Что такое освещенность: поверхности, в помещении, единица изменения

Единица измерения освещенности

Осветительные приборы различаются между собой конструкцией, физическими свойствами и техническими характеристиками. Параметры световых приборов вызывают множество вопросов и споров, особенно единица измерения освещенности. Нередко ее путают с другими понятиями, например, с силой света или яркостью. Кроме того, многие потребители покупают осветительные приборы, ориентируясь на величину суммарного светового потока, без учета тепловых и световых потерь.

  1. Что такое освещенность
  2. В каких единицах измеряется освещенность
  3. Перечень основных единиц измерения
  4. Приборы для измерения уровня освещенности
  5. Освещенность и светодиодные приборы

Что такое освещенность

Понятие освещенности тесно связано с величиной светового потока, измеряемого в лабораториях при помощи специального оборудования. Сама освещенность может быть определена самостоятельно, и ее величина учитывается соответствующими СНиПами. Для вычисления этого параметра пользуются световым потоком, измеряемым в люменах, находящийся в соотношении с площадью освещаемой поверхности. Он должен падать на поверхность под углом 90 градусов. Освещенность измеряется в специальных единицах – люксах (лк).

Величина светового потока оказывает непосредственное влияние на физическое и психологическое состояние человека. Слишком слабое освещение угнетает головной мозг, а слишком яркое, наоборот, действует возбуждающе на мозговые процессы. Подобное негативное влияние вызывает преждевременный износ организма, пагубно влияет на органы зрения.

Поэтому при составлении проекта освещения и размещения приборов освещения обязательно используется коэффициент запаса, учитывающий вероятное падение освещенности в процессе эксплуатации. Постепенно оптические компоненты изнашиваются, загрязняются, что приводит к снижению яркости искусственного света. Кроме того, происходит снижение коэффициента естественной освещенности, поскольку отражающие свойства окружающих предметов постепенно изменяются.

Освещенность в первую очередь измеряется на рабочем месте. Одновременно определяются звуковые колебания, учитывается степень загрязненности, электромагнитное и даже гамма излучение. Результаты замеров позволяют создать наиболее оптимальные условия труда, в соответствии с санитарными нормами и правилами.

В каких единицах измеряется освещенность

На единице измерения освещенности следует остановиться более подробно. Общепринятой единицей считается люкс, представляющий собой такую освещенность, когда на поверхность площадью 1 м 2 происходит падение светового потока в 1 люмен.

Сколько же освещенности фактически включает в себя единица измерения 1 люкс? С этой целью нужно сравнить между собой несколько стандартных параметров, основанных на человеческой физиологии, закрепленных строгими медицинскими правилами и государственными стандартами. Без их соблюдения невозможно утверждение любого строительного проекта.

Степень освещенности в 1 лк создается обычной свечой, расположенной на расстоянии 1 м от освещаемой поверхности. С помощью этого нехитрого приспособления вполне возможно с достаточно высокой точностью откалибровать самодельный измерительный прибор – люксметр.

В качестве примеров для сравнения можно взять несколько известных видов освещенности.

  • Яркий солнечный свет в полдень составит 100-140 тыс. лк
  • Небо без туч днем – 6200 лк
  • Настольная лампа, освещающая стол – 500 лк
  • Освещенность в тени в солнечный день – 430 лк
  • Наступление сумерек в вечернее время – 70 лк
  • Начало ночи с лунным освещением – 1,5 лк.

Источники освещения и поверхности, отражающие свет, не всегда выглядят в виде отдельно взятых точек. Если органы зрения способны различить их форму, то речь пойдет об еще одной фотометрической величине, известной как яркость. Ее физические свойства похожи на силу света, однако в данном случае это отношение не будет абсолютным. Оно соразмеряется с площадью, которую имеет отражающая или излучающая поверхность.

Яркость, как физическое понятие, является единственной фотометрической величиной, которую может нормально воспринимать человеческий глаз. Она наглядно проявляется в свойствах крупных источников света, состоящих из большого количества точечных излучателей. При условии их одинаковой яркости, общий свет большого прибора освещения будет восприниматься единым целым.

Перечень основных единиц измерения

Существует несколько основных единиц измерения, тем или иным образом характеризующих параметры света. Среди них наиболее известными и распространенными являются следующие:

  • Световой поток. Представляет собой мощность излучения света. Это видимый спектр излучения, связанный со световым ощущением, воспринимаемым человеческим глазом. Данная величина измеряется в люменах (лм). Например, световой поток, излучаемый 100-ваттной лампой накаливания, составляет 1350 лм, а люминесцентной лампой ЛБ40 – 3200 лм.
  • Сила света. Плотность светового потока относительно окружающего пространства. По своей сути является пропорцией, где световой поток соотносится с телесным углом, в пределах которого происходит равномерное распределение излучения. Единица измерения – кандела (кд).
  • Освещенность. Световой поток, падающий на поверхность, обладает поверхностной плотностью. Он равномерно распределяется и соотносится с площадью освещаемой поверхности. Единицей измерения служит – люкс (лк), равный 1 лм/1 м 2 .
  • Яркость. Представляет собой силу света с поверхностной плотностью в установленном направлении. Единица измерения – кд/м 2 .
  • Светимость. Световой поток, испускаемый поверхностью с плотностью, представляющей собой отношение светового потока и площади светящейся поверхности. Единица измерения – 1 лм/м 2 .

Приборы для измерения уровня освещенности

Уровень освещенности измеряется прибором – люксметром. Это небольшое переносное устройство работает примерно так же, как и фотометр. Поток светового излучения попадает на полупроводниковый фоточувствительный элемент и начинает отрывать от него электроны, приходящие в упорядоченное движение. В результате, происходит замыкание электрической цепи. При этом, величина силы тока находится в пропорциональной зависимости с интенсивностью освещения фотоэлемента и отображается на шкале аналоговых устройств.

В настоящее время практически не осталось приборов со стрелками, им на смену пришла цифровая измерительная аппаратура. Каждый люксметр оборудован жидкокристаллическим дисплеем и фоточувствительным датчиком, расположенным в отдельном корпусе. Для соединения между собой этих двух деталей применяется гибкий провод.

Читайте также:  Освещение в детском саду: нормы и правила, разрешены ли светодиодные светильники

Перед началом замеров освещенности люксметр устанавливается в горизонтальное положение. Современные ГОСТы требуют, чтобы для измерений использовались разные точки помещения в соответствии с установленной схемой. Естественное и искусственное освещение замеряется отдельно. При выполнении процедуры не допускается попадания на прибор даже малейшей тени. Не должно быть поблизости и любых источников электромагнитных волн. Все эти факторы могут создать помехи и повлиять на результаты измерений.

Полученную величину освещённости необходимо сравнить с параметром, установленным ГОСТом. На основании этих данных делаются выводы о достаточной или недостаточной освещенности какого-либо помещения или территории. После проведения испытаний составляется оценочный протокол.

Освещенность и светодиодные приборы

В процессе освещения светодиодами выделяется большое количество тепла. Для его рассеивания применяются теплопроводящие конструкции из алюминия, охлаждающие ребра и другие элементы, которые являются нейтрализаторами действия тепла. Создавая новые светильники, специалисты обязательно учитывают взаимную связь между освещенностью и потерями тепла.

Эксплуатационные сложности появляются, когда температура повышается свыше 50 градусов. В связи с этим замеры следует проводить примерно через два часа после начала работы светодиодных ламп. Чтобы исключить погрешность, измерение освещенности выполняются периодически, на протяжении всего рабочего дня. Подобные исследования рекомендуется проводить не реже 1 раза в течение года.

В каких единицах измеряется освещенность — список основных

При определении освещенности можно использовать разные единицы измерения. Вариант подбирается исходя из ситуации. Кроме того, часто возникает необходимость перевода одного показателя в другой. Надо учитывать в каких единицах измеряется освещенность, чтобы правильно рассчитать ее, если в этом есть необходимость.

Что такое освещенность

Под освещенностью подразумевается световая величина, которую определяют как отношение светового потока к площади его распространения. Этот показатель прямо пропорционален силе света источника, из которого он исходит. При удалении его от поверхности освещенность уменьшается. Эта зависимость обратно пропорциональна квадрату расстояния (закон обратных квадратов).

Формула освещенности выглядит так: E=(I*cos)/r2. I – это сила света в канделах, r показывает расстояние от источника света до поверхности. Не стоит путать это понятие с яркостью света.

В каких единицах измеряется освещенность

Единица измерения освещенности – это не один показатель, есть несколько основных вариантов, принятых в разных системах измерения. Для прикладного использования нет необходимости разбираться в сложных алгоритмах и формулах. Достаточно изучить особенности каждой из единиц и использовать ее правильно, если это необходимо.

Кандела

В системе измерений одна из семи основных единиц, являющихся фундаментальными. Это сила света, которую излучает источник монохроматического излучения с частотой 540х10 12 Гц. Причем, световой поток должен распространяться в заданном направлении с соблюдением ряда дополнительных условий.

Частота, которая используется в качестве эталонной, соответствует зеленой части спектра, так как она лучше всего воспринимается зрением человека. При использовании источника света с другой частотой потребуется большая интенсивность для достижения нужного показателя.

Не так давно канделу определяли иначе. Она соответствовала силе света, исходящей от черного источника, нагретого до температуры 2042,5 К (плавление платины), который располагался перпендикулярно плоскости и распространялся на площадь в 1/60 квадратного сантиметра. Эта величина применяется в астрономии и многих других науках.

Кстати! Коэффициент 1/683, используемый современными учеными подобран так, чтобы новое и старое определения соответствовали друг другу.

В переводе с латыни «кандела» обозначает свечу. Считается, что свет, который излучает одна свеча равен 1 канделе.

Люмен

Используется в системе измерения физических величин и отражает характеристики освещения. 1 люмен – это световой поток, который испускает источник света силой в 1 канделу. Чтобы было проще разобраться, стоит рассмотреть простые примеры:

  1. У стандартных ламп накаливания мощностью в 100 ватт показатель светового потока равняется 1200-1300 люменам.
  2. Люминесцентный источник света с мощностью в 26 ватт обеспечивает световой поток в 1600 Лм.
  3. Если брать за образец солнце, то у него световой поток составит 3,63х10 28 люмен.

Люмен показывает полный световой поток, который исходит из определенного источника. Но он не учитывает важные особенности – наличие линзы, либо отражателя, которые могут концентрировать свет на небольшом участке и тем самым в разы улучшать освещенность. Разные фонари с одинаковой лампой могут освещать как 10 квадратных метров, так и 100. По сути, это весь свет, который дает лампа, в том числе и тот, которые не попадает на заданную поверхность и является бесполезным.

Имейте в виду, что лампа мощностью в 1500 Лм в светильнике с отражателем обеспечит лучшие условия, чем такой же вариант в рассеивающем плафоне.

Если мощность превышает стандартный диапазон, используются специальные показатели:

  1. Кратные единицы люмена образуются, если значение в целое число раз больше установленной величины. Обычно они обозначаются в виде степени числа. Для наименования используют установленные приставки, отражающие величину значения.
  2. Дольные единицы люмена наоборот, меньше установленной единицы в целое число раз. Тут также используются специальные приставки, а степень указывается со знаком минус.

Эта единица наиболее полезна, так как именно с ее помощью измеряется освещенность в жилых и рабочих помещениях. Она равна световому потоку силой 1 люмен, распространенному на площадь в 1 квадратный метр. Показатель используют для регламентирования различных норм и контроля освещенности там, где это требуется.

Читайте также:  Зеркало с подсветкой своими руками: в ванную или прихожую со светодиодной лентой

Для простоты можно разобрать два примера. Если лампу мощностью 100 Лм направили на площадь в квадратный метр, то освещенность составит 100 Лк. А если этот же источник света распределяются на 10 квадратных метров, то показатель составит 10 люксов.

В видео рассказывается об световом потоке и освещенности (чем отличаются, как измеряются)

Люмен и ватт

Когда продавали только лампы накаливания, ватты использовали в качестве ориентира для определения светового потока лампы. Все знали, что чем больше мощность, тем выше яркость света. Но с появлением других типов лампочек эта характеристика утратила актуальность, так как не может использоваться при определении показателей оборудования. У разных вариантов соотношение мощности в ваттах к световому потоку отличается, поэтому надо разобраться в основных видах оборудования:

  1. У ламп накаливания стандартом считается показатель в 1300 Лм при мощности в 100 Вт. У моделей на 40 Вт световой поток составит 400 люменов, а у 60 Вт – 800. И помните о том, что со временем яркость неизбежно падает из-за истончения нити накала, поэтому при вычислении стоит закладывать определенный запас.
  2. Дуговые ртутные лампы имеют соотношение в 58 Лм на ватт, мощность просто умножается на этот показатель.
  3. Люминесцентные источники света имеют соотношение 60 Лм на ватт.
  4. Для светодиодных ламп с матовым рассеивателем нет четкой нормы, так как характеристики колбы и ее светопропускаемость могут различаться. Обычно показатель варьируется от 80 до 90 Лм.
  5. Филаментные (прозрачные) светодиодные лампочки имеют соотношение в 100 люмен на ватт мощности.

Фактические показатели могут отличаться от общепринятых, если конструкция лампы имеет особенности, которые влияют на качество света.

Как перевести одни единицы освещенности в другие

Раньше использовались сложные формулы для проведения расчетов, теперь в этом нет необходимости. Самое главное – иметь под рукой значение в определенной единице света, чтобы можно было использовать исходные данные.

Далее нужно просто найти любой конвертер освещенности. Вводятся значения, которые есть в наличии (подбирается соответствующий пункт), а во второй графе выставляются те единицы освещенности, в которые надо перевести. Вычисления занимают считанные секунды и отличаются высокой точностью, так как производятся на основе проверенных формул.

Как определить освещенность

При недостаточном освещении человек намного быстрее устает, приходится постоянно напрягать зрение, что крайне нежелательно. Поэтому в СНиП установлены нормы для основных видов помещений, которых следует придерживаться при определении необходимой освещенности.

В расчет принимается естественное освещение, но основное внимание уделяется искусственному свету, так как с его помощью можно создать оптимальные условия вне зависимости от погоды на улице. Ниже приведены основные значения для разных помещений:

  1. Офисы, в которых работают за компьютерами и оформляют документы – 300 Лк.
  2. Помещения для проведения чертежных работ – 500 Лк.
  3. Конференц-залы, переговорные комнаты – 200 Лк.
  4. Жилые комнаты и кухни – 150 Лк.
  5. Детские – 200 Лк.
  6. Рабочие кабинеты или зоны – 300 Лк.
  7. Учебные классы и аудитории – 400 Лк.
  8. Торговые залы – от 200 до 400 Лк в зависимости от специфики.

Для рабочих зон существуют особые нормы, поэтому там чаще всего используют дополнительные светильники, которые выделяют небольшую часть пространства.

Что касается определения освещенности, для этого используют прибор, который называется люксометр. С его помощью проводятся замеры в нескольких точках помещения, они указаны в СНиП, важно делать все правильно. Может проверяться не только общий показатель, но и освещенность определенной поверхности или оборудования, если нужно обеспечить особые условия при выполнении работы.

Видео по теме: Как измерить степень освещённости в помещении с помощью смартфона.

Особенности определения освещенности для светодиодных приборов

Этот тип оборудования пользуется самой большой популярностью, поэтому надо использовать несколько рекомендаций при выборе оборудования и его эксплуатации. После того, как определены нужные показатели, следует подобрать конкретные лампочки или светильники и высчитать нужное для помещения количество. Важно распределить их равномерно, чтобы не было плохо освещенных участков.

Проводить замеры показателей следует после того, как оборудование проработает как минимум 2 часа. Это связано с тем, что диоды нагреваются, что влияет на их рабочие характеристики. Повторять измерения там, где это важно, надо 1-2 раза в год. Со временем рабочие показатели диодов, особенно низкокачественных, могут сильно снизиться.

Кстати! На светодиодных лампах всегда есть указание мощности светового потока, что упрощает выбор.

Разобраться в единицах измерения освещенности несложно, так как вариантов немного. А для практического использования хватит и одного, поэтому проще всего выбрать подходящую систему измерения и применять ее.

Освещенность помещений. Нормы и расчеты. Приборы и особенности

Плохая освещенность помещений, рабочего места или комнаты в квартире отрицательно влияет на здоровье человека, снижает концентрацию внимания, работоспособность, появляется раздражительность и сбои в психике. Очень яркий свет также является раздражителем, и не дает ничего положительного для человека.

Поэтому необходимо обеспечить нормальную освещенность помещений, которая регламентируется определенным стандартом СНиП. Для этого требуется простая установка соответствующих ламп освещения для каждого помещения.

Читайте также:  Потолочный плинтус с подсветкой: какая лучше для натяжных потолков по периметру

Освещенность помещений

В номинальном выражении является потоком света, который излучается на поверхность под прямым углом в расчете на единицу площади. При падении света под острым углом освещенность снижается в зависимости от угла наклона.

Освещенность измеряется в люксах, который равен 1 люмену (единица светового потока) на м 2 .

Освещенность помещений прямо зависит от силы света, который исходит от источника. Чем больше расстояние от светового источника до поверхности, тем меньше параметр освещенности.

Нормы

Каждый тип помещения имеет свои нормативы освещенности. Например, для помещения магазина по продаже продуктов наибольшее значение пульсации установлено 15%, освещенность 300 люксов, однако для отдела спортивных товаров или строительных материалов нормы совсем другие. Также правила устанавливают определенную допустимую освещенность для поликлиник, детских садов, автосервисов и других объектов.

Пример расчета освещенности

Определим необходимую освещенность для спальной комнаты. Площадь спальни составляет 25 м 2 . Значение нормы по правилам для комнат такого типа умножаем на площадь: 150 х 22 = 3300 люкс. Общий световой поток приборов освещения при такой величине освещенности должен быть равен не менее 3300 люмен.

Теперь остается подобрать подходящие лампы освещения для спальни. При выборе светодиодных ламп, можно, например, приобрести три таких лампы по 12 ватт. Это обеспечит создание светового потока 3600 люмен, что видно по значениям таблицы.

Такой расчет является приблизительным, так как светодиодные лампы имеют различные параметры света в зависимости от производителя. Таким образом, можно легко самостоятельно рассчитать требуемую мощность и тип ламп для создания нормированной освещенности любого помещения согласно правилам СНиП.

Приборы для измерения освещенности

Для замера освещенности помещений применяют различные приборы, которые имеют свои особенности конструкции и методы измерений. Основные приборы рассмотрим более подробно.

Люксметр

Люксметры делятся на электронные и аналоговые, которые уже не производятся, и остались только старые образцы таких моделей.

Такой люксметр используется:
  • Проверка соответствия освещенности помещений нормативным данным.
  • Измерение параметров освещения при проведении работ по оценке условий труда.
  • При электромонтажных работах для сравнения показателей освещенности с расчетами для приборов освещения.

Принцип действия люксметра заключается на работе встроенного фотоэлемента, на который направляется поток света. При этом в фотоэлементе возникает значительный поток заряженных частиц. В результате появляется течение электрического тока, сила которого зависит от силы светового потока, направленного на фотоэлемент. Обычно этот параметр и выводится на шкалу прибора.

Виды люксметров
В зависимости от расположения датчика, измеряющего освещенность помещений, люксметры делятся на виды:
  • Моноблок (цельное устройство) . Датчик фиксируется в самом корпусе прибора.

  • Прибор с выносным датчиком , подключаемым гибким проводом.

Чтобы произвести простые измерения подойдет обычный люксметр-моноблок, без вспомогательных различных функций. Для определения нескольких параметров освещенности при производстве профессионального расчета, необходимо использовать устройства, имеющие дополнительный набор функций. Такие приборы имеют встроенную память и могут определять средние значения параметров.

Значительным преимуществом для люксметра является наличие особых светофильтров, которые помогают точнее определить значение силы света, которая исходит от приборов освещения с разными оттенками цветов.

Наличие выносного датчика в люксметре дает возможность определить освещенность с большей точностью, так как при этом влияние внешних факторов снижается. На современных моделях имеется жидкокристаллический дисплей. С помощью него намного проще снимать показания прибора.

Приборы для фототехники

В фототехнике используются такие приборы, как экспонометры (экспозиметры) . Они предназначены для определения параметров яркости и освещенности экспозиции. Определив значения этих показателей, профессиональный фотограф может получить качественные фотоснимки.

Экспонометры разделяют на виды:
  • Внутренние.
  • Внешние.
Флешметры

Такие приборы предназначены для измерения освещенности при фотографировании. При этом дополнительным элементом используют устройства освещения импульсного типа (фотовспышки). В современных моделях фотоаппаратов флешметр расположен в корпусе. Он изменяет мощность фотовспышки при разных уровнях света.

Профессионалы применяют флешметры с выносным датчиком, они точнее определяют освещенность.

Фотометр

Такой прибор называют мультиметром. Он является более современным вариантом флешметра. Его достоинством является сочетание опций экспонометра и флешметра.

Пульсация освещенности

Равномерность светового потока приборов освещения оставляет желать лучшего. Эффект, выражающийся в наличии колебаний в световом потоке, не виден глазу, однако его воздействие на здоровье человека имеет большое значение.

Опасность такого света заключается в том, что визуально невозможно определить наличие импульсов света. А в результате их действия может нарушиться сон, возникает дискомфорт, депрессия, слабость, сердечные сбои и другие симптомы.

Параметром пульсации является ее коэффициент, который выражает силу изменения потока света, направленного на единицу площади поверхности за промежуток времени. Формула расчета этого коэффициента довольно простая. Коэффициент пульсации освещенности определяется разностью между наибольшей и наименьшей освещенностью за определенное время, разделенной на двойную среднюю освещенность, и результат умножается на 100%.

Санитарные правила определяют верхний предел коэффициента пульсации. На рабочем месте он должен быть не более 20%, и зависит от степени ответственности работы сотрудника. Чем ответственнее работа, тем меньше должен быть коэффициент пульсации освещения.

Для помещений администраций и офисов с напряженной зрительной работой такой коэффициент не должен подниматься выше 5% отметки. При этом учитывается поток света частотой пульсаций до 300 герц, так как более высокую частоту нет смысла учитывать, из-за того, что она не воспринимается глазом человека и не оказывает отрицательного влияния.

Читайте также:  Потолок с подсветкой по периметру: как сделать при помощи светодиодной ленты
Определение пульсации освещения

Для определения пульсации света применяют эффективный простой прибор, который измеряет яркость, пульсацию и освещенность помещений, и называется люксметр-пульсометр-яркомер.

Функции прибора
  • Измерение пульсации световых волн, возникающих при мерцании различных приборов освещения.
  • Измерение пульсации освещения мониторов компьютеров и других экранов.
  • Определение освещенности помещения.
  • Определение яркости приборов освещения и мониторов.

Принцип работы устройства заключается в проверке уровня освещения с помощью фотодатчика с дальнейшим преобразованием сигнала и вывода результата на жидкокристаллический дисплей.

Коэффициент пульсации света можно определить с помощью программы на компьютере, либо самостоятельно проанализировать измерения. Для анализа измерений на компьютере применяют специальную программу «Эколайт-АП», которая работает с прибором «Эколайт-02».

Отличительными признаками измерительных приборов, определяющих пульсации, являются уровни чувствительности, тип питания и качество фотодатчиков.

Наибольший коэффициент пульсации выдают светодиодные лампы, при использовании которых этот параметр иногда достигает 100%. Люминесцентные лампы и лампы накаливания обладают незначительным коэффициентом пульсации. Лампы накаливания имеют коэффициент пульсации не выше 25%. При этом стоимость и качество ламп не играют роли. Даже дорогие лампы могут выдавать значительные показатели пульсации света.

Методы снижения пульсации освещения
  • Применение приборов освещения, функционирующих на переменном токе с частотой более 400 герц.
  • Монтаж осветительной арматуры на разные фазы при трехфазной сети.
  • Установка в прибор освещения устройства компенсации ПРА (пускорегулирующей аппаратуры) и особое подключение ламп со сдвигом. Первая лампа работает на отстающем токе, а 2-я на опережающем.
  • Монтаж светильников с ЭПРА. Они оснащены электронным пускорегулирующим аппаратом, который сглаживает пульсации и стабилизирует напряжение.

Если в помещении приборы освещения подключены к одной фазе, то подключить их к разным фазам будет проблематично. Поэтому удобнее будет приобрести светильники с ЭПРА. Их достоинством является соответствие всем нормам правил.

Контроль уровня пульсации освещения необходим для здоровья человека, так как отклонение от норм приводит к нарушению работоспособности и самочувствия сотрудников.

Для жилых зданий освещенность помещений также важна. Пульсация света не видна, но со временем проявляется ее негативное влияние.

Особенности измерения освещенности

Время на чтение:

Освещенность — это величина, часто используемая при расчетах электроэнергии. Обладает большим количеством необходимых свойств для измерений. Численно равняется тому значению, какое имеет световой поток, падающий на территорию единичного участка поверхности. Что собой представляет уровень освещенности, в чем измеряется, как измерить освещенность? Об этом и другом далее.

Свойства света

Свет представляет собой электромагнитный вид излучения, который воспринимается человеческим глазом в объеме 400 ньютон на метр. В физике это суммарное количество фотонов. Фотоны отражаются и преломляются. Это основные свойства света. Если отражение зависит от того, какая плотность у материала и угол лучевого падения, то преломление зависит от направления лучевого распределения в процессе прохождения их через материал.

Основное свойство света

Единица измерения

Освещенностью называют световую величину, которая равно потоку света, падающему на поверхность, к его площади. Считается прямо пропорциональной световому источнику. Отличается равномерным распределением на площади. Находится делением канделовой силы света на расстояние до светоисточника и перемноженного на косинус угла падения солнечных лучей.

Обратите внимание! Измеряется согласно международной классификационной системе в люксах, что равно десяти фотам или одному люмену на один квадратный метр. Поэтому единицей измерения освещенности является именно люкс. Стоит отметить, что его можно перевести в канделу и ватт.

Кандела

Кандела, что в переводе с английского свеча, является единицей измерения силы светоисточника по международной единичной системе. Была сформирована в 1979 году. Равна 540⋅1012 Гц или 683 лм/Вт. Измеряется в канделах разные светоисточники, к примеру, лампа накаливания со свечой, сверхъярким светодиодом, люминесцентной лампой и солнцем. Дополнение: примерная солнечная сила в канделах равна 2,8⋅10, что в переводе на ватты 3,83⋅1026

Кандела

Люмены и люксы

Люмен является единицей измерения, которая равна потоку солнечного света, который испускает источник, равный канделе и стерадиану. В люменах измеряется весь светопоток, однако при вычислении не учитывается сила линзы с отражателям, поэтому получающийся показатель — не прямой параметр оценки яркости с КПД источника.

Люкс — измерительная подъединица люмена по СИ. В отличие от люмена, люкс дает оценку светового потока, который падает на квадратный метр. Тот же дает понимание того, какой световой поток у светоисточника.

Обратите внимание! То есть люкс это характеристика, которая позволяет узнать КПД светильника на конкретной площади.

Чтобы лучше понять их основное отличие, стоит рассмотреть рисунок. Он наглядно показывает, как при увеличении высоты расширяется освещение и как убывает яркость.

Люмен и люкс в качестве измерительной единицы

Люмен и ватт

Как было изложено выше, люменом называют полноценное число света от светоисточника. Ватт — показатель того, какая мощность, тепловой поток, звуковая энергия и полная мощность электротока или излучения у прибора. Один ватт равен 100 люменам. Перевод самостоятельно можно осуществить по специальным формулам или с содействием калькуляторов. Нередко все необходимые показатели даны на самом приборе.

Стоит отметить, что самыми лучшими показателями обладают современные светодиоды. Они имеют высокую яркость, гармоничное спектровое распределение, долговечность, устойчивость к разного рода воздействиям. Интересно, если взять приборы с одинаковой освещенностью, то ими будет потребляться в десять раз меньше электрической энергии, чем лампами накаливания.

Читайте также:  Расстояние между столбами освещения: какое должно быть в городе между двумя опорами

Обратите внимание! Учитывая реальный срок службы и сниженные эксплуатационные инвестиционные расходы, то покупка этих изделий будет экономически целесообразной.

Кратные единицы

Чтобы было удобно, люменные единицы разбирают на части. Так, есть килолюмены, мегалюмены и гигалюмены. В одном килолюмене 1000 люмен, мегалюмене — 1000000, а гигалюмене — 1000000000. Также есть еще величины с приставками дека, гекто, тера,пета, экса, зетта и иотта.

Дольные единицы

К дольным величинам применяется тот же подход. Базовыми являются миллилюмены, микролюмены и нанолюмины, которые равны 10 в −3 степени, 10 в минус 6 степени и 10 в минус 9 степени. Также имеются приставки деци, санти, пико, фемто, атто, зепто и иокто. Стоит отметить, что дольные, как и кратные величины используются только в профессиональных условиях и при выполнении физических задач. В жизни не используются для расчетов меры освещенности и прочих параметров.

Прибор для измерения освещенности

Чтобы проверить, соответствует ли нормативам освещенность помещения, берется в работу люксметр. В конструкцию измерителя входит встроенный или выносной чувствительный датчик с преобразователем, стрелочным или цифровым индикатором. Детектор помещается на поверхности в горизонтальном положении.

Обратите внимание! Замеры выполняются по госту от 1996 и 2012 годов. Используется аппарат согласно инструкции на упаковочном изделии. Добавочно, при желании, можно просмотреть имеющиеся видеоуроки.

В дополнение к теме, как называется прибор для измерения освещенности, стоит отметить, что также есть люменометр. Отдельно проверяется искусственная с естественной освещенностью. В момент исполнения процедуры проверки исключается попадание тени с другими помехами. Важно отметить, что для того чтобы результаты не были искажены, измерительную проверку проводят после нескольких часов непрерывной работы осветительных источников. Желательно, чтобы процедура была повторена.

Люксметр

Мера освещения

Согласно существующей нормативной документации, мера освещения в каждом помещении своя. Отличается величина на производстве и складе, в общественном, жилом и вспомогательном здании. Свои нормативы имеются для наружного, витринного, рекламного и аварийного светопотока.

Если привести некоторые примеры, то необходимая величина светопотока автомагистрали — 30 люкс, пешеходной зоны — 6, пешеходных подземных переходов — 50, архивов — 75, конференцзалов — 200, аналитических лабораторий — 500, учебных аудиторий — 400, спортивных залов — 200, обеденных ресторанных залов — 200, парикмахерских — 500. Весь представленный список дан в актуальных стандартах и снипах. Стоит отметить, что есть не только минимальные, но и предельно допустимые нормы. Особенно это правило действует на витрины и рекламные стенды.

Обратите внимание! Узнать показатель освещенности конкретного помещения можно при помощи люксметра или любого другого измерительного агрегата, выводящего результаты в ваттах, канделах и прочих величинах.

В целом, освещенность — понятие, обозначающее суммарное количество солнечного света. Измеряется в люменах и люксах при помощи специального измерительного прибора, переводится при необходимости в ватты. Пользоваться измерительным прибором очень просто, согласно инструкции. Сфер применения его очень много: начиная бытовым электрооборудованием, заканчивая промышленным.

В чем измеряется освещенность помещения?

В настоящее время при огромном разнообразии светотехнических приборов у населения нет единого понятия касательного того, в чем измеряется освещенность. Нередко возникает недоразумение с такими техническими характеристиками, как сила света и яркость, люмены и канделы. Приобретая осветительные приборы, часто обращают внимание на суммарный световой поток, не учитывая потери света и тепла.

Понятие освещенности

Световой поток измеряется в специальных лабораторных условиях и самопроизвольно его определить невозможно. Поэтому СНиП учитывает величину освещенности, которую, в отличие от светового потока, каждый может измерить самостоятельно. Она представляет собой показатель отношения светового потока, измеряемого в люменах, к площади поверхности, на которую попадают фотоны. Угол падения при этом должен равняться 90°. Единица измерения освещенности — люкс (lux).

Давно уже установлена зависимость психологического и физического состояний человека от света. Если при слабом освещении происходит угнетение мозговых процессов, то при ярком свете они возбуждаются. Но в любом случае сетчатка глаза и ресурсы организма изнашиваются. При проектировании осветительных приборов определяют коэффициент запаса (КЗ), который должен учитывать вероятный спад освещенности установки. Для искусственного света в показателе предусматривается уменьшение яркости по причине износа оптических компонентов устройства и их естественного загрязнения. Коэффициент естественной освещенности снижается вследствие изменения отражающих свойств окружающих предметов.

Измерение освещенности проводится на рабочих местах вместе с определением уровня загрязненности, звуковых колебаний, электромагнитного излучения, а на некоторых производствах и гамма излучения. Важность знания этих параметров трудно переоценить при создании оптимальных условий труда, и все они соответствуют санитарным правилам и нормам. Например, освещенность должна быть:

  • в рабочем кабинете — 300 лк;
  • в офисе для постоянной работы с компьютером — 500 лк;
  • для технических и конструкторских бюро — 750 лк.

При наличии в помещении естественной подсветки уровень искусственного фона можно снижать.

Приборы для определения уровня освещенности и методика его определения

Наименование прибора похоже на название величины, которую он устанавливает, — люксметр. Принцип работы малогабаритного переносного устройства напоминает работу фотометра. Поток излучения, падая на фоточувствительный элемент полупроводника, отрывает электроны, которые начинают упорядоченно двигаться. Таким образом, замыкается электрическая цепь. Причем величина тока прямо пропорциональна интенсивности освещения фотоэлемента, что имеет свое отражение на шкале аналогового люксметра. Сегодня приборы со стрелками практически исчезли, их заменили цифровые. Они оснащены жидкокристаллическими дисплеями, у которых сам фоточувствительный датчик расположен в отдельном корпусе, а с дисплеем он соединяется с помощью гибкого провода.

Читайте также:  Освещение для торгового зала: какое должно быть, требования и нормы для помещений

В ходе проведения эксперимента по измерению освещенности прибор устанавливается в горизонтальном положении. Причем в соответствии с требованиями ГОСТа их размещают в разных точках помещения, согласно определенной схеме. В 2012 г. Россия приняла новый стандарт измерения характеристики количества светового потока. В старом понятийном аппарате при измерениях использовались такие термины данной величины, как:

  • минимальная, средняя, максимальная, цилиндрическая;
  • естественная;
  • градиент запаса;
  • относительная эффективность когерентного лучевого потока.

В настоящее время к ним добавлены следующие типы освещения:

  • аварийное;
  • рабочее;
  • охранное;
  • эвакуационное;
  • резервное.

Стандарт подробно описывает все тонкости проведения измерительных исследований.

Замеры осуществляются отдельно по естественной и искусственной иллюминации. В ходе проведения эксперимента нельзя допустить, чтобы хоть малейшая тень падала на прибор, а вблизи был хотя бы 1 источник электромагнитных волн. Все они вносят помехи в работу устройства.

После выполнения необходимых замеров освещенности определяется искомая величина. Она сравнивается с нормативным значением. Затем подводятся итоги о достаточности освещенности территории или помещения. Каждый вид измерительных испытаний оформляется специальным оценочным протоколом, чего требует ГОСТ.

Измерение количества света для светодиодных устройств и примеры в природе

Светодиодные светильники стали очень востребованными благодаря уникальной энергоэффективности. Но светодиоды и их источники питания при освещении выделяют тепло, которое рассеивается с помощью теплопроводящих материалов (алюминий) и конструктивных особенностей (ребер, большой радиаторной площади). Несмотря на кажущееся отсутствие связи между потерями тепла и освещенностью, специалисты всегда учитывают ее при создании новых устройств.

Трудности с работой светодиодных светильников начинаются при эксплуатации в условии повышения температуры более +50°С. Почему измерение освещенности светодиодов и рекомендуют проводить после 2 часов их работы, т. е. после выхода на оптимальный режим. Для исключения появления погрешности проводятся неоднократные замеры в течение рабочей смены. Желательно эти исследования проводить как минимум 1 раз в год. Чтобы при проектировании исключить любые ошибки, закладывают коэффициент снижения освещенности, зависящий от физических характеристик объекта.

Обычно производители LED-устройств дают гарантию по их безупречной работе на 3 года. Все параметры функционирования таких светильников, в том числе, и освещенность, должны соответствовать заявленным значениям. Если условия работы устройств происходят при температуре наружного воздуха свыше 45°С, то измерения освещенности необходимо делать гораздо чаще. Иначе неправильное проектирование и полученные результаты приведут к быстрому падению показателей освещения.

Что касается примеров иллюминации в природе, то на орбите Земли и экваторе в полдень данная величина равняется 135 тыс. люкс. В солнечный день она составляет до 100 тыс. лк, в пасмурный — только 1 тыс. люкс, а вот от Луны всего лишь 0,2 лк. Измерение света на улице на широте Москвы в зимний период показало от 4 до 5 тыс. люкс. В безлунную ночь освещенность в тысячу раз меньше, чем в полнолуние, а при 10-бальной облачности — в 10 тыс. раз меньше. То, в чем измеряется освещенность в помещении и естественных условиях, относится к физическим величинам, входящим в Международную систему единиц.

Обзор видов искусственного освещения

Комбинируя естественное и искусственное освещение, человек добивается продуктивной жизнедеятельности. Искусственное освещение (далее ИО) придумано не как альтернатива, а скорее как дополнение естественному, которое, при всей благоприятности для зрения и физиологической необходимости, не в силах обеспечивать достаточное количество света для нормальной человеческой деятельности. Хотя гигиенические требования к естественному свету, которые мы можем предъявить, как правило, удовлетворяются, функциональность природных источников света связана не только с временем суток, но и с погодой, и с сезоном, и с географическим положением. В то время как показатели искусственного освещения абсолютно не зависят от этих параметров. Поэтому освещение естественное и искусственное в равной степени необходимы для нормальной жизнедеятельности.

Для оптимального результата нормирование естественного и искусственного освещения производится по разным критериям. Равно как и требования к естественному и искусственному освещению подразделяются на гигиенические и практические.

На первый тип освещения — солнечный — мы повлиять не можем, в отличие от второго. Разные виды искусственного освещения предполагают использование различных источников света, в то время как для естественного освещения источник всего один — солнце.

Сколько света нужно в идеале

Свет, негативно влияющий на сетчатку глаз, считается некачественным. Стоимость — не основной параметр в данном вопросе, так как дорогая лампа не всегда означает хорошая. Например, фитолампы: они недёшевы, но для людей неприменимы.

Освещение измеряют единицами, которые называются люкс или лк. Глаз человека разницы между 100 лк и 200 не чувствует, но организм её ощущает. В домашних условиях часто наблюдается нехватка света, количество которого зависит от функционального предназначения помещения. Если исходить из общепринятых параметров, то ванные, кухни, гостиные и гардеробы должны освещаться на 200 лк, лестницы в подъездах — на 150, а коридоры, прихожие и спальни — на 100. Для чтения хватает 50. Стандарты для нормируемого помещения, в которых не находятся постоянно, различны — например, более 300 лк необходимо для спортзала, а на складе вполне можно обойтись 200. В операционных уровень освещенности не должен быть менее 5000 лк, в КБ — не меньше 750 лк, а в офисах — от 300 до 500.

Читайте также:  Фито-лампа светодиодная для растений на подоконнике: как выбрать, какой свет лучше

Приведенные выше нормы — это минимум, рассчитанный на экономный расход электричества. Не всем людям при искусственном освещении его хватает, и тогда приходится подбирать в индивидуальном порядке. Следует также учитывать то, насколько источники света далеки от объекта.

Помимо яркости, гигиеническая оценка искусственного освещения должна учитывать и другие параметры, а именно:

  • направленность светового потока;
  • цветовая гамма-излучения;
  • контрастность и чёткость освещаемых объектов;
  • мерцание и пульсация;
  • отблески и тени.

По любому из этих параметров искусственное освещение может быть не соответствующим норме, что гарантированно утомит не только глаза, но и психику.

Какие бывают виды и системы искусственного освещения

Существует несколько критериев, по которым производится классификация искусственного освещения, а именно: по месторасположению источников света искусственное освещение подразделяется на типы, а по функциональному предназначению — на виды.

По дислокации источника света ИО делят на:

  • общее;
  • локальное;
  • акцентное;
  • комбинированное.

Общее ИО подразумевает равномерное распределение света по помещению. Стандарт — потолочная люстра чётко в центре комнаты. Тогда помещение освещено везде одинаково, лишь в точке возле источников света освещение немного ярче. Тот же эффект может быть достигнут при помощи нескольких светильников, расположенных на одинаковом друг от друга расстоянии. Тогда источаемый ими свет равномерно рассеивается по комнате. Этот вид, в свою очередь, подразделяется на два типа:

  • равномерное общее;
  • локализованное общее.

Для создания равномерного освещения источники одинаковой модификации располагаются симметрично.

Локализованному же виду свойственно несимметричное расположение — светильники ставятся в конкретных местах, над нуждающимся в повышенной освещённости оборудованием.

Преимущества общего освещения — равномерность в распределении яркости по территории и рентабельность в процессе устройства. Этот вид наиболее бюджетный.

Локальное (оно же местное) ИО используется для выделения конкретной зоны при помощи расположенного в ней светильника (как настольная лампа или ночник). Такой тип освещения обеспечивает нужным количеством света особенно важный сектор, поэтому он применяется чаще всего в производственных помещениях, офисных, коммерческих, а также в лечебных учреждениях. По мнению дизайнеров, в интерьере оно занимает немаловажное место — в частности, такой тип ИО идеально подходит для спален и кабинетов. В которых общее освещение даже не обязательно использовать.

Недостатки вышеназванных типов освещения заключаются в следующем: общее не даёт изменять направление главного потока излучения, а локальное, напротив, даёт возможность выделять только конкретный фрагмент помещения.

Комбинированное освещение достигается путём совмещения локального и общего. Так решается проблема освещённости в современных домах. Этот тип освещения, сочетающий в себе два вышеперечисленных, отвечает всем санитарно-гигиеническим требованиям. Поэтому он пользуется наибольшей на сегодняшний день популярностью.

Все виды искусственного освещения имеют свои достоинства и недостатки.

Системы ИО по функциональному назначению подразделяются на:

  • жилое;
  • коммерческое;
  • промышленно-производственное;
  • аварийное;
  • охранное;
  • дежурное;
  • эвакуационное;
  • сигнальное;
  • бактерицидное;
  • эритемное.

Для жилых помещений используется реже общее и местное ИО, чаще — комбинированное. Это связано с тем, что нормы освещённости для каждого помещения внутри дома или квартиры различны — соответственно, и тип его будет отличаться по мощности и локации источников.

В коммерческих зданиях (торговые комплексы, офисы, фитнес-клубы, парикмахерские, спа-салоны) применяется в основном комбинированное освещение, так как необычайно важно подсвечивать то, чем занимается данное предприятие. Товары (если это магазин) и рабочие места (если речь идёт о салоне красоты) нужно освещать по максимуму. Чем ярче свет, тем выгоднее картинка, привлекающая потенциального потребителя. Даже самый стильный дизайн интерьера визуально проигрывает при недостаточной освещённости.

Промышленно-производственные системы ИО используются в цехах. Там местами преобладает локальное освещение, необходимое для точной работы — например, над пультами управления. Комбинированное освещение является гарантом безопасности рабочего процесса и повышает трудовую производительность. Обязательным условием является то, чтобы на рабочей поверхности светильник общего освещения предоставлял не меньше 10 процентов от нормы для комбинированного. Общее же в чистом виде применяют в основном только для освещения пролётов и коридоров.

Аварийное освещение редко встречается в жилых домах. Хотя это было бы весьма актуально. Такая разновидность ИО предполагает использование аккумуляторов, автоматически включающихся при отключении основного источника света. Оно незаменимо там, где внезапно выключенный свет чреват серьёзными последствиями — в домах с травмоопасными лестницами или в больницах.

Дежурное освещение применяется в нерабочее время. Оно, как правило, бывает общим и не очень интенсивным — подразумевается, что при отсутствии людей в помещении оно не нуждается в интенсивной подсветке.

Эвакуационное освещение применяется для того, чтобы обеспечить безопасность людей при эвакуации из мест с повышенной сложностью прохождения, связанной с риском травм.

Сигнальное ИО используется для обозначения границ опасных зон.

Бактерицидное создаётся в целях обеззараживания воздуха или питьевой воды.

Эритемное освещение применяют в местах с нехваткой солнечного света (например, на севере).

Читайте также:  Подсветка дорожек на участке в частном доме (даче): как организовать правильно

ИО в основном производится светильниками, состоящими из осветительной арматуры и источника света.

Подробнее о люминесцентных лампах

Люминесцентные лампы (далее ЛЛ) различаются по спектрам заметного на глаз излучения. Лампы дневного света приближены к естественному освещению, поэтому в наименьшей степени утомляют глаза. Минус данного вида ламп в том, что в их свете преобладают голубые лучи, делающие человеческую кожу нездоровой на вид. В лампах белого света больше жёлтых лучей. Лампы тёпло-белого света лучше передают розовый и жёлтый цвет, а холодно-белого — подчёркивают выразительность фиолетового, голубого и синего цветов.

ЛЛ являются источниками рассеянного и равномерного света, не дающего контрастную тень. Их светоотдача такова, что при одинаковой мощности превышает аналогичную светоотдачу ламп накаливания. По этой причине они экономичны, но при условиях освещённости ниже 150 лк возникает «эффект сумерек» — по сути в помещении достаточно светло, но глазу не хватает. Если дроссель неисправен, ЛЛ издают шум или излучаемый ими свет начинает пульсировать.

Лампы накаливания: плюсы и минусы

Лампы накаливания (далее ЛН) обладают спектром излучения с большим процентом жёлтого и красного цветов. Фиолетовый и синий в меньшинстве. С точки зрения психофизиологии их излучение приятнее, так как оно более тёплое. По параметру воздействия на психику ЛЛ в данном сравнении явно проигрывают. Излучение ЛН воспринимаются глазом как освещение естественное, приятное для зрения.

К недостаткам относится крайне низкая энергоэффективность.

Роль арматуры в ИО

С яркостью успешно борется осветительная арматура, защищающая от слепящих прямых лучей. Она делится на три типа:

  • арматура для прямого света(направляет 90 процентов потока световых лучей на горизонтальную поверхность, используется в кухнях, прихожих, санузлах);
  • арматура для отражённого света(основная часть светового потока направляется на верх стены и потолок, отражаясь от них и равномерно распределяясь);
  • арматура для рассеянно-равномерного света(часть лучей отражается от стен и потолка и рассеивается по помещению, проходя через матовое стекло).

Нормы ИО для жилых помещений предполагают освещённость в 50 лк при наличии ламп накаливания, идеальную — 200. При этом показатели ЛЛ в жилом помещении превышают ЛН ровно в два раза.

Что стоит знать о плохом освещении

«Плохой свет» и «недостаток света» — не всегда одно и то же. Иногда, говоря «плохой свет», имеют в виду мерцающую ЛЛ. И далеко не все в курсе, что неровность — далеко не единственная характеристика плохого света. И что худшим считается свет, обладающий не комфортным для человеческого зрения спектром. При этом интенсивность его роли не играет.

Оптимально подходящий человеку спектр света — тот, что излучает солнце. Чем больше сходства с ним у искусственного источника, тем лучше. Солнечный спектр состоит из разной длины волн, подобных цветам радуги. В сочетании они дают цвет, именуемый по правилам светотехники «белым».

Нужно учитывать, что лампы имеют не только разную мощность, но и цветопередачу, и цветность, которые измеряются единицами Rа и К соответственно. ЛЛ излучают свет, который ближе к солнечному, чем у ЛН. Каждая из пяти люминофорных полос обладает своим спектром, что в результате даёт сходство со светом солнца.

Чтобы обзавестись правильной лампой (а не просто самой дорогостоящей), нужно ознакомиться с некоторой важной информацией. Опрометчиво просто схватить наименее бюджетный вариант и успокоиться. Например, специализированные лампы для растений весьма недёшевы, но для людей они не подходят категорически.

Сколько нужно светить, чтобы правильно жить

Недостаток света не только портит зрение, но и провоцирует усталость. Незнание элементарных азов по части освещённости создаёт нам неудобства. То, что наше зрение адаптируется и не особо ощущает разницу в лк, доходящую порой до тысячи единиц, часто приводит к ощущению дискомфорта, вызванного непонятно чем.

Чисто вымытая комната воспринимается как мрачная и грязная, если использовать ЛН в 25 ватт. И в то же время, применяя в грязном помещении очень яркую ЛЛ, мы добьёмся противоположного эффекта.

Часто в домах встречаются двух- и трёхрожковые люстры по 60–75 ватт на каждую лампочку. Между тем, потребность человеческого глаза примерно в 4 раза выше. Многие из нас даже не подозревают, что живут при недостаточном освещении, причиняя тем самым вред своему здоровью.

Существуют официальные нормы освещения, указанные в лк для различных помещений. Но следовать им буквально, во-первых, технически сложно, во-вторых, не обязательно — по нескольким причинам:

  • разница в 100–200 лк не воспринимается на глаз;
  • параметры рассчитаны на среднестатистическое зрение без учёта индивидуальности;
  • нормы указаны минимальные по причине необходимости экономии электроэнергии.

Следовательно, нормы должны служить лишь ориентиром, а подбирать ИО стоит под свои личные нужды, подразделяя потребности и учитывая нюансы — методом проб и ошибок. Главное правило — со светом переборщить невозможно. Это особенно актуально для людей, занимающихся точной работой, которая требует постоянного напряжения глаз (ювелиры, швеи, часовщики). Даже покупая, на ваш взгляд, слишком яркий светильник, вы не достигнете уровня излучения, эквивалентного по мощности солнечному.

Как определить необходимое количество света самостоятельно

Освещённость конкретной локации связана с несколькими факторами. Это:

  • насколько далеко расположен источник;
  • сила света;
  • отражающая способность потолка, пола и стен.
Читайте также:  УЗО на освещение ставить или нет: требования ПУЭ и других нормативных документов

Равномерное распределение световых источников в большинстве случаев оптимально для достижения эффекта максимальной освещённости.

Уровень освещённости замеряют прибором, именуемым люксометром.

С его помощью производится гигиеническая оценка естественного и искусственного освещения, то есть замер его пригодности к использованию.

Важная информация

Одно из непреложных требований к ИО любого типа — безопасность: наличие заземляющего эффекта, изоляции, отсутствия доступа для детей к источнику электроэнергии.

Эффект заземления достигается с помощью плотного контакта с почвой токопроводящего объекта. Бывают естественные и искусственные заземлители: первые созданы природой (деревья), вторые человеком (громоотвод, резина). В условиях грозы, сопровождающейся молниями, искусственное заземление не раз уберегало человека от электротравм.

ИО незаменимы для создания селфи, ставших за последнее время ультрамодным веянием. При естественном освещении создать качественное селфи возможно, но это технически сложнее — нужно учитывать, где находится солнце, чтобы лицо не оказалось в контражуре, что для селфи недопустимо. ИО позволяет контролировать и регулировать степень освещённости, поэтому сделать селфи при искусственном освещении намного проще. Данное явление настолько популярно в наше время, что не исключён вариант, что в недалёком будущем в гигиенические требования к искусственному освещению включат пригодность к качественным селфи.

Невозможно полностью отказаться от естественного освещения. Но и обойтись им одним тоже нереально для современного человека. Найденный оптимальный баланс естественного и искусственного освещения помещений создаст комфортную обстановку дома, способствующую продуктивному труду, настроение на работе и благоприятную для отдыха атмосферу в местах развлечений.

Видео

СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ

Системы искусственного электрического освещения используются во всех сферах жизнедеятельности человека.

Это сложные многокомпонентные инженерные системы, в которых конечный потребитель контактирует только с небольшой частью электрооборудования.

В их состав входят следующие элементы:

Электрогенерирующие мощности.

Глобальные (ГЭС, ТЭС, АЭС) – обеспечивает всю структуру энергопотребления региона. Локальные (системы солнечных панелей и ветрогенераторы различной мощности) – обеспечивают дополнительную энергетическую подпитку одного отдельно взятого объекта.

Это может быть жилой дом, производственное предприятие или коммерческая организация.

Система транспортировки электроэнергии.

Воздушные ЛЭП или кабельные сети.

Преобразователи.

Различные трансформаторы, конвекторы и выпрямители, осуществляющие преобразования параметров электрического тока от транспортного до потребительского.

Устройства распределения электроэнергии.

Открытого и закрытого типа (ОРУ, ЗРУ).

Защитное оборудование.

Как правило, это цепи релейной защиты, куда могут входить следующие компоненты: реле сопротивления, силы тока и напряжения, устройства дуговой и грозовой защиты, а также защиты от коротких замыканий.

Управляющее оборудование.

Бытовые электрические счётчики и различные автоматизированные системы контроля и учета коммерческого потребления электроэнергии.

Устройства эксплуатации и потребления.

В этот раздел входит всё оборудование конечного пользователя, в том числе и системы освещения.

Если посмотреть на систему освещения с точки зрения потребителя, то она будет состоять из следующих компонентов. Прежде всего, это источники искусственного электрического освещения (различные лампы, светильники, бра, прожектора и т.п.) и оборудование управления – выключатели.

Электропроводка может быть низко- и высоковольтной. Низковольтный переменный ток 12В и 24В получается при помощи понижающих трансформаторов. Необходимость в низковольтных электросетях возникает на предприятиях, использующих соответствующее осветительное оборудование (как правило, импортного производства).

Повсеместно на территории РФ принят стандарт высоковольтного осветительного оборудования – 220В. Потребительские токопроводящие системы, использующиеся для освещения, имеют ограничения по силе тока.

В низковольтных электрических системах она не превышает 25А, соответственно общая мощность электропотребления ограничивается на уровне 300 Вт при напряжении 12 Вольт. На практике такая система электрического искусственного освещения достаточна для подачи питания на всего на 9 ламп галогенного типа мощностью 30 Вт каждая.

Это один из основных аргументов в пользу эксплуатации высоковольтных систем, у которых величина силы тока равна 15А, а электрическая мощность 3,5кВт.

Если суммарная мощность всех установленных светильников превышает допустимое значение, то системы освещения разбивают на несколько автономных подсистем, подключая каждую из электросетей к отдельному трансформатору и/или УЗО (устройство защитного отключения).

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Искусственное освещение по выполняемым подразделяется на:

  1. Бытовое – применяется в жилых помещениях;
  2. Рабочее – может быть как общим, так и локализованным – непосредственно на рабочих местах. Как правило, строго нормировано в соответствии с нормативами условий труда;
  3. Дежурное – иногда называют охранным освещением. Используется на коммерческих и производственных объектах в нерабочее время. Предназначено для освещения охраняемых зон;
  4. Аварийное – активируется вместо основных источников электрического освещения в экстремальных ситуациях.

Последнее бывает двух типов:

Эвакуационное.

Обеспечивает минимально необходимую видимость при экстренной эвакуации персонала и посетителей из здания. Источники эвакуационного освещения должны быть обязательно установлены в местах, представляющих опасность при быстром передвижении в условиях ограниченной видимости: узкие проходы, коридоры без окон, лестничные площадки и т.п.

Безопасности.

Используется на промышленных объектах, где существует непрерывный технологический процесс. Освещение безопасности по нормативам имеет автономные источники энергообеспечения и обустраивается в местах, которые могут представлять опасность для персонала. Активируется при полном отключении рабочего освещения.

Кроме того следует отметить:

Используется для обозначения помещений с зонами повышенной опасности. На практике представляет собой таблички с подсветкой и символами радиационной или биологической опасности. На производстве также встречаются световые таблички с обозначением лазерной опасности, повышенного электромагнитного поля и т.п..

Читайте также:  Освещение для салона красоты: какая должна быть подсветка парикмахерских зеркал

Бактерицидное.

Разновидность освещения ультрафиолетовым или кварцевым светом, которое используется для обеззараживания помещений. Такие установки являются как стационарными, так и переносными.

Разновидность освещения в ультрафиолетовом диапазоне со строго определенной длиной волны – 297НМ. Используется в закрытых помещениях и при недостатке дневного освещения. Стимулирует некоторые физиологические процессы в организме.

ЛАМПЫ ДЛЯ СИСТЕМ ОСВЕЩЕНИЯ

По типу источника света система искусственного электрического освещения делится на следующие виды:

Лампа накаливания (ЛОН).

Одна из первых и наиболее массово выпускаемых лампочек. Свет образуется в результате прохождение электричества через вольфрамовую проволоку с ее последующим накаливанием. В свет превращается не более 5% электроэнергии остальные тратятся на выработку тепла. Излучает жёлтый свет, срок службы редко превышает 1000 часов. Популярна из-за своей доступной стоимости;

Металлогалогенная лампа (МГЛ).

Является газоразрядной лампой высокого давления. Свет вырабатывают ионы в газовых галогенидах некоторых металлов. Для работы необходимо импульсно зажигающее устройство (ИЗУ) и дроссель (балласт). Срок службы около 15 тыс. часов. Эффективность претворения электроэнергии в свет выше на 20-25% чем у ламп накаливания.

Из недостатков следует отметить высокую стоимость и длительное время разгорания (30 сек. – 3 мин). Кроме того их невозможно включить повторно пока лампа не остынет.

Ртутные галогенные лампы (ДРЛ).

Свет вырабатывается электрическим разрядом в парах ртути. Технически полностью аналогичны металл галогеновым лампам. Срок службы до 10 тыс. часов, светоотдача до 55 лм/Вт. Имеется чувствительность к низким температурам и длительное время разгорание, которое может достигать 10 мин.

Одной из разновидностей ДРЛ являются ртутно вольфрамовые лампы (ДРВ) в их колбе кроме паров ртути имеется и вольфрамовая нить. Такие лампы могут использоваться без балласта и ИЗУ, но имеют гораздо меньший срок службы – до 4000 часов, а также низкая эффективность светоотдачи до 30 лм/Вт.

Натриевые лампы (ДНАТ).

Также относятся к классу газоразрядных ламп, свечение образуется в парах натрия. Излучают желто-оранжевый свет, из-за этого, несмотря на высокую эффективность, светоотдачи (150 лм/Вт), имеют ограниченную сферу применения. Экономичны, срок службы достигает 30 тыс. часов.

Для полного запуска необходимо до 7 мин. Часто используются в отраслях, где необходимо круглосуточное освещение, к примеру, в теплицах.

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) (энергосберегающие лампы дневного света).

Как правило имеют спиралеобразный излучающий элемент на пластиковой основе, где расположен дроссель и ИЗУ, который заканчивается стандартными цоколями Е14/27/40.

Светодиодные лампы (LED).

Являются наиболее экономичными из всех существующих ныне. Срок службы составляет около 30 тыс. часов, а энергопотребление по сравнению с классическими лампами накаливания ниже в 10 раз. Они не содержат ртуть и выпускаются практически во всех цветовых вариациях. Единственным недостатком является довольно высокая цена устройств.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Искусственное электрическое освещение характеризуется по нескольким параметрам:

Освещенность – измеряется в люксах (Lux), характеризует количество света падающего на рабочую поверхность определённой площади.

Равномерность освещения – этот параметр необходим для определения оптимального количества осветительных приборов в помещении. Выражается в отношении минимального и среднего уровня светового потока на единицу площади. (D = Emin / Eav чем ближе этот параметр к единице, тем лучше).

Коэффициент мощности – этот параметр определяет, насколько эффективно используется электроэнергия для освещения. Низкие показатели этого коэффициента означают чрезмерные потери, что не только снижает эффективность системы освещения, но и может привести к перегреву электросети.

Степень ослеплённости – параметр определяющий способность источника света снижать видимость или вызывать неприятные ощущения вследствие чрезмерной яркости.

Мерцание / частота мерцания – измеряется в герцах (Гц) определяет периодичность изменения интенсивности светового потока в видимом диапазоне. Было выявлено, что человек с нормальным зрением замечает мерцание с частотой 100Гц. При этом мерцание искусственного света с частотой до 300Гц оказывает влияние на мозговую деятельность.

Последние исследования показали, что в производственных в помещениях, где находятся установки с движущимися элементами крайне не рекомендуется использовать люминесцентные лампы с низкой частотой мерцания.

Наложение мерцание на движение механизмов может создать стробоскопический эффект. Когда движущиеся элементы кажутся неподвижными или визуально меняют направление движения.

Цветовая температура – измеряется в градусах Кельвина (К). Определяется как коэффициент на и соотношение между красным и синим цветом. Чем выше показатель, тем больше отклонения в синий спектр – холодный цвет. Цветовая температура напрямую влияет на психологический комфорт работников, находящихся в помещении. Регламентируется СНиП 23-05-95.

Индекс цветопередачи – измеряется в Ra. Определяет способность искусственного света передавать естественный цвет освещаемого объекта. Максимальный показатель составляет 100 единиц, что соответствует естественной освещенности в полдень. Для производственных помещений достаточно индекса цветопередачи в 50 Ra, для офисов – 60 Ra, для длительного пребывания и жилых помещений не менее 75 Ra.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: