Способы подбора цвета стекла с использованием разных систем

УДК 539.213

СПОСОБЫ ПОДБОРА ЦВЕТА СТЕКЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗНЫХ СИСТЕМ © В.В. Дайнеко1

Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Изучаются различные способы подбора цвета стекла для изготовления декоративных изделий. Главной проблемой при этом процессе является спекание стекол, различных по химическому составу и физическим свойствам, таких, например, как коэффициент температурного расширения. Рассматриваемая технология фьюзинг позволяет вплавлять между слоями стекла подручные материалы, что дает простор для творческой фантазии художника и дизайнера.

Ил. 12. Табл. 3. Библиогр. 5 назв.

Ключевые слова: стекло; цвет; система; подбор; фьюзинг.

GLASS COLOUR SELECTION METHODS USING DIFFERENT SYSTEMS V.V. Dayneko

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

The article studies different methods of glass color selection for decorative glass products. The main problem of this process is fusing of glass of different chemical composition and physical properties, such as coefficient of thermal expansion. The discussed technology allows to fuse improvised materials between the layers of glass that offers challenges for creative imagination of artists and designers. 12 figures. 3 tables. 5 sources. Key words: glass; color; system; selection; fusing.

Изготовление художественных изделий из стекла в технологии спекания (фьюзинга) является достаточно распространенным. Процесс сводится к трем основным фазам, от вариации которых и зависит результат, - это нагрев, поддержание нужной температуры некоторое время и затем постепенное охлаждение материала. Все стекла различаются по своему химическому составу и физическим свойствам, таким, например, как коэффициент температурного расширения, что не позволяет их использовать без учета совместимости. Стекла с различными свойствами при застывании образуют внутренние напряжения, приводящие к появлению трещин в готовом изделии.

Применение относительно невысоких температур позволяет спекать на короткое время различные образцы, сохранив их четкие очертания и рельеф. Технология фьюзинга также дает возможность вплавлять между слоями стекла, например, фольгу, проволоку и др. Это дает простор для фантазии художника и дизайнера, возможность создавать творческие работы в большом диапазоне сочетаний материалов, пластики, цвета.

Спеканием получают как готовые для оформления интерьеров предметы, так и полуфабрикаты в виде унифицированных декоративных элементов, фактурных составляющих и вставок. Они применяются в деталях мебели, при остеклении дверей, изготовлении межкомнатных перегородок, витрин, панно, подвесных потолков, зеркальных рамок, являясь одним из наиболее распространенных средств формирования худо-

жественной выразительности объектов.

Компоновка декоративного изделия в цвете дает возможность расположить рядом два или несколько оттенков и красочных тонов таким образом, чтобы их сочетание было предельно выразительным и приятным глазу. Для общего решения все имеет значение: подбор цвета стекол, их отношение друг к другу, место и направление в пределах данной композиции, конфигурация форм, размеры рабочей площади и т.д.

Тема подбора цветовой композиции настолько сложна и многообразна, что здесь возможно отразить только некоторые из ее основных положений.

Цвет, его насыщенность, сочетание разных оттенков - одно из наиболее важных свойств декоративных изделий из стекла. Изменения же в палитре материала связаны с теплообменными процессами, которые происходят между стекломассой и атмосферой при нагревании и охлаждении [3-5].

Существует множество компьютерных программ для построения визуализации декоративных изделий: к примеру, Adobe Photoshop, Adobe Illustrator и др.

Перед тем, как создать произведение из стекла, необходимо изобразить его эскиз, либо вручную, либо в компьютерной графике. Одной из программ для выполнения эскизов декоративных изделий из стекла является GlassEye 2000 производства DragonflySoftware [http//vitroat.ru]. GlassEye 2000 (рис. 1 и 2) позволяет работать с библиотеками существующих изделий и стекол, предлагать новые образцы и осуществлять редактирование: производить типовые

1Дайнеко Виктория Владимировна, магистр архитектуры, ассистент кафедры архитектурного проектирования, тел.: 89149262559, e-mail: vday21@mail.ru

Dayneko Victoria, Master of Architecture, Assistant Professor of the Department of Architectural Design, tel.: 89149262559, e-mail: vday21@mail.ru

операции с изображениями, учитывая специфику материала. Существует также программное обеспечение, которое дает специалистам возможность анализировать многообразие шаблонов витражей, -RapidWizard [http//www/delphiglass.com]. Программа имеет базовые инструменты творческой деятельности с изображением и текстом, а также библиотеку существующих стекол, что позволяет посмотреть на проектируемый объект не только в различной цветовой гамме, но и с различной фактурой стекол. RapidResizer - обеспечивает загрузку шаблона, его раскраску и распечатку в необходимом размере, включая деление изображения на несколько листов.

Рис. 1. Интерфейс программы GlassEye 2000

Рис. 2. Интерфейс программы GlassEye 2000

В данной работе мы выделяем графические программы, наиболее удобные сегодня для выполнения эскиза изделия и помещения его в уже существующий интерьер. Такой программой является и CorelDRAWX3.

CorelDRAWX3 - программное обеспечение для графического дизайна, позволяющее создавать эффектные материалы для визуальной коммуникации. Средствами этой программы можно не только изобразить эскиз, рассчитать размеры шаблона, но и спроектировать будущее изделие, подобрать фактуру стекол и палитры цвета из 18 основных и дополнительных оттеночных (рис. 3).

В настоящее время с применением существующих компьютерных технологий дизайнеры, декораторы, архитекторы успешно разрабатывают и выполняют дизайн-проекты для различных объектов окружающей предметно-пространственной среды. На рынке суще-

ствует большое количество стекла с разными оттенками и фактурами. Для более эффективной работы с широкой текстурной и цветовой палитрой стекол предлагается их классификация по цветовому признаку. Образцы могут быть оцифрованы в растровое изображение, либо фиксироваться в реальном режиме видео или фотокамерой.

Рис. 3. Интерфейс графической программы CorelDRAWX3

В данной работе нами предложены точные способы подбора цвета стекла и использования их для создания эскизов.

Классификацию стекла следует базировать на существующих системах подбора цвета. Одна из них -Естественная Цветовая Система (NCS), которая основана на психофизическом восприятии цвета человеком. Палитра этой системы состоит из 1950 красочных оттенков и тонов. Главным здесь является принцип, по которому любой оттенок можно описать по визуальному сходству с шестью основными цветами: Желтым (Yellow, Y), Красным (Red, R), Синим (Blue, B), Зеленым (Green, G); и двумя нехроматическими: Белым (White, W), Черным (Swarthy, S). Остальные подразделяются по их визуальному сходству, которое называется элементарным признаком цвета: желтизна (yellowness), краснота (redness), белизна (whiteness,) чернота (blackness) [5 ] .

NCS Navigator заполняет эталоны системы конкретным цветом стекла, распознавая цвет по цветовому кругу и оттенки по цветовому треугольнику (рис. 4).

Рис. 4. Построение цветовой типологии образцов стекла на основе системы NCS

В растровом изображении в пространственное поле NCS вводятся образцы стекла, и программа автоматически распознает и выводит название цвета. Цветовое пространство NCS, для его более понятного и доступного обозначения, изображается в виде цветового круга и треугольника (рис. 5).

100%-25%-55%=35%. B60G означает бирюзовый цвет. Буква S указывает на то, что данный образец является Стандартным Образцом Цвета NCS, выпущенным в Скандинавском Институте Цвета под контролем Центра Качества в соответствии со стандартами Edition 2.

а)

б)

Рис. 5. Цветовое пространство NCS: а - цветовой круг; б - цветовой треугольник

Каждый десятый шаг в цветовом круге имеет свое обозначение, и по нему определяется тон цвета, его чистота или входящие в состав примеси. Цветовой треугольник помогает вычленить оттенок и показывает количество содержания в нем белого или черного.

На рис. 6 показано обозначение цвета S 2555-Б60С, где 2555 описывает его оттенок: количество черного цвета (25%), хроматичность (55%). Количество белого не показано, но мы его можем вычислить:

Рис. 6. Цветовой треугольник NCS

В настоящее время для определения насыщенности цвета удобнее всего использовать графические программы (рис. 7).

При использовании технологии фьюзинга для эффективности подбора цвета возникла необходимость в проведении экспериментального исследования стекол выбранной фирмы.

Рис. 7. Используемые при анализе цветовых характеристик изделий таблицы цветов NCS

П

Chestnut Browh Opal

П

Рис. 8. Используемые при анализе цветовых характеристик стекла для фьюзинга

С применением цифровых программ обозначения цвета полученную информацию можно преобразовывать в различные модели, которые удобно использовать в современных графических пакетах для дизайна. При подборе стекла недостаточно ориентироваться только на доминирующий цвет, так как в нем могут присутствовать и другие дополнительные оттенки. Уточнять эти особенности предлагается по средствам таких приложений, как, например, Color Helper (http://www.color-helper.com/index.php).

Принципом работы Color Helper является обнаружение, фиксация цветов любых предметов и их распознавание в цветовых координатах RGB. По желанию в программе можно создать свою цветовую палитру по выполненным фотоснимкам объектов [3-5].

На рис. 9 представлены образцы цвета, их названия в цветовых координатах RGB, технологии фиксации цвета на участках изделий.

Из рис. 10 и 11 видно, как программа захватывает цвет и определяет его характеристики.

Рис. 9. Образцы цвета, их названия в цветовых координатах RGB, зафиксированные в программе Color Helper

Для создания образцов исследования стекла прошли обработку в программе Color Helper. После этого в программах, о которых говорилось выше, были созданы эскизы изделий.

Для определения цвета, его характеристик существуют и другие приложения: например, Adobe Kuler, SpectrumL.ite. В них также удобно создовать типологию цвета стекол при создании эскиза и уже готовых изделий.

С

^Т5

х

По е ледо ватв льная

Монохромная

Треугольная

Комплементарная

Составная

Оттенки

Произвольная

Рис. 11. Цветовое пространство системы определения цвета программы Adobe Kuler

В исследовании для фьюзинга нами выбирались специальные стекла, так как созданные изделия предназначались для конкретных целей. Был проведен анализ не только стекла, но и стен, пола, потолка интерьера^_

нх о й М

<!771 F2AA6B Q 242 Q 170 Q 107

Я*

I 1

Рис. 10. Захват цвета стекла в приложении Adobe Kuler

XV«-

Рис. 12. Цветовое пространство системы определения цвета программы Adobe Kuler

В своем исследовании мы выявили возможность определения цвета по средствам нового высокотехнологичного оборудования, что облегчает работу над эскизом и подбору материала для него. Создавать произведение из стекла в цвете - значит расположить рядом несколько цветов таким образом, чтобы их сочетание было предельно выразительным.

В табл. 1 приведены цветовые характеристики стекла, выявленные с помощью приведенных выше систем.

В настоящее время существует множество способов подбора цвета по специальным таблицам, веерам и т.д, но рассмотренная в статье система кодировки цвета и его идентификация непосредственно для декоративных изделий из стекла представляется наиболее удобной.

Описанные нами способы процесса создания цветовых сочетаний и нахождения цвета используемых стекол раскрывают методику создания цветовых предпочтений на практике. Подобная методика рассматривалась и в работах других авторов [1-5].

Изменение цвета стекла после обработки при высоких температурах.

При фьюзинге стекла сохраняют свой цвет практически без изменений, но не всегда.

Таблица 1

Цветовые характеристики стекла

Название стекла (фирма-производитель) Название цвета в системе NCS по его свойствам (количество белого, насыщенность, тон) Название цвета по системе RGB Изменение насыщенности цвета после запекания

Clear Sheet Glass (основа, подложка) Прозрачная NCS S 0300-N Прозрачное стекло Прозрачное стекло

Синее Transparent (прозрачное) NCS S 3560-R90B Violet-blue R-67 G-73 B-171 Violet-blue R-67 G-73 B-171

Зеленое Transparent (прозрачное) NCS S 2060-G20Y Mantis R-97 G-163 B-65 Mantis R-97 G-163 B-65

Желтое Transparent (прозрачное) NCS S 0570-Y30R Tigers eye R-215 G-141 B-40 University of Tennessee Orange R-254 G-131 B-37

Оранжевое Transparent (прозрачное) NCS S 0585-Y30R Mango Tango R-251 G-120 B-52 Ruddy brown R-174 G-83 B-36

Красное Стеклянные камушки System 96 (геммы) NCS S 0580-Y70R Vivid auburn R-139 G-35 B-26 Ruby red R-162 G-17 B-34

Коричневый Стеклянная крошка System 96 (геммы) NSC S 7020 -Y70R Seal Brown R-57 G-26 B-21 Seal Brown R-57 G-26 B-21

Черное Стеклянная крошка System 96 (геммы) NCS S 8502-R Black R-7 G-7 B-7 Black R-7 G-7 B-7

При использовании цветного стекла в процессе изготовления изделий в технологии фьюзинга возникают дефекты, свойственные только этой технологии:

- помутнение цветного стекла, поскольку при спекании изнаночная сторона мутнеет. Этого можно избежать, если перед спеканием произвести шлифовку стекла (определяют лицевую сторону стекла при помощи специального оборудования);

- изменение цвета стекла, так как при температуре спекания модифицируется структура красителей. В процессе изготовления декоративных изделий было определено, что цвет меняют красные, желтые и оранжевые стекла. В табл. 2 представлен химический состав цветных стекол.

Предложенная в табл. 3 программа обжига рекомендована для стекол БаоНРЮЛТ СОЕ 85.

Таблица 2

Состав цветных стекол, окрашенных в массе

Цвет стекла SIO2 B2O3 CaO MgO ZnO K2O Na2O

Красный + + - - + + +

Оранжевый + + - - + + +

Желтый + - + + - - +

Зеленый + - + + - - +

Синий + - + + - - +

Таблица 3

Программа обжига для стекол BaoliFLOAT COE 85_

Наименование Температура Полное сплавление Спекание Температура отжига Точка стресса

Цветное стекло для фьюзинга 0С 840 700-760 530 460

Выводы. В процессе работы с цветным стеклом возможно создать в различных системах условия сохранения цветовых характеристик стекла - до и после спекания. В статье дано обоснование современных

методов подбора стекол для изготовления декоративных композиций.

Статья поступила 03.09.2014 г.

Библиографический список

1. Дайнеко В.В., Калихман А.Д. Художественные изделия из стекла в технологии спекания для декоративного оформления интерьеров // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2013. № 2 (5). С. 144-151.

2. Шульц М.М., Мазурин О.В. Современные представления о строении стекол и их свойствах. Л.: Наука, 1988. 200 с.

3. Литвиненко С.В. Технология фьюзинга. Киев: Витражная мастерская, 2005. 23 с.

4. Золоторевский В.С. Механические испытания и свойств металлов. М.: Металлургия, 1974. 304 с.

5. Международная система подбора цвета [Электронный ресурс]. URL: http://www.color-helper.com/index.php).

УДК 532

К ВОПРОСУ РАЗРЫВНОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ ВОСХОДЯЩИХ ВОЗДУШНО-ПУЗЫРЬКОВЫХ СТРУЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ГОРОДСКОМ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

А

© Т.В. Колесникова1

Московский государственный строительный университет, 129337, Россия, г. Москва, Ярославское шоссе, 26.

Приведены и рассмотрены гидромеханический анализ и строгое математическое доказательство разрыва сплошной восходящей воздушно-пузырьковой струи и ее распада как следствие дивергентной неустойчивости. Зависимость, определяющая критерий разрывности сплошности струи, может быть исчислена различными методами. В нашей работе использован подход, основанный на редукции уравнений Сен-Венана в его интегральной форме, предложенный впервые профессором Т.Г. Войнич-Сяноженцким и, независимо от него, Дж.Дж. Уизе-мом.

Библиогр. 5 назв.

Ключевые слова: городские гидротехнические сооружения; рыбозащитные сооружения; пневмозавесы; перфорированные трубы; начальный участок струи; разрыв струи; восходящая воздушно-пузырьковая струя; ляпу-новская неустойчивость.

TO TEARING INSTABILITY OF UPWARD AIR AND BUBBLE FLOWS USED IN URBAN HYDRAULIC ENGINEERING

STRUCTURES

T.V. Kolesnikova

Moscow State University of Civil Engineering, 26 Yaroslavskoe Shosse, Moscow, 129337, Russia

The article gives consideration to a hydromechanical analysis and a rigorous proof of the tear of a continuous upward air and bubble flow and its disintegration as a result of divergent instability. Dependence determining the discontinuity criterion of the air and bubble flow can be computed by various methods. The work uses the approach based on the reduction of Saint-Venant equations in its integrated form, which for the first time was proposed by the professor T.G. Voynich-Syanozhentsky, and independently by J. J. Whitham. 5 sources.

Key words: urban hydraulic engineering structures; fish-protecting structures; pneumo-curtains; perforated pipes; initial section of a flow; flow discontinuity; upward air and bubble flow; Lyapunov instability.

Пневмозавеса из воздушно-пузырьковых струй, образуемая при выпуске воздуха из перфорированного трубопровода, - один из эффективных способов создания безледовой полосы у водосбросов плотин для не примерзания к затворам ледяных масс или не закупоривания ими туннельных водосбросов при весеннем половодье. На городских гидротехнических сооружениях воздушно-пузырьковые струи с успехом используются для защиты от попадания ледовых образований в водоприемные окна водозаборных сооружений в осенне-зимний период, а также являются эффективным рыбозащитным мероприятием от забора воды в насосные агрегаты вместе с рыбной молодью с последующей ее гибелью.

При выходе воздуха из отверстий перфорации с большой скоростью, начальный участок воздушной струи в форме цилиндрической полости периодически разрывается, и далее образуется раздробленная водно-

1 Колесникова Татьяна Васильевна, доктор технических наук, профессор кафедры городского строительства и коммунального хозяйства Института жилищно-коммунального комплекса, тел.: (910) 4065127, 9265261247, e-mail: 123477@mail.ru Kolesnikova Tatyana, Doctor of technical sciences, Professor of the Department of Urban Construction and Municipal Services of the Institute of the Housing and Municipal Complex, tel.: (910) 4065127, 9265261247, e-mail: 123477@mail.ru