Computerprogramma’s

Het gebruik van computerprogramma’s in het kader van de voorspelling van de lichtverdeling in een gebouw, kan relatief nauwkeurige resultaten geven.

Het laboratorium Licht en Gebouw beschikt over meerdere simulatieprogramma’s:

  • Daysim: software voor de evaluatie van het lichtverbruik
  • Dialux: simulatieprogramma voor dag- en kunstlicht
  • Ecotect: simulatieprogramma voor daglicht
  • Lightscape: simulatieprogramma voor dag- en kunstlicht
  • The solar Tool: software voor de positiebepaling van de zon en voor de schaduwberekening
Afb. 1 Programma DIALUX - Controlescherm
Afb. 1 Programma DIALUX - Controlescherm 

Informaticaprogramma’s voor verlichting kunnen ingedeeld worden volgens twee grote rekenmethoden: Bij de radiositeitsmethode verdeelt men alle oppervlakken van een “opstelling” (geheel van elementen die een model vormen) in kleinere vlakken, waarvoor de balans wordt opgemaakt van de uitgestraalde en de opgenomen lichtstroom tussen de verschillende lichtuitwisselende oppervlakken van de gesloten omgeving.

Afb. 2 Roosterverdeling van een model
Afb. 2 Roosterverdeling van een model
Deze methode heeft twee grote voordelen :
  • nadat de energieverdeling uitgevoerd is, kan men zonder bijkomende berekening de lichtsfeer in alle mogelijke kijkrichtingen visualiseren
  • bij het genereren van de bij de berekening verkregen beelden wordt het belang van de voornaamste lichtbronnen gerespecteerd. De beelden zijn echter soms wat onnauwkeurig, omdat de lijnen van de gebruikte roosterverdeling vaak zichtbaar blijven.
Bij de lichtstraalmethode worden de trajecten van de lichtstralen vanaf het oog (d.i. in tegenstelling tot de natuurlijke stralingsrichting) berekend. Voor elke straal houdt men rekening met alle aangetroffen elementen (reflectie, transmissie,...) totdat de betrokken straal de voornaamste lichtbron bereikt.

Afb. 3 Principe van de lichtstraalmethode
Afb. 3 Principe van de lichtstraalmethode 
De meeste programma’s die gebruik maken van synthetische beelden, gebruiken de lichtstraalmethode, omdat de verkregen beelden van hoge kwaliteit zijn, wat één van de belangrijkste voordelen van deze methode is. De verblinding en de contrasten binnenin een opstelling kunnen hiermee ook gemakkelijker bekeken worden.

Net als de radiositeitsmethode heeft ook deze methode echter beperkingen. De voornaamste komt voort uit het verband met de waarnemingspositie. Men dient immers de lichtverdeling te berekenen en een beeldweergave uit te voeren voor elke positie van de waarnemer.

Het gemak waarmee men aanpassingen aan de modellen kan aanbrengen is niet het enige voordeel van computersimulaties. Daarnaast bieden ze ook 3D-beelden, verdeling van luminantie en van verlichtingssterkte, en zelfs dynamische animaties waarbij men het daglicht kan veranderen (bewolking, positie van de zon,...) en/of het observatiepunt kan verplaatsen (travelling).

Hoewel men met een groot aantal computerprogramma’s de kunstmatige verlichtingsvoorwaarden min of meer nauwkeurig kan berekenen als men de fotometrische gegevens van de elementen die model staan voor bronnen van het type ‘armaturen’ (a.d.h.v. tekstbestand dat de ruimtelijke distributie van de lichtflux beschrijft) heeft en begrijpt, moet men toegeven dat er slechts weinig programma’s in staat zijn het daglicht correct te simuleren.

Dit is gemakkelijk te verklaren door de complexiteit van de bron (de distributie, de intensiteit, de kleur,... van het daglicht kunnen variëren). Naast de moeilijkheden bij de keuze van het programma en rond het gepaste gebruik ervan willen we erop wijzen dat het invoeren van de parameters in de computer soms weinig didactisch en zelfs vervelend is en dat ze geen enkele rechtstreekse waarneming toelaat van de mechanismen van de lichtdistributie.