Какие бывают источники света, и какими характеристиками обладают

Источники света

Искусственные источники света — технические устройства различной конструкции, преобразовывающие энергию в световое излучение. В источниках света используется в основном электроэнергия, но так же иногда применяется химическая энергия и другие способы генерации света (например, триболюминесценция, радиолюминесценция, биолюминесценция и др.).

Источники света, наиболее часто применяемые для искусственного освещения, делят на три группы – газоразрядные лампы, лампы накаливания и светодиоды. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.

В системах производственного освещения предпочтение отдается газоразрядным лампам. Использование ламп накаливания допускается в случае невозможности или экономической нецелесообразности применения газоразрядных.

Основные характеристики источников света:

· номинальное напряжение питающей сети U, B;

· электрическая мощность W, Вт;

· световой поток Ф, лм;

· световая отдача (отношение светового потока лампы к ее мощности) лм/Вт;

· срок службы t, ч;

· Цветовая температура Tc, К.

Лампы накаливания

Лампа накаливания – источник света, в котором преобразование электрической энергии в световую происходит в результате накаливания электрическим током тугоплавкого проводника (вольфрамовой нити). Эти приборы предназначаются для бытового, местного и специального освещения. Последние, как правило, отличаются внешним видом – цветом и формой колбы. Коэффициент полезного действия (КПД) ламп накаливания составляет около 5-10%, такая доля потребляемой электроэнергии преобразуется в видимый свет, а основная ее часть превращается в тепло. Любые лампы накаливания состоят из одинаковых основных элементов. Но их размеры, форма и размещение могут сильно отличаться, поэтому различные конструкции не похожи друг на друга и имеют разные характеристики.

Существуют лампы, колбы которых наполнены криптоном или аргоном. Криптоновые обычно имеют форму “грибка”. Они меньше по размеру, но обеспечивают больший (примерно на 10%) световой поток по сравнению с аргоновыми. Лампы с шаровой колбой предназначены для светильников, служащих декоративными элементами; с колбой в форме трубки – для подсветки зеркал в стенных шкафах, ванных комнатах и т. д. Лампы накаливания имеют световую отдачу от 7 до 17 лм/Вт и срок службы около 1000 часов. Они относятся к источникам света с теплой тональностью, поэтому создают погрешности при передаче сине-голубых, желтых и красных тонов. В интерьере, где требования к цветопередаче достаточно высоки, лучше использовать другие типы ламп. Также не рекомендуется применять лампы накаливания для освещения больших площадей и для создания освещенности, превышающей уровень 1000 Лк, так как при этом выделяется много тепла и помещение “перегревается”.

Несмотря на эти ограничения, такие приборы все еще остаются классическим и излюбленным источникам света.

Галогенные лампы накаливания

Лампы накаливания со временем теряют яркость, и происходит это по простой причине: испаряющийся с нити накаливания вольфрам осаждается в виде темного налета на внутренних стенках колбы. Современные галогенные лампы не имеют этого недостатка благодаря добавлению в газ-наполнитель галогенных элементов (йода или брома).

Лампы бывают двух форм: трубчатые – c длинной спиралью, расположенной по оси кварцевой трубки, и капсульные – с компактным телом накала.

Цоколи малогабаритных бытовых галогенных ламп могут быть резьбовыми (тип Е), которые подходят к обычным патронам, и штифтовые (тип G), которые требуют патронов другого типа.

Световая отдача галогенных ламп составляет 14-30 лм/Вт. Они относятся к источникам с теплой тональностью, но спектр их излучения ближе к спектру белого света, чем у ламп накаливания. Благодаря этому прекрасно “передаются” цвета мебели и интерьера в теплой и нейтральной гамме, а также цвет лица человека.

Галогенные лампы применяются повсюду. Лампы, имеющие цилиндрическую или свечеобразную колбу и рассчитанные на сетевое напряжение 220В, можно использовать вместо обычных ламп накаливания. Зеркальные лампы, рассчитанные на низкое напряжение, практически незаменимы при акцентированном освещении картин, а также жилых помещений.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы (ЛЛ) — разрядные лампы низкого давления — представляют собой цилиндрическую трубку с электродами, в которую закачаны пары ртути. Эти лампы значительно меньше расходуют электроэнергию, чем лампы накаливания или даже галогенные лампы, а служат намного дольше (срок службы до 20 000 часов). Благодаря экономичности и долговечности эти лампы стали самыми распространенными источниками света. В странах с мягким климатом люминесцентные лампы широко применяются в наружном освещении городов. В холодных районах их распространению мешает падение светового потока при низких температурах. Принцип их действия основан на свечении люминофора, нанесенного на стенки колбы. Электрическое поле между электродами лампы заставляет пары ртути выделять невидимое ультрафиолетовое излучение, а люминофор преобразует это излучение в видимый свет. Подбирая сорт люминофора, можно изменять цветовую окраску испускаемого света.

Разрядные лампы высокого давления

Принцип действия разрядных ламп высокого давления — свечение наполнителя в разрядной трубке под действием дуговых электрических разрядов.

Два основных разряда высокого давления, применяемых в лампах — ртутный и натриевый. Оба дают достаточно узкополосное излучение: ртутный — в голубой области спектра, натрий — в желтой, поэтому цветопередача ртутных (Ra=40-60) и особенно натриевых ламп (Ra=20-40) оставляет желать лучшего. Добавление внутрь разрядной трубки ртутной лампы галогенидов различных металлов позволило создать новый класс источников света — металлогалогенные лампы (МГЛ) , отличающиеся очень широким спектром излучения и прекрасными параметрами: высокая световая отдача (до 100 Лм/Вт), хорошая и отличная цветопередача Ra=80-98, широкий диапазон цветовых температур от 3000 К до 20000К, средний срок службы около 15 000 часов. МГЛ успешно применяются в архитектурном, ландшафтном, техническом и спортивном освещении. Еще более широко применяются натриевые лампы . На сегодняшний день это один самых экономичных источников света благодаря высокой светоотдаче (до 150 Лм/Вт), большому сроку службы и демократичной цене. Огромное количество натриевых ламп используется для освещения автомобильных дорог. В Москве натриевые лампы часто из экономии используются для освещения пешеходных пространств, что не всегда уместно из-за проблем с цветопередачей.

Светодиоды

Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток в световое излучение. Специально выращенные кристаллы дают минимальное потребление электроэнергии. Великолепные характеристики светодиодов (световая отдача до 120 Лм/Вт, цветопередача Ra=80-85, срок службы до 100 000 часов) уже обеспечили лидерство в светосигнальной аппаратуре, автомобильной и авиационной технике.

Читайте также:  Естественное освещение (виды, системы и нормы)

Светодиоды применяются в качестве индикаторов (индикатор включения на панели прибора, буквенно-цифровое табло). В больших уличных экранах и в бегущих строках применяется массив (кластер) светодиодов. Мощные светодиоды используются как источник света в фонарях и прожекторах. Так же они применяются в качестве подсветки жидкокристаллических экранов. Последние поколения этих источников света можно встретить в архитектурном и интерьерном освещении, а так же в бытовом и коммерческом.

· Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие спирали и иных чувствительных составляющих).

· Длительный срок службы.

· Специфический спектральный состав излучения. Спектр довольно узкий. Для нужд индикации и передачи данных это — достоинство, но для освещения это недостаток. Более узкий спектр имеет только лазер.

· Малый угол излучения — также может быть как достоинством, так и недостатком.

· Безопасность — не требуются высокие напряжения.

· Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.

· Отсутствие ядовитых составляющих (ртуть и др.) и, следовательно, лёгкость утилизации.

· Недостаток – высокая цена.

· Срок службы: среднее время полной выработки для светодиодов составляет 100000 часов, это в 100 раз больше ресурса лампочки накаливания.

Что такое освещение и каким оно бывает

Свет важен в любых видах деятельности человека. Без правильно организованного освещения нельзя создать нормальные условия для работы или отдыха. При недостаточном освещении появляется повышенная утомляемость, которая со временем приводит к заболеваниям.

В данной статье разберем, какие бывают виды освещения, в чем их особенности, какие источники света применяются, в каких единицах измеряется освещенность.

Что такое освещение

Освещение — это наличие света из разных источников, при котором человек различает окружающее пространство и находящиеся в нем объекты. В свою очередь, все физические объекты, окружающие людей, разделяют на светящиеся и несветящиеся. При работе, связанной с необходимостью различать объекты, обеспечивают требуемую освещенность на рабочем месте.

При недостаточном количестве света возникает повышенная утомляемость глаз и опасность травмирования сотрудника.

Длительная работа в таких условиях приводит к физическим и умственным перегрузкам, вызывает хронические заболевания.

Чрезмерная яркость, в свою очередь, может на некоторое время привести к потере способности различать предметы или даже к полному прекращению работы. Различают прямое ослепление, при котором на глаз воздействует сильный источник света. Ослепление может быть также вызвано воздействием света, отражающегося от разных поверхностей.

В каких нормативно-технических документах прописаны нормы и требования

Основные требования, предъявляемые к системам освещения, определяются следующими НТД:

  • СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 “Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий”.
  • СНиП 52.13330.2016 “Естественное и искусственное освещение”. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95.
  • Свод правил естественного и искусственного освещения СП 52.13330.2016.

Основные характеристики и единицы измерения

В системе СИ световой поток измеряется в люменах (лм). Один люмен равен одинаковому во всех направлениях световому потоку. Этот поток излучает единичный источник света, сила которого равна 1 канделе.

Свет от такого источника освещает часть пространства, которое должно объединять все лучи, выходящие из одной точки и пересекающие плоскость — телесный угол. Величина данного угла равна 1 стерадиану.

Поверхности предметов лучше видны в зависимости от количества света, попадающего на них.

Теперь перейдем к определению освещенности. Это отношение светового потока к площади участка поверхности, на который он падает.

В системе СИ освещенность измеряется в люксах (лк). Значение освещенности вычисляется по формуле Е=Ф/S. В ней Ф — световой поток в люменах, S — освещаемая площадь в квадратных метрах. Один люкс равен одному люмену на квадратный метр.

Если расстояние между источником света и поверхностью увеличить, то освещенность уменьшится пропорционально квадрату расстояния. Для примера: если увеличить расстояние в два раза, значение освещенности снизится в четыре раза.

Представим, что мы пытаемся рассмотреть некий предмет ночью при помощи фонарика. Если света, испускаемого фонариком, недостаточно, то мы просто приблизим устройство к предмету.

Также освещенность зависит от того, под каким углом от фонарика падает свет на предмет. Если угол прямой, то поверхность предмета видна намного лучше. Наконец, освещенность напрямую зависит от мощности источника света. Чем мощнее фонарик, тем лучше видны предметы, на которые он направлен.

Подробнее о единицах измерения в освещении вы можете почитать здесь.

Виды освещения и их особенности

В зависимости от используемых источников света выделяют системы освещения следующих типов: искусственного, естественного и комбинированного освещения.

Они различаются не только по источнику света, но и по освещаемой зоне. Могут применяться системы местного и общего освещения.

По источнику света

По происхождению различают два вида освещения — естественное и искусственное.

Естественное

Такие типы освещения используют солнечный свет, попадающий в здание через специально предназначенные проемы. Это самый распространенный тип. Он применяется в помещениях, где постоянно находятся люди.

Солнечный свет самый благоприятный для глаз. Также он выгоднее экономически. Поэтому при проектировании зданий жилого или производственного назначения предусматривают широкие окна и застекленные световые проемы на крыше для максимального поступления солнечного света.

Различают боковое освещение, когда проемы располагаются в боковых стенах зданий, и верхнее при нахождении таких проемов в перекрытиях или в специальных конструкциях — фонарях.

Рисунок 2 — естественное освещение из окон

Если такие проемы располагаются с двух сторон здания, это освещение двухстороннего типа, а если только с одной — это одностороннее освещение. При комбинированном типе освещения проемы находятся в стене и в верхней части зданий.

Искусственное

Недостаток естественного освещения — зависимость потока солнечного света от времени суток, погоды и времен года. Искусственное освещение используется, когда нет возможности обеспечить требуемое количество света. Для этого устанавливают приборы электрического освещения. В свою очередь, искусственное освещение делят на рабочее, аварийное, охранное и дежурное.

Рисунок 3. Искусственное освещение

В помещениях, зданиях и на открытых пространствах, где проводится работа, в местах прохождения сотрудников и движения транспорта организуется рабочее освещение. При наличии зон, где условия труда или виды освещения различаются, организуется отдельное управление осветительными системами.

Читайте также:  Закон отражения света: кто открыл, формула и математическая запись

Для эвакуации людей или когда требуется продолжать работу при отключении рабочего освещения используется аварийное освещение. Его составные элементы — освещение безопасности и эвакуационное.

Первый тип применяется при отключении подачи электроэнергии на системы рабочего освещения, когда нарушение работы производственного оборудования может вызвать:

  • Пожар, взрыв, выбросы опасных веществ, приводящие к отравлению.
  • Продолжительное нарушение процесса производства.
  • Прекращение работы объектов, обеспечивающих электроснабжение, теплоснабжение, связь, водоснабжение, кондиционирование, вентиляцию воздуха и т. п.
  • Нарушения работы детских учреждений.

Источники света данного типа подключают к электроснабжению от независимого источника. Освещенность, создаваемая ими, должна быть не меньше 5% от общей, но не менее 2 лк в зданиях и 1 лк на территории предприятий.

Рисунок 4. Освещение безопасности

Для предотвращения травмирования при движении людского потока во время эвакуации используют системы эвакуационного освещения.

Эти системы обязательно должны применяться:

  • В местах, представляющих опасность при прохождении людского потока.
  • При эвакуации более 50 человек, когда осуществляется движение по лестницам и проходам.
  • Когда отсутствует естественное освещение в производственных помещениях.
  • При отключении рабочего освещения в помещениях с производственным циклом и опасностью получения травм из-за необходимости продолжения работ на оборудовании, при одновременном нахождении в помещениях свыше 100 работников.
  • При наличии в зданиях больше 6 этажей.

Наименьшая освещенность в помещениях — 0,5 лк, а ее величина на открытых пространствах — не ниже 0,2 лк. Допустимая величина неравномерности освещения — не более 40:1. Для систем эвакуационного освещения могут применять светильники освещения безопасности.

Эвакуационное освещение

Охранные осветительные системы используются для освещения границ территорий в темное время суток, когда специальные охранные средства отсутствуют. Внутри помещений в нерабочее время применяются системы дежурного освещения. Источником света может быть часть светильников систем аварийного или рабочего освещения.

Рисунок 6. Охранное освещение

Для лучшей энергоэффективности и экономии электроэнергии светильники систем охранного освещения оснащаются датчиками движения.

Комбинированное

Когда естественное освещение не обеспечивает требуемую освещенность, его дополняют искусственным. Такой вид освещения называется совмещенным, или комбинированным.

Комбинированное освещение обязательно организуется в помещениях при работах, которые требуют наивысшей, очень высокой и высокой точности. Это задачи, относящиеся к 1, 2 и 3 разрядам зрительной работы. К таким помещениям относятся кабинеты врачей, ателье ремонта радиоаппаратуры, мастерские, где обрабатывается древесина, и т. п.

Подобное освещение применяется в помещениях или в многоэтажных зданиях, где по условиям организации производственных процессов не обеспечивается нормированное значение освещенности. Комбинированное освещение используется в других случаях, если это требуется по условиям НТД в помещениях.

По освещаемой зоне

Системы освещения различаются по освещаемой зоне. Выделяют общее и местное освещение.

Местное

Местное освещение применяется в качестве дополнительного для выделения небольшого участка или зоны. Например, удобнее установить направленный светильник на станке, чем полностью его освещать. При выборе светильника нужно учитывать, что резкий перепад яркости провоцирует повышенную усталость глаз.

Местное освещение может быть направленным, если требуемая освещенность поверхности достигается направлением на него светового потока от светильника, или рассеянным, когда свет проходит через полупрозрачный плафон. Для организации такого освещения используют направленные светильники, светильники с абажурами и настольные лампы. Можно организовать освещение отраженным светом, когда световой луч направляется на стену или потолок.

Рисунок 7. Местное освещение

Общее

Системы общего освещения применяются как внутри, так и снаружи помещения. Это наиболее распространенный тип для обеспечения нормальных условий труда или отдыха.

При организации общего освещения нужно помнить о равномерности распределения световых потоков и соответствии уровня освещенности принятым нормативам. Как правило, светильники располагают на потолке, но допускается их размещение на стенах.

Освещение смешанного типа объединяет все вышеописанные виды. Свет может исходить из светильников с полупрозрачными плафонами, направленными вверх или вниз.

Рисунок 8. Общее освещение к содержанию ↑

По назначению

Кроме вышеперечисленных видов системы освещения подразделяются на декоративные, рекламные, архитектурные и витринные.

Декоративное освещение позволяет улучшить привлекательность интерьера, правильно расставив световые акценты, сделать его более уютным. Оно организуется встроенными, потолочными или напольными светильниками.

При использовании наружной подсветки, например, для бассейнов, дорожек или клумб, применяют водонепроницаемое оборудование.

Основная задача наружного рекламного, архитектурного и витринного освещения — придание объекту выразительности и привлекательного внешнего вида. Требования для таких систем определяются спецификой объекта и нормативными показателями.

При проектировании учитывают, что яркость таких систем не должна заметно отличаться от общей яркости освещения. Также обращают внимание на коэффициент отражения и уровень распределения светового потока от витрин. Свет, исходящий от витрин, не должен ослеплять людей.

Как проводится измерение освещённости

Для измерения освещенности применяют специальные приборы — люксметры. Самое простое устройство имеет в конструкции фотоэлемент для преобразования энергии света в электрические сигналы. Для отображения силы тока в приборе есть стрелочная шкала и цифровой ЖК-индикатор.

Замеры освещенности в помещении или на открытой местности могут иметь погрешность до 10% из-за различий в световом спектре. Для ее исключения применяют поправочный коэффициент. Существуют более точные приборы, в которых используются специальные светофильтры и насадки. Такие приспособления позволяют повысить точность измерения.

Рисунок 9. Люксметры

Для определения освещенности в фотографии применяют экспонометры, а для измерения длительности и мощности вспышки используют флэшметры.

При измерении освещенности, создаваемой искусственным источником света, учитывают коэффициенты пульсации. Глаза человека не различают пульсацию света, но долгое нахождение в таких условиях вызывает повышенную утомляемость, головную боль, негативно отражается на общем самочувствии.

Величину пульсации измеряют пульсометром. Приборы для замера освещенности конструктивно совмещаются с пульсометрами и приборами для определения яркости — яркометрами.

Методы измерения уровня освещенности в производственных помещениях, на месте работ вне зданий, на дорогах и т. п. указаны в ГОСТ Р 54944-2012. Согласно требованиям этого стандарта прибор при измерении освещенности располагают в горизонтальном положении в точке замера.

Параметры естественного и искусственного освещения замеряют отдельно для исключения ошибок. После замеров результаты анализируются и принимается решение о достаточности освещенности.

Заключение

Рассмотрев типы освещения, его основные характеристики, требования нормативных документов, можно определить эффективность проведения рабочих процессов. Производительность труда и комфорт напрямую связаны с уровнем освещенности.

Читайте также:  Интенсивность света: формула через длину волны и единицы измерения

При определении уровня освещенности учитывают и специфику самого объекта, на котором проводятся измерения. При возникновении сложностей можно обратиться за помощью в специализированные организации.

Виды и типы освещения.

В современной культуре деятельность человека связана со светом. Виды освещения помещений бывают разными по типу, а также назначению. Рассмотрим подробно виды, назначение, варианты использования для жилых или производственных пространств. Классифицировать освещение можно по виду, источнику и предъявляемым требованиям.

Различают три основных вида:
  1. Естественное;
  2. Искусственное;
  3. Совмещённое (или комбинированное);

Прежде всего, освещение делят на естественное и искусственное, а использование обоих видов называют комбинированным.

Естественное освещение

Природный источник света зависит напрямую от стадии суток, сезона, погодных условий, а также географического расположения конкретной местности. Важно направления здания по сторонам света, чтобы максимально использовать окружающую среду на благо человека.

Естественное освещение является для людей наиболее комфортным, благоприятным, физиологически важным, правильным. Большинство регионов страны обеспечить норму дневного света невозможно из-за климатических условий, широты, на которой расположено здание. Эти факты являются как достоинствами, так и недостатками естественного освещения.

Искусственное освещение

С древних времен человек научился освещать своё жилище с помощью огня. Со временем цивилизация развивалась, а с изобретением электричества искусственное освещение стало постепенно доступным для каждого дома или производства. Для реализации правильной системы в пространстве используют несколько видов ламп освещения — накаливания, люминесцентные или светодиодные.

Искусственный свет бывает нескольких видов, рассмотрим подробнее каждый из них.

Общий. Равномерное освещение пространства достигается с помощью распределения потолочных светильников на равном расстоянии по всей площади. Напряжение потолочных ламп, как правило, самое мощное, из представленных, на рынке. Производственные помещения освещают лампами дневного накаливания, расположенными на потолке. Такой способ обеспечивает нормальные показатели, необходимые для безопасной работы сотрудников на предприятии. В жилых помещениях общий свет локализован, как правило, в центре потолка. В домах большой площади потолочное освещение распределяют равномерно на несколько светильников, а также современные тенденции рекомендуют распределять верхнее искусственное освещение в нескольких уровнях.

Местное. Наиболее комфортным считается освещение, которое называют местным или локальным. Источник, устанавливают непосредственно близко к рабочей зоне, например над обеденным столом, варочной поверхностью, раковиной на кухне. Для прихожей комнаты местным может быть светильник у зеркала, над вешалкой, у входной двери. Каждая комната квартиры требует своего расположения светильников, например, для спальни будет уместно повесить по бокам кровати небольшие настенные бра, в гостиной такой зоной становится мягкий уголок или рабочий стол с компьютером. Как правило, местный свет работает в узкой зоне направленного потока.

Комбинированное. Как для жилых помещений, так и для промышленных зданий, будет лучшим вариантом обустроить оба вида, чтобы иметь возможности пользоваться всеми способами доступного искусственного освещения. Таким образом, будут решены несколько задач: пространство будет освещено рассеянным искусственным с потолка, а для некоторых видов труда используют направленный искусственный поток, только при необходимости.

Совет: Если вы планируете несколько видов освещения, то постарайтесь проект проводки электрических коммуникаций выполнить до начала ремонта.

Типы естественного освещения

Естественное освещение по своей природе является наиболее правильным как для жилых, так и для офисных помещений. Естественный — не мерцает, глаза при нём не устают, цветопередача остается без искажений, а также не расходуется электрическая энергия. Солнечный свет освещает, согревает помещение — его присутствие наполняет помещение атмосферой уюта и комфорта.

За все время существования культуры и развития цивилизации человечество разработало несколько способов освещения комнат естественным светом.

Условно эти приёмы можно разделить на три вида естественного освещения: боковое (а,б), верхнее (в) и комбинированное (г).

Боковое − поступает в помещение через оконные проёмы, напрямую зависит от количества окон. В любом случае, даже при больших окнах показатели уже к середине комнаты снижаются на 50% солнечного света, а до противоположной стены оно просто не достает.

Совет: Если ваш дом, строится по индивидуальному проекту, то вполне возможно сделать увеличенный проём окон или расположить большее количество окон с юго-восточной стороны здания.

Верхнее − спускается с потолка, считается идеальным и его использование дает наиболее полноценное проникновение света во все уголки пространства. Для обеспечения естественного света через потолок необходимо внести в проект использование специальных стекол и конструкций, позволяющих осуществить данный проект. К тому же следует помнить, что данный способ подойдет только для верхнего этажа здания или в одноэтажном строительстве.

Комбинированное − наиболее удачным считается совмещать доступные способы поступление света, при котором учитываются все возможные варианты в данном конкретном проекте. При использовании комбинированных способов стоит обратить внимание не только на светопроходимость стекол, но и энергосберегающие технологии, поскольку оконные проёмы, особенно в потолке расходуют тепло дома.

Основные виды искусственного освещения

Современные технологии позволяют вести нормальную жизнедеятельность в разное время суток, благодаря источникам искусственного освещения, которые позволяют регулировать уровень и направленность. Все виды систем различают по функционалу и расположению в пространстве. Рассмотрим подробнее каждый вариант.

Для промышленного производства классификация искусственного освещения делится на рабочее, аварийное (для безопасности и эвакуационное), а также охранное и дежурное.

Рабочее − обеспечивает необходимый уровень искусственного освещения для выполнения трудовых обязанностей на производстве или дома в мастерской, на кухне, библиотеке, за письменным столом;

Аварийное – для производственных, офисных и медицинских учреждений предусматривается аварийное включение, которое автоматически срабатывает при перерывах электроснабжения. Такой вид работает от специального генератора, который включается при необходимости.

Некоторые стратегически или социально важные предприятия имеют дополнительный резервный источник искусственного питания. Аварийный искусственный свет, обычно разделяют на безопасный (включается при необходимости резервного питания), или эвакуационный (используется по направлению к основному или запасному выходу);

Охранное – располагают по периметру всей, охраняемой, территории, а используется обычно, только в тёмное время суток;

Дежурное − применяют для нерабочего времени, а его интенсивность не нормирована, зависит от конкретных задач (например, для лестничных клеток или коридоров);

В истории искусственное освещение, принято делить на: общее, акцентное, локальное и декоративное.

Читайте также:  Искусственное освещение: разновидности по функциональному назначению

Общее – обычно, понимается как наличие потолочных светильников или люстры;

Акцентное − используют, чтобы выделить конкретный участок помещения, например, мягкий уголок для гостиной или пространство рядом с вешалкой прихожей; в торговых залах акцентный искусственный свет помогает увеличить продажи товара;

Локальным − называют местный свет, используют для улучшения видимости на рабочем месте, например кухни или компьютерного стола;

Декоративное − применяют как украшение пространства дома, витрин магазинов, на период праздника или если дизайнерская идея предусматривает такой декораторский приём с использованием ламп разного цвета и формы.

Нормы освещенности или сколько требуется человеку света

Довольно часто человек ощущает психологически нехватку солнечного света, особенно в регионах, где недостаток солнца существенный из-за природных условий. Искусственное освещение призвано восполнить этот пробел до нормы. Понятие нормы в данном случае размыто, но научно доказано, что примерно 9-10 часов в сутках человек обязан находиться при свете, даже если искусственном.

Расчеты нормы естественного освещения измеряется в единицах «люкс», например в солнечную погоду измерения равны 100000Лк, а в помещении, даже около окна будет немногим больше 100Лк, что сразу говорит о недостаточности для растений и человека.

Виды освещения, его нормирование зависит от типа помещений. Методика расчета, его санитарные нормы колеблются в пределах 150-200Лк для комнат общего пользования, таких как кухня, гостиная, ванная комната.

Для коридоров, прихожих, спален или балкона норма будет ниже 100Лк. А вот рабочие зоны на кухне, за письменным столом, для чтения следует дополнительно оборудовать лампами искусственного света.

Считается, что нежилые помещения, такие как офис, спортивный зал и производственные цеха поддерживают искусственное освещение на уровне от 200 до 300Лк, чтобы стимулировать людей к активным действиям.

Измерение освещенности

В самом общем понимании, под освещением понимают световой поток относительно конкретной площади. Стандартные требования к естественному или искусственному освещению различны, измеряются в люксах относительно к квадратному метру, поверхности. Люмен – это единица светового потока (международное значение). Гигиенические требования к естественному и искусственному освещению различны.

Строгие измерения производят на производствах, поскольку в жилых помещениях главное условие − это безопасность, комфорт для семьи. Источником естественного света является солнце и отраженный свет луны, а искусственного — разнообразные электрические конструкции. Дополнительное — дают экраны телевизоров, мониторы компьютеров, дисплеи смартфонов и другие приборы бытового назначения.

Прибор для измерения потока света называется люксметр, который выпускается компактного размера, имеет простой базовый интерфейс. Выпускаются аналоговые или цифровые устройства, а используют их профессиональные электрики, дизайнеры, специализирующиеся на монтировке светового оборудования.

Как правило, измерения искусственного или естественного света выполняют одинаково, но величина нормы отличается. Важно следить, чтобы на прибор не падала тень, способная исказить полученные данные. Результаты измерений сверяют с нормативными значениями и выносят заключение соответствия стандартам.

Показатели естественного освещения отвечают нормативным коэффициентам освещенности, измеряются в точках наиболее удалённых от окон помещения и под открытым небосводом на таком же горизонтальном уровне, выражается в процентном соотношении.

Искусственный свет для помещения считается важным критерием, влияющим на производственные показатели, здоровье сотрудников, комфортные условия труда и отдыха.

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.

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.

Читайте также:  Скорость света в вакууме: приблизительное значение и где она используется

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).

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.

Читайте также:  Расчет освещения по площади помещения: примеры как найти по формуле и таблице + 2 калькулятора

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.

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

Виды искусственного освещения по реализации, направлению светового потока, функциональному назначению

Каждое живое существо на планете нуждается в солнечном свете. При его недостатке страдает весь организм. Ученые давно доказали, что осенние депрессии − следствие уменьшения солнечного света. Поэтому его отсутствие вечерами и в зимнее время года люди научились заменять искусственно. И оттого насколько качественно освещено рабочее место и комнаты в доме, во многом зависит наша трудоспособность и самочувствие.

Что такое искусственное освещение?

Это понятие подразумевает получения света от неестественного источника, т. е. лампы. Сегодня такое освещение в основном осуществляется двумя видами: с использованием ламп накаливания или люминесцентных.

Люминесцентные источники света в народе еще называют «экономками», благодаря их низкому потреблению электроэнергии. Существует широкий выбор спектров видимого излучения таких ламп. Можно найти лампы дневного света, белого или тепло-белого. Люминесцентные лампы равномерно излучают мягкий свет, при этом обладая высокой светоотдачей. О том как правильно подобрать люминесцентную лампу, читайте тут.

Лампа накаливания, люминесцентная и светодиодная

Не все знают, но, несмотря на то, что лампы накала создают у людей ощущение комфорта, именно люминесцентный свет больше похож на солнечный и полезнее для зрения.

Лампы накаливания горят очень ярко, но при этом полученного света отдают гораздо меньше, чем люминесцентные.

Также существует немало других видов источников света: галогенные, натриевые, ртутные и т.д. Однако они не нашли широкого применения. В последнее время на смену «экономок» пришли светодиодные лампы, которые хоть и обладают отличными характеристиками, но пока в быту применяются редко в виду их высокой стоимости. О технических характеристиках светодиодов читайте в этой статье.

Читайте также:  Сила света: определение, единицы измерения (формула)

Нормы освещенности или сколько нужно человеку света?

Некачественным светом считается, раздражающей сетчатку человеческого глаза. Не всегда самая дорогая лампа – наилучший вариант. Например, фитолампы стоят немало, но не подходят для людей.

Принятая единица измерения освещения – 1 люкс (лк). Наш глаз не улавливает разницы между 100 и 200 Лк, но организм при этом может страдать. Так, в солнечную погоду во дворе будет 100.000 Лк, а у окна – только 100 Лк, но мы не заметим такой колоссальной разницы. Это приводит к тому, что у себя дома, нам часто катастрофически не хватает света.

Норма освещенности зависит от назначения помещения, о чем подробнее здесь. Так, больше всего света должно быть в гостиных, ванных комнатах, кухнях и гардеробах – 200 Лк. Лестничные пролеты по санитарным нормам обязательно оснащать источником света, излучающем 150 Лк, а коридоры – 100 Лк. В комнатах отдыха и прихожих достаточно 100 Лк. Для чтения нам необходимо 30−50 Лк.

Другие нормы для нежилых помещений. Например, для комфортного пребывания в спортзале, уровень света должен быть выше 300 Лк, в офисе – от 300 до 500 Лк, на складе хватит 200 Лк.

Данные нормы – минимальны, ради экономии электричества, поэтому некоторым людям этого может быть недостаточно. В таких случаях, принимая во внимания нормы, освещение подбирается индивидуально.

Виды искусственного освещения по реализации

Рассмотрим, как подразделяется искусственное освещение. В зависимости от того где находится источник света, различают несколько видов освещения:

  • общее;
  • локальное;
  • акцентное;
  • декоративное.

Рассмотрим каждый вариант подробнее.

При общем освещении свет равномерно рассеивается по всей комнате. Стандартный вариант – люстра посредине потолка. Хотя свет может быть ярче в определенной точке, освещается все помещение. Иногда светильников бывает несколько в таком случае, они находятся через равные промежутки друг от друга для правильного распределения света.

Локальный вид предполагает выделение определенной зоны, с помощью светильника, расположенного на конкретном участке: над кухонным или рабочем столом, на стене. Примером является ночник или настольная лампа. Также местное освещение играет немаловажную роль в дизайне интерьера. Локальное расположение ламп позволяет обеспечить нужную зону необходимым количеством света, поэтому данный тип освещения широко используется на производствах, в офисах, больницах и т. д.

Локальное освещение над кроватью

Комбинированным видом называют совместное применение местного и локального освещения.

Акцентное освещение используется для привлечения внимания к отдельным предметам. Зачастую им оснащают витрины магазинов, автосалоны, арт-галереи и музеи.

Доказано, что наличие акцентного освещения помогает повысить продажи на 30%.

Такое освещение создается благодаря использованию прожекторов (для внутренней и внешней подсветки) и светильников направленного света. Существует несколько видов освещения с целью акцента на конкретные предметы: люминесцентные, галогенные, металлогалогенный и светодиодный.

Декоративное освещение используют для украшения помещения и создания праздничной атмосферы. При этом иллюминацию можно установить как внутри, так и снаружи. С этой целью применяют ленточные и обычные светодиоды, прожектора.

Виды искусственного освещения по направлению светового потока

Общее освещение, предназначенное для того, чтобы во всем помещение было светло и комфортно, бывает нескольких типов: непрямое, направленное, рассеянное, смешанное.

Прямое или направленное

При таком освещении источник света направляется на определенный объект или поверхность, вследствие чего они визуально увеличиваются. Такой эффект создается настольными лампами, светильниками-плафонами, некоторыми подвесными и встроенными моделями осветительных приборов.

Непрямое

Такое освещение еще называют отраженным, так как свет, излучаемый софитами, которые размещаются по периметру комнаты, отбивается от потолка и стен, равномерно освещая помещение. Непрямой свет делает пространство невесомым, а дом – комфортным.

Рассеянное

Свет, проходя через полупрозрачный плафон, равномерно рассеивается во всем помещении (радиус может быть 360 градусов). Такой эффект создается люстрами или подвесными светильниками, и лучше всего подходят для общего освещения.

Смешанное

Совмещает в себе все перечисленные виды освещения, при этом свет распространяется в нескольких направлениях.

Сочетание непрямого и рассеянного освещения

Виды искусственного освещения по функциональному назначению

Искусственное освещение широко используется на производственных объектах, и в зависимости от его назначения подразделяется на типы. Системы искусственного освещения бывают рабочими, аварийными, охранными, дежурными освещи освещением безопасности.

  1. Рабочее освещение обеспечивает нормальные условия труда в здание и на его территории.
  2. Охранное освещение предполагает подсветку границ территории охраняемого объекта.
  3. Аварийный свет предусматривает подключение системы освещения к генератору или другому альтернативному источнику питания, при повреждении основного. Данный вид освещения играет важную роль при возникновении чрезвычайных ситуаций. Им должны быть оснащены промышленные объекты, больницы, школы, вокзалы и т. д. Такие светильники могут работать от центральной аварийной системы или автономно, от установленного внутри аккумулятора. Об аварийных светодиодных светильниках читайте тут.

В жилых домах редко устанавливают аварийное освещение, хотя это могло бы помочь избежать многих проблем. Так, на лестничных пролетах часто бывают случаи травматизма при временных отключениях электроэнергии.

Панель аварийного освещения

Аварийное освещение бывает двух видов:

  • Эвакуационное освещение необходимо для безопасной эвакуации людей, в случаях, когда основная система электроснабжения повреждена. Подсвечиваться должны проходы и лестницы, при норме в здании – 0,5 Лк и на улице – 0,2 Лк.
  • Освещение безопасности позволяет продолжать работать и обслуживать механизмы, после аварийного отключения электроэнергии. Таким освещением оснащают производства, на которых нарушение штатного режима работы может привести к пожарам, взрывам, прекращению обеспечения жизнедеятельности населения и т .д.

При освещении безопасности уровень света должен быть больше 0,5 Лк.

Итак, функции света очень разные. От правильного выбора вида освещения зависит не только наше здоровье, но и безопасность. Яркий свет − завершающая черта интерьера, так как он может визуально расширить комнату, выделить отдельные зоны при направленном освещении или создать соответствующее настроение. Приобретая светильники, прежде всего, нужно проанализировать: в каком помещение вы хотите его установить, и какие функции должен выполнять конкретный источник света. Также необходимо принять во внимания нормы освещенности, и в ваших домах и на рабочих местах всегда будет приятно находиться.

На какие виды подразделяется искусственное освещение по источнику

В помещениях и на открытых участках пространства используются искусственные системы освещения, которые дополняют и компенсируют нехватку естественного света. Это обеспечивает непрерывность активных видов человеческой деятельности, независимо от погодных условий и времени суток.

Читайте также:  Поляризованный свет: описание явления, примеры, формулы и разновидности

Применяются они также и в моделировании контролируемых условий окружающей среды в научных экспериментах, или же для поддержания жизнедеятельности организмов (животных, растений, бактерий) в лабораториях и на производстве.

Что относится к системам искусственного освещения

Системы, создаваемые источниками света неестественного происхождения, входят в рассматриваемую категорию. К ним относятся:

  • огонь;
  • газовые лампы;
  • лампы накаливания;
  • люминесцентные лампочки, в цепочки с которыми обязательно должен быть подключен дроссель;
  • светодиоды и др.

Мощность, достаточную для работы, дают последние три типа ламп, поэтому именно они используются на производстве и в жилых помещениях.

Подробную информацию о технических характеристиках светодиодных ламп ищите в статье.

Классификация

По функциональному назначению освещение делят на:

  • рабочее;
  • бытовое;
  • дежурное;
  • аварийное;
  • сигнальное;
  • бактерицидное;
  • эритемное.

Рабочее применяется при создании условий для труда находящихся в нем людей. Распространенный тип потолочных осветительных приборов – ЛПО.

Дежурное необходимо во вне рабочее время. Иногда выделяют в отдельный тип охранное освещение, устанавливаемое по краям охраняемой зоны и включаемое в темноте.

Аварийное предназначено для экстремальных ситуаций, взамен основного. Его делят на:

  • эвакуационное;
  • безопасности.

Первое устанавливается на пожарных лестницах и в проходах. Служит для обеспечения минимальной видимости при аварийной эвакуации из здания.

Второе включается для поддержания функционирования аварийного объекта, если полное отключение света угрожает жизни людей, способно нарушить течение важного технологического процесса и пр.

Сигнальное применяется для обозначения зон повышенной опасности. Пример: маяк.

Бактерицидное — это ультрафиолетовое облучение, способное убивать микроорганизмы.

Эритемное — ультрафиолетовое облучение с оптимальной длиной волны 297 нм. Применяется в помещениях, где мало или нет дневного света. В небольших дозах способно стимулировать важные физиологические процессы в организме человека и животных.

По виду выделяют:

  • общее;
  • местное;
  • комбинированное.

Общее предназначено для равномерного распределения света по всей территории установленной зоны. Как правило, оно создается лампами, которые крепятся под потолком. Его делят на:

  • равномерное;
  • локализованное.

Равномерное освещение не выделяет в пространстве специальные области. В отличие от него, локализованное строится с учетом распределения на участке зон, нуждающихся в более сильном освещении.

Местное применяется для создания светового поля в узкой области рабочей поверхности.

Комбинированное сочетает в себе описанные выше два типа и используется чаще всего.

Чтобы грамотно спланировать свет больших (например, цеховых) помещений – важно разобраться во всех промышленных видах освещения.

Нормы охраны труда и свет на производстве и в офисах

Освещение в местах, где люди занимаются трудом, должно строго контролироваться в соответствии с принятыми стандартами. В России чаще всего используется СНиП 23-05-95, а также региональные и нормативы по отраслям. В Европе действует EN12464-1.

Общие советы по оборудованию рабочего пространства осветительными приборами

Количество и качество света должно соответствовать выполняемой работниками задаче. Чем она сложнее и тоньше, тем больше требований предъявляется.

В комнате, где сотрудники создают чертежи, уровень освещения должен быть в несколько раз выше, чем в приемных, где ведется консультация клиентов. Для наблюдения за техническими процессами часто хватает света, проникающего через окно.

На восприятие человеком светового потока влияет частота мерцания, цветовая температура лампы, даже ее внешний вид. Эти факторы по возможности необходимо учитывать для обеспечения максимальной производительности работников. Подробнее о световом потоке светодиодной лампы читайте здесь.

Цветовая температура имеет прямое отношение к психологическому комфорту сотрудников. Теплый свет способствует расслаблению, но использование источников с низкой цветовой температурой лучше в местах отдыха и столовых. Холодный помогает повышению концентрации внимания и дает чувство бодрости, что хорошо в местах, где ведется точная работа, но также усиливает выработку кортизола (Томми Гувен) — гормона стресса, что может иметь негативные последствия.

Необходимо соблюдение норм безопасности.

Высокая надежность работы источников освещения позитивно скажется на общей производительности.

Для отсутствия сбоев приобретайте лампы только проверенных брендов, среди которых на российском рынке популярны Вартон (Varton), DeLux. Они собраны в соответствии с принятыми стандартами, имеют правильно подобранные и легко заменяемые в случае поломки комплектующие.

Осветительные системы должны быть просты в эксплуатации.

Хорошо, если лампы оснащены дополнительными модулями, позволяющими регулировать направленность, яркость и цветность потока. Это поможет работникам на производстве самостоятельно адаптировать их в соответствии со своими потребностями.

Характеристики осветительных систем

  1. Освещенность — количество света, измеряемое в Lux (люксы), попадающего на единицу рабочей плоскости.
  2. Цветовая температура — можно определить как пропорцию между красным и синим цветами в видимом спектре излучения. Измеряется в К (Кельвинах). Чем выше значение, тем холоднее цвет.
  3. Индекс цветопередачи — способность светового источника передавать естественный цвет объекта. Измеряется в Ra. Чем показатель ближе к 100, тем лучше.
  4. Частота мерцания — частота периодического изменения интенсивности потока видимого излучения. Измеряется в Гц (Герцы).
  5. Равномерность освещения — характеристика, определяемая по формуле: d = Emin / Eav, где Emin – минимальный уровень светового потока на измеряемой единице поверхности, Eav – средний уровень потока на единице поверхности.
  6. Показатель ослепленности – характеристика, определяющая слепящее действие световой установки (способность вызывать неприятные ощущения и снижать видимость вследствие своей яркости).
  7. Коэффициент мощности — характеристика, по которой определяют, насколько эффективно система использует потребляемую энергию для совершения полезной работы. Низкие значение коэффициента мощности означают, что потери довольно велики, что не только плохо с точки зрения экономии, но и способно привести к перегреву системы.

Нормативы

Уровень освещенности

Чем точнее выполняемая зрительная работа, тем больше должен быть показатель.

Таблица – Сравнительные показатели яркости освещения для работ с разным уровнем зрительной нагрузки
Точность зрительной работы В системах комбинированного типа, с учетом контраста рабочих объектов с фоном В системах общего типа Для рабочей поверхности
Наивысшей точности От 5000 до 1250 Lux От 1250 до 300 Lux От 500 Lux до 400 Lux
Очень высокой точности От 4000 до 750 Lux От 750 до 200 Lux От 500 Lux до 400 Lux
Точная От 2000 до 400 Lux От 500 до 200 Lux От 300 Lux до 200 Lux
Средней точности От 750 до 400 Lux От 300 до 200 Lux От 150 Lux до 100 Lux
Малой точности 400 Lux 300 Lux
Низкой точности 200 Lux
С использованием светящихся материалов 200 Lux
* – Данные взяты в соответствии со СНиП 23-05-95. За более подробной информацией рекомендуется обратиться к первоисточнику.
Читайте также:  Температура света: шкала измерения в Кельвинах, теплый и холодный свет
Цветовая температура

Цветовая температура также регулируется различными нормативными актами. При выборе лампы следует ориентироваться также и на ощущения сотрудников, поскольку от этого зависит их психологический комфорт. Хорошим решением являются современные LED светильники, позволяющие регулировать цветовую температуру при помощи диммера для светодиодных ламп. С его помощью также можно регулировать яркость свечения приборов.

Таблица – Сравнительные показатели требуемой цветовой температуры для разного уровня зрительной нагрузки
Точность зрительной работы Цветовая температура, К
Работа с цветными материалами, необходимость очень точного цветоразличения От 5000 до 6000
Работа с цветными материалами, необходимость точного цветоразличения От 3500 до 6000
Работа с цветными материалами, отсутствие необходимости точного цветоразличения (например, вязание, сборка микросхем) От 2700 до 6000
Цветоразличение не имеет большого значения От 2400 до 6000
* Показатель цветовой температуры зависит от силы светового потока: чем он сильнее, тем выше рекомендуемый диапазон показателя.

** Данные приведены в соответствии со СНиП 23-05-95. За более подробной информацией рекомендуется обратиться к первоисточнику.

Индекс цветопередачи

Выбор светильника с высоким или низким индексом цветопередачи зависит от того, насколько этот параметр имеет значение для качества работы на производстве или в офисе. Обычно в производственных помещениях достаточно систем с CRI около 50 Ra. Для офисов значение — около 60 Ra. Высокими индексами цветопередачи обладают лампы на светодиодах.

Частота мерцания

Самочувствие работников очень сильно зависит от частоты мерцания осветительных приборов. Оно может вызывать различные негативные эффекты, начиная от чувства дискомфорта и заканчивая переутомлением, головными болями и ощущением зрительного перенапряжения.

Человек замечает мерцание до 100 Гц, мерцание до 300 Гц продолжает оказывать влияние на его мозговую деятельность, а после этого порога нервная система перестает воспринимать пульсации света (исследование Ильянок В.А, Самсоновой В.Г., «Светотехника» №5, 1963 ). Низкая частота мерцания у люминесцентных ламп, что негативно сказывается на восприятии их работниками. Безопасную частоту имеют светодиоды.

Люминесцентные лампы не стоит применять для помещений, где много движущихся предметов (станки, машины), поскольку частота их мерцания в сочетании с движениями механизмов способствует созданию стробоскопического эффекта, когда предметы кажутся неподвижными и движущимися в противоположную сторону.

Показатель ослепленности

Точные данные по показателю ослепленности для тех или иных видов работ можно найти в различных нормативных актах. Чем большее зрительное напряжение приносит работа, тем меньшее значение показателя допустимо. Чем меньше контраст между рабочим объектом и фоном, тем выше допустимое значение для показателя.

Хорошо, если для местного освещения используются лампы с регулировкой яркости, так что сотрудник сам может настраивать их в соответствии с самоощущением и типом выполняемой задачи.

Равномерность освещения

Общее правило таково: чем выше точность зрительной работы, тем более равномерным следует делать освещение.

При неравномерности светового потока напряжение зрения увеличивается в несколько раз. Равномерность достигается путем правильной комбинации систем общего и местного типа и верного распределения ламп по площади помещения.

Вид системы

Выбор вида осветительной системы определяется работой, выполняемой в офисе или на производстве. Если речь идет о бытовом освещении, то можно легко использовать приведенные в статье характеристики для правильной организации света в той или иной части жилого помещения.

В соответствии со СНиП 23-05-95, настоятельно рекомендуется использовать комбинированные системы в помещениях, где ведутся работы большой зрительной точности, средней зрительной точности (при малом или среднем контрасте между рабочим объектом и поверхностью), малой зрительной точности (при низком контрасте между рабочим объектом и фоном).

Видео

Данное видео расскажет Вам о требованиях к искусственному освещению.

Системы искусственного освещения используются во всех зданиях, а также на открытых участках и на улице. Об уличном освещении читайте в статье. Они обеспечивают зрительный комфорт людей в условиях нехватки естественного света, а также могут применяться для решения ряды других задач, среди которых создание экспериментальных условий в лабораториях.

Моделирование и монтаж осветительных установок требует проведения расчетов в соответствии с принятыми стандартами охраны здоровья и безопасности труда.

Какие бывают виды искусственного освещения

Большинство информации об окружающем мире человек воспринимает зрительно. Это определяет важнейшую роль освещения для жизни. Однако естественные природные источники (солнце, рассеянный свет облачного неба, луна, насекомые-светлячки, молнии, полярные сияния и т. д.) не всегда обеспечивают необходимое качество освещения. Поэтому с древнейших времён перед человеком стояла задача создания освещения с помощью рукотворных источников – огня или ламп разных типов и конструкций. Оно называется искусственным. В статье проводится обзор искусственного освещения, его видов, характеристик, классификаций, источников.

Определение

Освещение, создаваемое природными источниками, называется естественным. В ряде случаев его недостаточно, поэтому применяются специально созданные источники, дающие искусственный свет (в современных условиях, как правило, электрические). Такое освещение называется искусственным. Его цель – обеспечение установленной санитарными нормами величины освещённости.

Как правило, в зависимости от ситуации для создания искусственного освещения используется разное количество тех или иных источников света, расположенных в разных местах. Поэтому часто используется термин «система искусственного освещения». Это группа искусственных источников света для решения определенных задач (например, эвакуационная система освещения для выходов из помещения при аварийном отключении основной системы).

Главные нормативные документы

В большинстве случаев освещённость – важная составляющая техники безопасности. Поэтому в данной сфере действует ряд законодательных актов.

В первую очередь речь идёт о своде правил СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение» (взамен СНиП 23-05-95). В нём сформулированы основные термины и определения, устанавливаются требования к естественному и искусственному освещению, в том числе аварийному, охранному и дежурному.

Гигиенические требования к освещению регламентируются СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03.

Требования к освещённости регламентируются ещё рядом ГОСТов, где устанавливаются такие параметры, как минимальная освещённость для регламентируемых случаев, неравномерность освещённости и прочие. В частности:

  • ГОСТ Р 56228-2014 содержит основные термины и определения.
  • ГОСТ Р 55842-2013 регламентирует нормы аварийного освещения.
  • ГОСТ 33176-2014 регламентирует освещение автомобильных дорог.
  • ГОСТ Р 55710-2013 регламентирует освещение рабочих мест.
  • ГОСТ 12.1.046-2014 регламентирует освещение строительных площадок.
  • ГОСТ Р 55706-2013 регламентирует нормы наружного утилитарного освещения.
  • ГОСТ 55707-2013 регламентирует методики измерения характеристик наружного освещения.
  • ГОСТ 55708-2013 регламентирует способы расчёта нормируемых параметров уличного освещения.

к содержанию ↑

Характеристики

Искусственное освещение, как и естественное, характеризуется рядом величин, среди которых основные следующие.

Световой поток

Чем больше мощность источника, тем ярче он светит. Свет одного и того же источника может быть усилен отражателем. Поэтому для светотехники играет роль не столько мощность источника, сколько его сосредоточенность, сфокусированность. Величина, характеризующая этот параметр, называется «световой поток». Он измеряется в люменах. Один люмен равен световому потоку источника света силой 1 кандела внутри телесного угла в 1 стерадиан (напомним, что полная сфера – это телесный угол в 4π стерадиан).

Световой поток – более удобная величина, чем сила света, поскольку человек воспринимает сосредоточенный свет ярче, даже если сила света при этом одинакова. Световой поток некоторых источников приведён в таблице:

Освещённость

Из повседневного опыта известно, что любой источник света вблизи освещает лучше, чем издали. Величина, учитывающая эту особенность, – освещённость. За единицу освещённости принят люкс. 1 люкс – это освещённость поверхности площадью 1 м2, на которую падает световой поток 1 люмен.

Освещённость для некоторых случаев приведена в таблице:

Сила света

Сила света характеризует величину энергии, испускаемой источником света в единицу времени. За единицу силы света принята кандела. Одна кандела равна силе света, испускаемой поверхностью площадью 1/600000 м2 сечения полного излучателя в перпендикулярном этому сечению направлении при температуре излучателя, равной температуре затвердевания платины (2042 К) при давлении 1 атм.

По строгому определению сложно представить эту величину наглядно. Однако достаточно вспомнить, что «кандела» означает «свеча». Следовательно, сила света 1 кандела – это сила света примерно одной свечи. Для некоторых других источников сила света приведена в таблице:

Кроме указанных основных характеристик существуют специальные, используемые в особых случаях – цветопередача, цвет и спектральные характеристики и т. д.

Что относится к искусственному освещению

К искусственному относится освещение для решения некоторого круга задач, создаваемое искусственными источниками, как правило, электрическими (лампами, прожекторами, проекторами). Например, освещение открытого склада стройматериалов в ночное время в целях охраны. Другой пример – лампы в шахте или в подземном коридоре.

Отметим, что искусственное освещение может быть автономным – например, носимые фонари и светильники разных конструкций.

Виды и классификация

Искусственное освещение подразделяется на разновидности по следующим основаниям.

По назначению

Наиболее частое основание классификации – назначение. Искусственное освещение бывает:

  • рабочим;
  • аварийным;
  • дежурным;
  • охранным;
  • эвакуационным;
  • резервным.

Рабочее освещение обеспечивает световые условия в помещениях в соответствии с санитарными нормами в обычном, повседневном режиме. Если большую часть времени в помещении отсутствуют люди, но при этом освещение все равно необходимо, целесообразно использовать специальный дежурный режим с мягкими требованиями.

Во многих случаях необходимо охранное освещение как часть мер физической безопасности предприятия. Оно предназначено для фиксации противоправных действий. Некоторые авторы отмечают, что охранное освещение способствует созданию чувства безопасности у персонала предприятия и жителей прилегающих территорий.

Важная часть системы безопасности предприятий и жилых зданий – аварийное освещение. Оно используется при прекращении функционирования основного. У светильников для аварийной работы автономная система питания, поэтому они применяются в случае полного обесточивания здания.

При аварийных ситуациях задействуется также эвакуационное и резервное освещение. Основная функция резервного освещения – создание возможности для персонала безопасно продолжить или завершить работы. Эвакуационное предназначено для скорейшей и максимально безопасной эвакуации сотрудников здания и жителей при аварии. Некоторые авторы считают его видом аварийного.

Иногда в рамках рабочего освещения выделяется отдельный подвид – освещение производственных зон повышенной опасности. Оно используется при работах, связанных с повышенным риском, там, где санитарные нормы предъявляют к освещению особо высокие требования.

По расположению

Другое основание классификации – расположение световых источников. Они могут освещать все помещение, и такое освещение называется общим. Если источник освещает только небольшую часть помещения, такое освещение – местное.

Как правило, к общему освещению помещения предъявляются меньшие требования, чем к освещению зоны нахождения людей. Поэтому целесообразно иметь оба вида. Общее обеспечивается, как правило, потолочными светильниками разных конструкций, которые дают широкий рассеянный поток света, а местное – узконаправленными и относительно небольшими. Нередко они используются одновременно. Такое освещение называется комбинированным.

Исключительно местное освещение является нежелательным. Оно создаёт слишком большие контрасты, и глазу требуется время для адаптации при переходе между разными зонами помещения. Это вызывает дискомфорт и может влиять на безопасность.

Иногда выделяют верхнее и боковое освещение. Первое, как правило, общее. Второе – местное. Боковое освещение может быть одно- или многосторонним.

По распределению светового потока

Ещё одно основание классификации – по распределению.

Потолочные светильники с большими рассеивателями широкого направления, как правило, обеспечивают равномерный мягкий световой поток по помещению. Такой свет называется рассеянным, или общим.

Но если в помещении несколько зон с разными условиями и требованиями, целесообразно распределять светильники неравномерно, в соответствии с зонами помещения. Такое освещение называется локализованным.

Иногда используется отражённое освещение – когда источник света освещает не зону освещения, а поверхность рядом, а зона освещается светом, отразившимся от этой поверхности.

Приведённую классификацию можно изобразить в виде схемы:

Заключение

Искусственное освещение играет огромную роль в жизни человека. Его виды используются в повседневной жизни и в рабочих процессах на предприятии. Поэтому в данной сфере действует ряд нормативных документов, СП и ГОСТов.

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: :???: :?: :!: