and Tselepidaki, J.G. (986). Month/y νariations and trends of atmospheric turbidity in Athens. Ζ. Meteor., 36, Katz, Μ., Baille, Α. and Mernier, Μ. (982). Atmospheric turbidity in semi-rural site -, lnfluence of climate parameters. Solar Energy, 28, Littlefair P.J. (994). Α comparison of sky luminance models with measured data from Garston UΚ. Solar Energy, 53, 4, Mitcell, J.M. (966). Climate Change. WMO Techn. Note Νο 79, Geneνa, ρ. 79. Muneer, Τ. and Angus, R. c. ( 994 ). Daylight illuminance factors based on real sky distributions. Proc. CIBSE Nat. Lighting Conf., Cambridge. Naννab, Μ., Karayel, Μ., Neeman, Ε. and Selkowitz, S. (994). Analysis of atmospheric turbidity for daylight calculations. Energy and Buildings, 6, Neufert, Ε., Neufert, Ρ., (992). Οκοδομκή κα Αρχτεκτονκή Σύνθεση: Βασκές Αρχές, Κανονσμοί Πρότυπα κα Προδαγραφές σε σχέση με Σχεδασμό, Κατασκευή Δαμόρφωση, Δαστασολόγηση κτρίων-χώρων-εσωτερκών εγκαταστάσεων κα εξοπλσμού με τον Άνθρωπο ως Μέτ ρο κα Σκοπό : -69 -

71 Εγχερίδο γα τον τεχνκό, τον επαγγελματία, τον δδάσκοντα κα τον δδασκόμενο με 5800 εκόνες κα πίνακες. Μετάφραση από την 33η πλήρως αναθεωρημένη κα επεξεργασμένη Γερμα ν κή Έκδοση 992 (Μεταφρ. Δ. Μαλασπίνας). Εκδόσες Γκούρδας, Αθήνα, σ Παλατσός, Α. Γ. ( 990). Εξασθένηση της ηλακής ακτνοβολίας από φυσκά κα ανθρωπογενή αωρούμενα σωματίδα στην ατμόσφαρα των Αθηνών. Δδακτορκή Δατρβή, Αρστοτέλεο Πανεπστήμο Θεσσαλονίκης, Επστημονκή Επετηρίδα του Τμήματος Φυσκής της Σχολής Θετκών Επστημών, Παράρτημα αρθμ. 25, σ. 6. Perez, R., Seals, R. and Michalsky, J. (993). All-weather model for sky luminance distribution-preliminary configuration and νalidation. Solar Energy, 50, 3, Peterson, J. τ. and Bryson, R.A. (968). Atmospheric aerosols: lncreased concentrations during the Ιast decade. Science, 62, Polaνarapu, R.J. (978). Atmospheric turbidity oνer Canada. J. Appl. Meteor., 7, Tregenza, P.R. (9 8 7). Subdiνision of the sky hemisphere for luminance measurements. Lighting Res. Technol., 9,,

72 Φλόκας, Α. Α. (992). Μαθήματα Μετεωρολογίας κα Κλματολογίας. Εκδόσε ς Ζήτη, Θεσσαλονίκη, σ