Что такое естественное освещение и каким бывает

Виды искусственного освещения

Существует несколько типов приборов. Они отличаются коэффициентом полезного действия и другими характеристиками.

Неоновые лампы

Эти излучатели относятся к типу газоразрядных. Колба изделия заполнена смесью неона и гелия. При подключении находящихся внутри электродов к источнику напряжения в газовой среде возникает стабильный разряд, способный существовать неограниченное время. Он сопровождается оптическим излучением оранжево-красного цвета.

Светильники работают на переменном и постоянном токе. Для снижения напряжения зажигания в газ вводят специальные добавки, катод покрывают активирующим материалом.

Существует несколько разновидностей таких источников. Наиболее экономичны дуговые безртутные люминесцентные неоновые лампы. На каждый Вт потребляемой энергии они выдают поток в 25 лм.

Точечные светильники

Компактные приборы, которые выпускаются в следующих исполнениях:

  • встраиваемом;
  • накладном.

Первые устанавливаются скрыто, в нише или за обшивкой подвесного потолка. Вторые располагаются на виду.

Функционально точечные светильники делятся на 2 вида:

  • стационарные;
  • поворотные.

Вторые позволяют направить свет в нужную сторону.

В приборах используются лампы:

  1. Накаливания.
  2. Галогенные.
  3. Люминесцентные.
  4. Светодиодные.

В лампах накаливания ток пропускается через вольфрамовую нить, из-за чего она нагревается до яркого свечения. Из колбы откачан воздух, поэтому горения не происходит.

Изделие привлекает низкой стоимостью, но имеет ряд недостатков:

  • низкий удельный световой поток (5-15 лм/Вт);
  • сильный нагрев;
  • короткий срок службы — 1000 часов.

Галогенные представляют собой усовершенствованный вариант. Колба у них заполнена буферным газом. Это позволяет поднять светоотдачу до 15-25 лм/Вт и одновременно увеличить ресурс до 2-4 тыс. часов.

Люминесцентные лампы в обиходе называют «экономками». Их световой поток составляет 25-50 лм/Вт, ресурс — 2-20 тыс. часов.

Они почти не греются, но имеют ряд недостатков:

  • стоят дороже ламп накаливания;
  • мерцают, что вызывает утомление глаз;
  • нуждаются в пускорегулирующей аппаратуре.

Светодиодные (LED) лампы постепенно вытесняют все остальные благодаря существенным преимуществам:

  • большому ресурсу — 50 тыс. часов;
  • высокому световому потоку — 80-120 лм/Вт;
  • устойчивости к ударам и вибрации;
  • низкому тепловыделению;
  • отсутствию чувствительности к частым включениям.

Недостатком LED-ламп является высокая стоимость.

Светодиодный дюралайт

Источник представляет собой длинную прозрачную ПВХ-трубку с LED-элементами внутри. Он предназначен для использования вне помещений: на фасадах домов, деревьях и т. д. Модели с разноцветными диодами применяются в декоративных целях: при подключении к контроллеру они мигают и меняют оттенки.

Светодиодные ленты

Изделие представляет собой узкую полосу полимера с закрепленными на ней LED-диодами и проводниками. На обратной стороне имеется клеевой слой, закрытый пленкой. Он позволяет зафиксировать ленту на любой гладкой поверхности без применения инструментов.

Гибкий неон

Светильник устроен подобно дюралайту. Отличие состоит в силиконовой заливке, не позволяющей разглядеть отдельные LED-диоды. Благодаря этому исходящее от трубки оптическое излучение является рассеянным, отчего она напоминает неоновую лампу.

Что такое естественное освещение

Естественный свет — лучи солнца, проникающие в помещение. Такие потоки комфортны для глаз и наполняют комнаты атмосферой уюта.

Чтобы «впустить» в помещения побольше света, профессионалы изучают конструктивные особенности зданий и стараются учесть все факторы

Важно знать, как подразделяются системы естественного освещения. Условно можно выделить три типа:

  • Верхнее: солнечные лучи струятся в комнаты из проемов в крыше. Однако такой вариант возможен только для одноэтажных строений.
  • Боковое: потоки попадают в помещения через проемы в стенах здания, то есть через окна. Это самый распространенный способ осветить комнаты.
  • Комбинированное: лучи падают и сверху, и сбоку. Оптимальный вариант освещения, но реализуемый только в одноэтажных зданиях или на верхних этажах многоэтажных строений.

Уровень естественного освещения может существенно меняться даже в течение светового дня. Идеально, если в окна в комнате расположены на двух противоположных стенах. В этом случае есть шанс уловить побольше солнечных лучей, даже если вмешиваются внешние факторы.

Верхнее естественное освещение комнаты

Вариант комбинированного естественного освещения в квартире

Боковое естественное освещение через мансардное окно

Вариант бокового естественного освещения через длинные узкие окна

Важно! Если перед домом расположены деревья или высокие здания, солнечные лучи будут с трудом проникать в помещения. В таком случае проблему придется решать с помощью искусственного освещения

Системы и нормы естественного освещения

Что касается выбора системы, исходить надо из ситуации. Чаще всего используют стандартные окна, так как это проще всего и не нужно проводить сложные расчеты. Чтобы узнать оптимальный показатель для той или иной комнаты, используют КЕО – коэффициент естественного освещения. Нужно учесть следующее:

  1. Чтобы рассчитать коэффициент, надо разделить освещенность внутри комнаты на наружный показатель и умножить на 100. Полученный результат и будет ориентиром в процентах.
  2. Самостоятельно рассчитывать КЕО нет смысла, так как работу уже провели специалисты научно-исследовательских институтов. В СНиП 23-05-95 есть таблица, в которой собраны оптимальные значения для всех регионов. Нужно выбрать свой, чтобы уточнить показатель, на который нужно ориентироваться.
  3. Коэффициент зависит от региона, чем южнее он находится, тем световой поток ярче и тем ниже может быть соотношение между помещением и улицей. Россия разделена на 5 зон, в которых показатели меняются от 0,2 до 0,5.
  4. В классификации также выделяется несколько групп помещений в зависимости от того, какая работа будет выполняться. Чем четче нужно все видеть, тем выше будут требуемые показатели. Но для жилых комнат особой разницы нет, поэтому можно руководствоваться общими значениями, которые есть в таблице ниже.

Таблица: Коэффициенты естественной освещенности для жилых помещений и нормы при использовании искусственного света

Помещение жилого зданияКЕО при боковом освещении в %Рекомендуемая освещенность рабочих поверхностей при искусственном освещении, ЛК
Гостиные, спальни0,5150
Кухни0,5150
Детские0,5200
Кабинеты1300
Коридоры50
Санузлы, ванные комнаты50

Почему стоит обратиться к специалисту

Существует большое количество типов осветительных приборов: подвесные, встроенные, трековые (светильники на шине), бра, LED-подсветка.

Также необходимо продумать типы выключателей: одноклавишные, двух- и трехклавишные, диммеры (выключатели с регулировкой яркости), проходные (в одном месте включается, в другом выключается), проходные с диммером, выключатели с датчиком движения (отлично подойдет в прихожей, в длинном коридоре, в гардеробной).

Для того чтобы не запутаться в таком разнообразии, правильно и удобно распланировать электрику, необходима помощь дизайнера. Грамотные специалисты знают не только все типы светильников и их включений, но и как распределить все приборы, чтобы хозяевам было удобно и безопасно жить в собственном доме.

Несколько примеров:

в санузлах выключатели всегда снаружи;

если левой рукой открываем дверь, то выключатель должен находиться справа от входа;

точечные светильники лучше располагать вдоль оси зеркал;

чаще всего все выключатели расположены на высоте 900 мм. И на расстоянии 150 мм от угла или края проема;

матовое стекло или пластик съедает 40% света (речь идет про потолок типа «армстронг»).

Это лишь малое количество информации, которой необходимо владеть.

Стоит отметить, что уже много лет подрядчики работают только по чертежам, главное – проверять, правильно ли они их прочли и всем ли рекомендациям следовали. (Прим.Ред.)

Использование естественных источников света

Естественный свет наиболее благоприятен для глаз. Основным его источником является Солнце. Дневной свет не только полезен для здоровья, но и выгоден экономически. Для наиболее полного использования энергии Солнца здания проектируют с широкими окнами, предусматривают застекленные проемы в крышах. Помещения, предназначенные для жилья или производственной деятельности, проектируют так, чтобы обеспечить максимальное поступление солнечной энергии. По способу проникновения в помещение светового потока выделяют разные виды естественного освещения. Естественное бывает:

  • поступающим через окно — боковым;
  • поступающим через крышу — верхним;
  • совмещающим оба способа — комбинированным.

Отдельным видом можно считать использование стеклянных атриумов, представляющих собой полусферы, купола или пирамиды. Солнечный спектр идеально подходит для зрительного восприятия, однако равномерность освещенности все время меняется вследствие движения Солнца. Освещенность поверхности измеряется в люксах (лк). Коэффициент естественной освещенности рассчитывается, как отношение внутренней освещенности к освещенности наружной. Он учитывает размер и вид остекления окон, степень загрязнения стекла, определяет эффективность систем инсоляции.

Виды освещения

Искусственное освещение делится на четыре основные

  • базовое;
  • местное;
  • комбинированное;
  • аварийное.

Последний вариант в меньшей степени используется в частных домах и квартирах, но всегда актуален для комнат, отсутствие света в которых повышает травмоопасность.

Основное предназначение базового освещения (его также называют «общим») – равномерное распределение света по всей площади помещения (гостиной, кухне, спальне). Главным условием достижения такого результата является расположение одинаковых по мощности светильников на равноудаленном расстоянии друг от друга. Можно использовать более яркий источник света, расположенный по центру комнаты (люстру).

Местные осветительные приборы позволяют расставить акценты на определенных объектах, поэтому источник обычно располагают рядом с освещаемым предметом. Наиболее ярким примером такого варианта являются бра, прикрепленные к стене над кроватью, или светильники, стоящие на столе и позволяющие направить свет на газеты или книги.

Комбинированный вариант подразумевает использование и базового, и местного освещения.

Это современные осветительные приборы, устанавливаемые или встраиваемые в потолок. В более редких случаях их можно увидеть на полу или стенах. По типу монтажа делятся на накладные и встроенные. Корпус первых выступает за нижний уровень потолка, вторых – погружается в него. Последний вариант применяется для навесных или натяжных потолочных конструкций.

При выборе данных устройств обратите внимание на ширину луча. Узконаправленные приборы подходят исключительно для декорирования комнаты

Неоновые лампы

Данные лампы представляют собой газоразрядные трубки, в которые под низким давлением закачивается неон. Отсюда и название – «неоновые». По умолчанию излучают ярко-оранжевый свет, хотя оттенок может изменяться за счет добавления других инертных газов.

Светодиодные ленты

За последние годы высокую популярность приобрели светодиодные источники. Эти лампы потребляют минимум электроэнергии, эксплуатируются в точечных светильниках, люстрах, торшерах, бра. Еще одним не менее интересным и оригинальным вариантом является светодиодная лента. К гибкой плате припаиваются многочисленные led-диоды, изменяющие цвет излучения за счет RGB-технологии.

Ленту можно крепить на потолке, стенах, полу и предметах мебели, включая встроенные конструкции.

Светодиодный дюралайт

Дюралайт напоминает светодиодную ленту с несколькими существенными отличиями. Конструктивно представляет собой гибкий шнур, в котором находятся светодиоды, защищенные эластичным пластиком. Характеризуется повышенной защитой от пыли и влаги.

Гибкий неон

Если стандартные неоновые лампы представляют собой жесткую стеклянную трубку, то данные изделия схожи со светодиодным дюралайтом. Гибкий прозрачный провод, излучающий свет на основе газоразрядного принципа. Главным достоинством в сравнении со светодиодными лентами является то, что свет в гибком неоне излучается во всех направлениях.

Точечный метод.

Этот метод применяется для определения локального комбинированного освещения. Здесь применяется следующая формула:

Угол паления световых лучей

Чтобы воспользоваться формулой, вам необходимо знать что:

  • I — сила света, которая имеет направление к заданной точке от своего источника;
  • а — угол падения световых лучей. Это угол, образованный перпендикуляром, проведенным к освещаемой поверхности и лучом света;
  • r — расстояние от осветительного прибора до заданной точки на рабочей поверхности.

Величина силы света приводится в специализированных светотехнических справочниках. По точности не уступает первому методу, хотя является немного более легким.

Классификация

Виды естественного освещения в помещениях делят на 3 основные группы. Чтобы выбрать оптимальное решение и провести все необходимые расчеты, надо разобраться в классификации. Все просто:

  1. Боковое освещение – самый распространенный и простой вариант, подходящий для всех типов зданий, независимо от количества этажей и конструктивных особенностей. Свет попадает через проемы в стене, которые бывают разного размера и формы в зависимости от необходимой освещенности. Решение легко реализовать, оно обеспечивает нормальное проникновение света, но могут быть проблемы в больших помещениях, где от окна до стены большое расстояние. Проблему в этом случае можно решить увеличением высоты проемов, но такая возможность есть далеко не всегда.
  2. Верхний вариант. Преимущество этой системы естественного освещения в том, что с ее помощью можно идеально осветить помещение любой формы и размера. Главное – спланировать расположение проемов на крыше и рассчитать их оптимальный размер. Но такие системы доступны только для одноэтажных зданий, работы на кровле намного сложнее из-за необходимости герметизации. Еще один недостаток – большие потери тепла зимой, если проемов много, так как теплоизолировать такие конструкции сложно.
  3. Комбинированное решение сочетает верхний и боковой варианты и позволяет обеспечить оптимальное естественное освещение для любого здания. Но реализовать такой проект можно только в одноэтажных строениях или на верхних этажах многоэтажек. При всех достоинствах он имеет большой минус – сложность проектирования и реализации. Окна для крыши дорогие, а кровельную систему делать намного сложнее из-за отсутствия потолочной перегородки – нужно качественно утеплять скат.

Если сочетать боковое и верхнее освещение, можно добиться идеального результата.

Нужно помнить, что боковое освещение может быть как односторонним, так и двусторонним, когда окна располагаются на прилегающих или противоположных стенах. Это существенно влияет на освещенность.

Верхнее освещение больше подходит для теплых регионов.

Преимущества и недостатки люминесцентных светильников

Подсветка ЛЛ

К достоинствам люминесцентных ламп (ЛЛ) относятся:

  • невысокая цена (по сравнению с led);
  • распространенность на старых предприятиях светильников и плафонов для ЛЛ;
  • экономичность за счет хорошей светоотдачи (50-70 лм/Вт);
  • невысокий разогрев при работе;
  • достаточный диапазон цветовых температур;
  • достаточно большой срок службы (до 15000 часов).

Существенных недостатков, к сожалению, больше:

  • опасность для человека из-за содержания в составе паров ртути;
  • экологическая опасность;
  • особая утилизация;
  • чувствительность к перепадам напряжения, высокой влажности, низким температурам;
  • возможность плохой цветопередачи и пульсации света;
  • чувствительность к частым циклам включения/выключения;
  • требуется некоторое время на разгорание и выход на максимальную мощность.

Современные решения и идеи

Варианты дизайна офисов

Последние модные тенденции в офисном освещении совмещают:

  • функциональность;
  • экономичность;
  • эстетичность.

Функциональность подразумевает комфортную подсветку, которое наиболее благоприятно сказывается на производительности труда.

Экономичность достигается за счет энергосберегающих технологий и монтажа ламп, которые не требуют частого обслуживания.

Эстетичность проявляется в соответствии ламп дизайну офиса, отделке помещений.

Также различается освещение разных по назначению помещений и зон. Для снижения затрат используются регуляторы яркости (особенно в нерабочих комнатах), «проходные» выключатели для коридоров (отключения электричества из разных концов) и датчики контроля.

Датчики автоматически определяют присутствие людей, уровень освещенности, температуру и влажность в помещении. Они передают сигналы на контроллеры, управляющие освещением. Контролеры усиливают или снижают световой поток в зависимости от времени суток и наличия сотрудников. Частым световые линии разделяют на ближние и дальние по отношению к окнам. Управление ими идет отдельно и независимо друг от друга.

Световой поток линий светильников различен из-за близости к окну

Если дальние светильники могут работать весь день, то ближние к окну только половину времени. Стоят такие управляющие системы вполне разумно, компенсировать их установку удастся довольно быстро за счет снижения расходов на электричество.

Внедряются «умные» системы освещения. Она подключается к ИТ-инфраструктуре, системе вентиляции и отопления здания. Датчики и контроллеры передают свои данные на смартфон ответственного сотрудника. Работник может со смартфона отслеживать, что происходит с коммуникациями в разных частях здания. Прочие сотрудники через смартфоны могут подключиться к «умной» системе и регулировать уровень яркости на своих рабочих местах самостоятельно. Правда, при этом наличие сотрудника на рабочем месте легко отследить по светильнику.  

Как классифицируется освещение

Оптическое излучение делят на типы по нескольким критериям.

По происхождению

Освещение бывает:

  1. Естественным. Представляет собой солнечные лучи, в т. ч. отраженные от луны.
  2. Искусственным. Исходит от электрических осветительных приборов.
  3. Совмещенным. Сочетает оба предыдущих варианта.

Совмещенное освещение применяют в случаях, когда интенсивность естественного может являться недостаточной.

По направлению распространения света

Выделяют 3 вида:

  1. Боковой свет. Поступает через проем в стене (естественный свет) либо от закрепленной на ней лампы.
  2. Верхний. Исходит от зенитных фонарей (естественный свет) или от установленных на потолке светильников.
  3. Комбинированный. Сочетает 2 первых вида.

Поэтому производственные цеха по возможности оборудуют зенитными фонарями.

Расчет количества светильников

Примем за нормативную величину освещенности 500 лк. В качестве светильников возьмем светодиодные OFLED SL 66 608А (для потолков «Армстронг»). Их технические характеристики:

ПоказательЗначение
Световой поток4889 лм
Мощность48,8 Вт
Светоотдача100 лм/Вт
Габаритные размеры35×595×595 мм

Рассчитаем, сколько потребуется осветительных приборов для создания требуемой освещенности.

Для этого еще нужно знать площадь офиса (вычисляется как произведение длины комнаты на ширину; примем за 200 м2).

Упрощенная формула для нахождения суммарного светового потока:

где F – искомый суммарный световой поток, лм;

Е – нормативная освещенность комнаты, лк;

S – площадь офиса, м2;

k – коэффициент поправки, который зависит от высоты потолка (примем высоту за 3 м, n=0,5).

Таким образом, светильники должны суммарно создать световой поток равный 200000 лм. Световой поток одного равен 4889 лм, значит, таких источников света понадобится:

где n – количество ламп, шт;

F – суммарный световой поток, лм;

Fn – световой поток одного светильника, лм.

Потребуется 41 штука.

Однако, приведенные формулы являются упрощенными, для предварительных расчетов и самостоятельных прикидок. В ней не учитываются некоторые факторы:

  • отражающая способность стен, потолка, их цвет: глянцевые светлые покрытия отражают свет, а темные матовые – поглощают;
  • расстояние от светильников до рабочих поверхностей;
  • коэффициент запаса.

Для точного расчета лучше воспользоваться услугами профессиональных контор по проектированию освещения.

Особенности освещения

На производстве сегодня львиную долю от всего освещения занимает искусственный тип подсветки. Это связано с тем, что не всегда имеется возможность воспользоваться преимуществами естественного света. Кроме этого многие виды производства работают круглосуточно в несколько смен. Поэтому о естественной подсветке не может быть речи ночью или в вечерние часы. Для любых типов помещений самым лучшим вариантом будет сочетание естественного и искусственного типа подсветки. Но иногда приходиться довольствоваться только осветительными приборами. На производстве искусственное освещение бывает следующих видов:

  • общее освещение. С его помощью осуществляется равномерная подсветка всего помещения. Но очень часто, особенно при высоких потолках, такого уровня подсветки бывает недостаточно для работы на местах;
  • местное освещение (МО). В данной ситуации светильники будут размещаться не под потолком, как в первом случае, а непосредственно над рабочим местом. Из-за этого оптимальной подсветки рабочего места можно добиться, даже используя маломощные светильники с различными источниками света (накаливания и т.д.).

Местная подсветка рабочего места

Также среди искусственного освещения выделяют несколько типов подсветки:

  • аварийная;
  • рабочая;
  • дежурная;
  • эвакуационная;
  • охранная.

Но наиболее часто на производстве используется местное и общее освещение, формируя комбинированную систему. Такое устройство сегодня встречается практически повсеместно.

Основные характеристики приборов

Основными характеристиками источников света являются следующие:

Световой поток. Физическая величина, которая характеризует количество света, испускаемого источником за одну секунду во всех направлениях. Единицей измерения светового потока является люмен. Интенсивность излучения. В некоторых случаях возникает необходимость в знании распределения светового потока вокруг его источника. Именно это распределение и описывает данная характеристика, которая измеряется в канделах. Освещенность. Измеряется в люксах и представляет собой отношение светового потока к освещаемой им площади. Эта характеристика важна для комфортного выполнения определенных видов работ. Например, по международным нормам освещенность на кухне должна быть около 200 люкс, а для учебы уже необходимы 500 люкс. Эффективность излучения

Является важной характеристикой любой электрической лампы, поскольку она описывает отношение светового потока, создаваемого данным прибором, к потребляемой им мощности. Чем больше это отношение, тем более экономичной считается лампа

Индекс цветопередачи. Указывает на то, насколько точно лампа воспроизводит цвета. Для ламп хорошего качества этот индекс лежит в области 100.
Цветовая температура. Представляет собой меру “белизны” света. Так, свет с преобладающими красно-желтыми цветами считается теплым и имеет цветовую температуру меньше 3000 К, холодный свет имеет синие цвета и характеризуется цветовой температурой выше 6000 К.

Естественное освещение для комфортной жизни

Человеческое здоровье и настроение напрямую зависит от качества освещенности. Роль играет все: направление света, цветопередача, количество световых потоков. Поэтому профессионалы предусмотрели несколько правил, на которые которые опираются строители современных зданий. Основные требования:

  • Расстояние между окнами не должно превышать полутора метров.
  • Помещения необходимо проектировать так, чтобы во все комнаты попадали прямые солнечные лучи как минимум в течение 2,5 часов в сутки.
  • Оптимальный размер одного окна — 1/5 от площади комнаты.
  • Чем выше потолки в здании, тем выше от пола необходимо располагать окна.

Если в доме или квартире несколько комнат, как минимум 60% из них должны быть хорошо освещены. В зависимости от уровня естественного освещения необходимо продумать предназначение помещений. Чем больше посещаемость, тем больше должно быть света.

Естественное освещение в квартире

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий