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.
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.
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 используемых светильников
Уличный светодиодный светильник
В архитектурном освещении задействованы практически все разновидности осветительных приборов. Но к ним предъявлены особы требования:
- Корпус изготовлен из листовой стали, покрытой антикоррозийным слоем алюминия или нержавейки.
- Возможность работы при любых погодных и температурных условиях.
- Удобство и простота обслуживания.
- Полная герметичность корпуса, на нем должны отсутствовать дополнительные стыковочные швы.
- Высокая степень влаго- и пылезащиты. Показатель не менее IP65.
- Пожароопасность и электробезопасность.
- Высокая стойкость к механическому воздействию.
Производят следующие разновидности источников света, предназначенные для фасадов:
- акцентные;
- грунтовые;
- точечные;
- линейные.
Современные системы освещения на выставке
На ежегодной международной выставке «Электро», которая пройдет этим летом в ЦВК «Экспоцентр», вам предоставляется возможность ознакомиться с современными системами освещения.
В разделе промышленной светотехнике вы найдете:
- системы освещения офисных помещений;
- проектирование таких систем;
- уличное, наружное, аварийное, дорожное и дежурное освещение;
- источники света (традиционные, полупроводниковые, светодиодные и другие);
- технологии и устройства для изготовления светотехнической продукции;
- утилизация испорченных ламп и многое другое.
«Электро» – это крупномасштабная выставка, в которой ежегодно принимают участие производители из разных стран мира: Германии, Индии, Китая, Чехии, Испании и т.д.
На данной выставке вы сможете не только лишь узнать о современных тенденциях в области светотехники, но и заключить выгодные контракты с мировыми производителями. Это только лишь положительно отразиться на вашем предприятии.
Все представленное на данном мероприятии оборудование сертифицировано, обладает высоким качеством и экономичностью.
Если ваша компания занимается производством аналогичного оборудования и имеет новейшие инновационные технологические разработки, то вы можете принять непосредственное участие в «Электро». Для этого вам достаточно будет пройти быструю процедуру регистрации.
На выставке можно больше узнать о системах освещения: адаптивных, уличных, искусственных, модульных, светодиодных.
Трековая система освещенияСветодиодные системы освещенияПроектирование промышленных объектов
Электропроводки
Выбор способов и мест прокладки кабелей. Кабели осветительных сетей могут быть проложены в запотолочных пространствах подвесных потолков, в пустотах железобетонных плит перекрытий, в пространствах под фальшполами. При отсутствии подвесных потолков и фальшполов кабели прокладывают в штробах или в кабель-каналах по стенам и потолкам. Следует учитывать, что нельзя штробить многие несущие конструкции: колонны, балки, плиты перекрытий и некоторые другие. Перед принятием решения об использовании штроб необходимо согласовать их с проектировщиками здания. Как правило не вызывает проблем штробление перегородок, если их толщина позволяет скрытую прокладку в них кабелей. По фасадам зданий кабели прокладывают в стальных оцинкованных коробах или стальных трубах. Основные требования к электропроводкам содержатся в ГОСТ Р 50571.5.52-2011 и ПУЭ.
Деление осветительных приборов на группы. Групповые осветительные сети могут быть однофазными и трехфазными. При большом количестве небольших освещаемых помещений (с площадью 20 – 30 м2) группы рабочего освещения делают однофазными, подключая на группу несколько освещаемых помещений. Помещения с площадью 40 – 60 м2 могут быть освещены отдельной группой. Большие помещения (с площадью 60 – 100 м2 и более целесообразно освещать несколькими группами светильников, обязательно равномерно распределенными по фазам. Всегда необходимо предусматривать возможность включения светильников только в определенной части помещения. Это позволяет в светлое время суток освещать только определенную часть помещения (наименее освещаемую естественным светом). Кроме того, если последовательно включены 5 – 6 и более светильников, то следует иметь возможность включать их через один, что позволит ступенчато изменять освещенность. Протяженные осветительные групповые линии всегда делают трехфазными (особенно это касается освещения больших цехов и уличного освещения). На этом этапе определяется суммарная мощность, необходимая для нормальной работы осветительной установки. При вычислении мощности необходимо учитывать потери в пускорегулирующей аппаратуре.
При проектировании здания проектировщик освещения должен постоянно контактировать с проектировщиками других инженерных сетей: силовых электрических сетей, вентиляции, кондиционирования, отопления, компьютерных и пожарных сетей
Особое внимание следует уделять прокладке воздуховодов приточно-вытяжной вентиляции, прокладываемых за подвесными потолками, так как именно с ними труднее всего «увязать» прокладку электрических кабелей. Часто трассы осветительных и розеточных сетей размечают после выпуска проекта вентиляции, так как обойти лотками с кабелями воздуховоды гораздо проще, чем менять расположение воздуховодов
Выбор типов и сечений жил кабелей групповых линий. Типы кабелей выбирают в зависимости от назначения помещений. Внутри зданий наиболее часто используют кабели ВВГнг-LS, но в некоторых случаях требуются кабели, удовлетворяющие особым требованиям пожарной безопасности, изложенным в ГОСТ 31565-2012.
Сечения жил кабелей должны длительное время выдерживать рабочие токи. Выбор сечений необходимо осуществлять с учетом поправок на температуру окружающей среды и на количество кабелей, проложенных в одном коробе или трубе.
Что такое световой поток
На самом деле для расчета освещенности проектантами ранее использовалась другая величина – кандела (свеча), также имеющая прямое соответствие потребляемым ваттам лампой накаливания. В технической литературе начала второй половины прошлого века можно встретить выражения «тысячесвечовая лампа» и т.п. Яркость в канделах означает мощность света в ваттах, излучаемых в определенном направлении. В качестве визуальной ассоциации – такую яркость обеспечивает обычная горящая парафиновая или стеариновая свечка. Отсюда и название. Такой подход обеспечивает визуальное представление яркости, как количество горящих свечей.
Яркость свечения в одну канделу
Для понятия светового потока существует определение – мощность энергии излучения, которая оценивается по световому ощущению. Или количество фотонов, испускаемых в единицу времени. Математически это выглядит так: если точечный источник силой в 1 канделу излучает поток в телесный угол, равный одному стерадиану, то он создает световой поток в 1 люмен (лм).
Графическое изображение стерадиана
Требует пояснение понятие стерадиана. Чтобы представить телесный угол в 1 ср, надо взять конус с вершиной в центре сферы радиуса R, который вырезает на поверхности сферы площадь, равную R2 . Угол раскрыва такого конуса составляет около 65 градусов.
Если точечный источник света в 1 канделу, излучающий одинаково во все стороны, поместить в сферу, радиусом 1 м, то на ее внутренней поверхности создастся освещенность, равная 1 люксу (лк). Эта величина используется для задания норм освещенности. Так, для различных помещений, согласно СНиП, должны выполняться условия:
- классные комнаты общеобразовательных школ – 500 лк;
- аудитории ВУЗов – 400 лк;
- спортзалы – 200 лк.
Нормы освещенности установлены и для других помещений.
Если световой поток в 1 лм падает на 1 кв.м. поверхности, то он создает освещенность в 1 лк. Отсюда связь между люменом и люксом: 1 лк = 1 лм/кв.м. Например, чтобы обеспечить достаточную освещенность в аудитории, площадью 100 кв.м., нужен световой поток в 40000 люмен. Также надо учесть, что освещенность убывает пропорционально квадрату расстояния от источника света, поэтому высота подвеса светильника имеет значение.
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.
Виды (типы) естественного освещения.
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.
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
Обоснование норм и расчет освещенности
Выбор и обоснование норм освещенности для каждого конкретного помещения зависит от его назначения. Нормы освещенности приведены в СП 52.13330.2011, СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, в своде правил СП 31-110-2003, а также в некоторых отраслевых нормах. Отраслевыми нормами регламентируются уровни освещенности специализированных зданий и сооружений, например, таких как метрополитен. Для проектирования освещения метрополитенов необходимо выполнять требования СП 120.13330.2012, СП 2.5.1337-03, СП 32-105-2004.
В соответствие с СП 52.13330.2011 освещенность нормируется в точках минимальных ее значений на рабочей поверхности. В некоторых стандартах добровольного применения, например в ГОСТ Р 55710-2013, используется иной метод нормирования: Минимально допустимое значение средней освещенности Еср на заданной поверхности. Но учитывая, что Свод Правил СП 52.13330.2011 постановлением Правительства РФ №1521 от 26.12.2014 г. внесен в перечень национальных стандартов обязательного применения, метод нормирования освещенности используем из данного СП.
Во всех случаях необходимо провести анализ всех нормативных документов, требования которых могут распространяться на проектируемое здание или сооружение и обеспечить выполнение всех этих требований
Особенно осторожно следует относиться к различным дополнениям к СНиП, принимаемым для отдельных городов. Если в таком дополнении нормы освещенности отдельных помещений ниже, чем в СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 или СП 52.13330.2011, то следует принимать более высокие нормы освещенности
Подобные разночтения встречаются часто вследствие того, что городские дополнения к СНиП могут быть приняты задолго до вступления в действие общероссийских нормативов и не отражать современных требований.
Расчет освещенности. До выполнения расчетов освещенности должна быть полная ясность с видом отделки всех стен и потолков освещаемых помещений. Это даст возможность максимально точно выбрать коэффициенты отражения всех поверхностей. При отсутствии этой информации точность расчетов освещенности может оказаться недопустимо низкой. Например, покрашенные белой краской потолки имеют коэффициент отражения не менее 80%, подвесные потолки армстронг обычно имеют коэффициент отражения от 50 до 80%, а потолки–решетки Грильято могут практически не отражать свет – они рассчитаны на использование светильников с внутренними отражателями. Для некоторых типов подвесных светильников, у которых коэффициент использования светового потока сильно зависит от коэффициента отражения потолков, ошибка в расчетах может оказаться 50 и более процентов.
Расчет освещенности, как правило, выполняют компьютерными методами. Многие компьютерные программы для расчета освещенности, например DIALux, находятся в свободном доступе и их можно скачать с сайта поддержки программы (www.dialux.com). Производители светильников размещают на своих сайтах файлы для этих программ с измеренными КСС (кривые силы света) своего осветительного оборудования. Светильники некоторых производителей могут быть уже включены в каталог светильников программы. Последовательность выполнения расчетов освещенности при использовании светильников с различными характеристиками можно прочитать в статьях Нормирование освещенности при расчетах и Расчет освещенности. Желательно уметь выполнять расчет освещенности и вручную. Это иногда позволяет избежать ошибок в расчетах.
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:
| Источник | Световой поток, лм |
|---|---|
| Лампа накаливания осветительная 100 Вт | ~1000 |
| Лампа накаливания осветительная 1000 Вт | ~20000 |
| Люминесцентная лампа 15 Вт | ~500 |
| Окно площадью 1 м2 в солнечный день | 20000-50000 |
| Окно площадью 1 м2 в пасмурный день | 3000-15000 |
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:
| Ситуация | Освещенность, лк |
|---|---|
| Поверхность, освещённая солнцем в ясный день | ~100000 |
| Средняя освещённость в облачную погоду | 1000-20000 |
| В помещении вблизи окна днём | 300-3000 |
| Экран кинотеатра | 80-120 |
| Ночью в полнолуние | 0,1-0,3 |
| Солнце | 2,8×1027 |
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:
| Источник | Сила света, кд |
|---|---|
| Свеча | ~1 |
| Светодиод | 0,5-3 |
| Керосиновая лампа | ~5 |
| Лампа накаливания 100 Вт | ~100 |
| Люминесцентная энергосберегающая лампа 20 Вт | ~120 |
| Дуговой зенитный прожектор диаметром 1.5 м | 1,5×109 |
| Солнце | 2,8×1027 |
Кроме указанных основных характеристик существуют специальные, используемые в особых случаях – цветопередача, цвет и спектральные характеристики и т. д.
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.
Освещение естественное.
Местное, зональное
Чтобы создать в помещении максимально комфортные условия, в его отдельных участках организовывается местная, зональная подсветка. Отличаются эти два варианта подсветки площадью освещения.
Зональная система — обеспечивает высокое качество освещенности определенной зоны комнаты, например на кухне рабочей или обеденной. Цель дополнительной подсветки данного типа — улучшение освещенности и визуальное выделение определенной площади помещения. Такой прием часто используют в своих проектах профессиональные дизайнеры. Для организации осветительной системы могут использоваться источники света направленного, рассеянного действия, в зависимости от параметров комнаты и ее предназначения.
Местная система — обеспечивает высококачественную освещенность определенного места, предмета. Например, подсветка рабочего оборудования, компьютерной клавиатуры и т. д. Для этого используются чаще всего осветители с направленным световым потоком.
Комбинированные осветительные системы
Комбинированное освещение включает разные типы осветительных приборов для формирования по всей площади помещения достаточной и комфортной освещенности. То есть одновременно может сочетать и общую, и местную системы.
Целесообразно использовать комбинированные системы на производственных объектах, деятельность которых связана с высокоточными зрительными работами, при вертикальном, наклонном расположении рабочих поверхностей.
Примеры:
- дополнительные осветительные устройства могут использоваться для отдельных участков линии диагностики;
- дополнительные осветители применяются для подачи направленного светового потока на рабочие станки в слесарных цехах;
- дополнительное светотехническое оборудование предусматривается для проведения электрокарбюраторных работ;
- на прочих объектах.
Преимущества комбинированной организации света:
- организация высокого уровня освещенности как горизонтальных, так и вертикальных плоскостей;
- минимизация на рабочих участках всевозможных бликов и теней;
- экономия электрической энергии при отключении светотехнического оборудования местного предназначения после завершения работы на отдельных участках;
- снижение установленной мощности.
Естественный свет и как его регулировать
Прямое попадание в помещение природного света может приносить некоторый дискомфорт. Отражаясь от зеркальных и глянцевых поверхностей, резкие солнечные лучи раздражают зрение. Кроме того, они чересчур сильно нагревают комнату, а это не всегда желательно, особенно летом. Поэтому существуют различные способы для защиты от проникновения дневного света и регулирования его количества. Традиционно с этой целью используют разнообразные занавески, тюль. Выбор материала зависит от потребностей владельцев помещения. Можно выбрать легкие прозрачные занавески, которые лишь слегка скорректируют освещенность. Или глухие портьеры, которые создают в комнате абсолютную темноту даже в дневное время. В качестве регуляторов света используют жалюзи, рулонные шторы. Существует и более радикальное решение – установить стеклопакеты со специальным покрытием для отражения солнечных лучей. Особенно это актуально для окон в крыше мансардного этажа. А для тех, у кого нет возможности поменять стекла, полно предложений о тонировочной пленке-самоклейке.
Если же света недостаточно, его можно «уловить» с помощью:
- расширения окон;
- внедрения в интерьер отражающих поверхностей, светлой отделки и мебели;
- удаления деревьев и кустов, закрывающих окна.
Основные выводы
Существуют разные виды и варианты освещения, предназначенные для решения отдельных задач. Они создаются искусственными источниками света, позволяющими организовать оптимальный режим подсветки в каждом конкретном случае. Большинство видов подчинены определенным требованиям и нормам, но есть и более свободные режимы подсветки, которые регулируются только по собственным предпочтениями соображениям. Некоторые виды являются основными и обязательными, другие выполняют дополнительные или декоративные функции.
Предыдущая
Освещение в квартиреКак правильно измерить уровень освещенности в помещении и каким он должен быть
Следующая
Освещение в квартиреЧто такое теплый свет и какой цвет освещения лучше для глаз
