Естественное освещение помещения создается природным источником света – прямыми лучами солнца и диффузионным светом небосвода от солнечных лучей.
В проектировании естественное освещение подразделяют на боковое, осуществляемое через световые проемы в наружных стенах, проемы в перекрытиях и комбинированное, когда к верхнему освещению добавляют боковое. Характеризуется естественное освещение показателем КЕО (коэффициентом естественной освещенности). Расчет естественного освещения относится к общестроительным вопросам.
В помещениях с недостаточным естественным освещением и в темное время суток применяют искусственное освещение электрическими источниками света. Оно должно обеспечивать установленную санитарными нормами величину освещенности.
Системы искусственного освещения классифицируются по двум основным признакам:
По конструктивному исполнению различают две системы искусственного освещения:
Общее освещение разделяют на равномерное или неравномерное. Равномерное освещение обеспечивает равномерное распределение светового потока без учета расположения оборудования, а общее неравномерное (локализованное) – с учетом расположения рабочих мест. Локализованное освещение целесообразно с точки зрения энергосбережения, т. к. светильники общего освещения можно сосредоточить над рабочими местами, проходами и проездами, а редко посещаемые места освещать по минимально допустимой норме.
Комбинированным называют совокупность общего освещения и местных светильников, расположенных непосредственно на рабочих местах.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на
Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормальных зрительных условий при выполнении работ, прохода людей и движения транспорта.
Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности, применяемое для продолжения работы, и эвакуационное – для эвакуации из помещения. Сигнальное освещение применяют для фиксации границ опасных зон. Оно указывает на наличие опасности либо на безопасный путь эвакуации.
Дежурное освещение – освещение помещений, а охранное – освещение охраняемых площадок предприятия в нерабочее время, совпадающее с темным временем суток.
Также существует бактерицидное освещение, которое создается для обеззараживания воздуха, питьевой воды, продуктов питания.
По характеру освещение в интерьере можно разделить на:
Светотеневое – освещение, когда источник излучения формирует свет из тени, а рассеянный свет подсвечивает тени объекта.
Светотональное – освещение, когда рассеянный свет равномерно заполняет пространство и освещает объект(ы).
Локальное – освещение ограниченной части пространства или части объекта.
Силуэтное – освещение, когда предметы на переднем плане затемнены, а свет падает на задний план.
Источником оптического излучения называют устройство, преобразующее любой вид энергии в энергию электромагнитных излучений оптического диапазона спектра.
В зависимости от соотношения размеров источника света и расстояния до освещаемой поверхности их можно разделить на три группы: точечные, линейные и поверхностные.
Принято считать светящее тело точечным, если его размеры не превышают 0,2 расстояния до освещаемой точки.
К линейным светящим элементам относятся светящие элементы, имеющие несоизмеримо малые размеры по одной из осей по сравнению с размерами по другой оси.
К поверхностным излучателям относятся установки отраженного света в виде световых потолков или ниш, а также панели, перекрытые рассеивателями или экранирующими решетками. Размеры этих светящих элементов соизмеримы с расстоянием до расчетной точки.
По характеру распределения силы света точечные источники можно разделить на симметричные и несимметричные. На рисунке - симметричный источник света.
Человек с помощью органов зрения воспринимает часть лучистого потока. Фотометрические величины являются объективными характеристиками источников света.
Основными фотометрическими параметрами источника света являются:
Величина лучистого потока, оцениваемая по его действию на человеческий глаз, называется световым потоком (Ф), который измеряется в люменах (лм).
Примеры величин светового потока различных источников света:
Световая отдача источника света – это отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности. Измеряется величина в люменах на ватт (лм/Вт) и служит характеристикой экономичности источников.
За единицу силы света принята условная величина – кандела, которая определяется силой света, испускаемой поверхностью площадью 1 / 600 000 кв. м сечения полного излучателя в перпендикулярном этому сечению направлении при температуре излучателя, равной температуре затвердевания платины 2 042 К при давлении 101 325 Па.
Таким образом, единица светового потока в один люмен равна силе света в одну канделу, распределенную в пределах пространственного угла в один стерадиан (ср). 1 лм = 1 кд/ср.
Сила света источника в различных направлениях обозначается радиус-векторами, длина которых в принятом масштабе определяет значение силы света в заданных направлениях пространства.
Распределение силы света от источника в пространстве выражается в виде функции
и называется кривой силы света (КСС) . Вид этой кривой – важнейшая характеристика светового прибора.
Например, чем больше КСС напоминает овал, вытянутый вдоль вертикальной оси светового прибора, тем выше освещенность в центре светового пятна. На рисунках примеры симметричноu и несимметричной КСС.
От силы света источника зависит освещенность, которая создается на поверхности, находящейся на расстоянии l от источника:
где
I – сила света в данном направлении,
l – расстояние от источника до освещаемой поверхности.
Это выражение в фотометрии и светотехнике называется законом «обратных квадратов». Значение освещѐнности в отдельной точке поверхности Е подчиняется закону обратных квадратов:
где
I – сила света источника в направлении рассматриваемой точки, кд;
ɑ – угол между перпендикуляром воспринимающей плоскости и направлением к точечному источнику излучения;
r – расстояние от рассматриваемой точки до источника, м.
По ГОСТ 34819-2021 "Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний" по типу кривой силы света источники подразделяют на семь классов: К, Г, Д, Л, Ш, М, С.
Наименование типов КСС и их признак:
Типовые кривые силы света по ГОСТ 34819-2021:
Яркость светящихся поверхностей определяется отношением силы света к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению (кд/кв. м). Для светящейся поверхности конечных размеров значение средней яркости принимается:
где
I – сила света, кд, излучаемая поверхностью S, кв. м, в направлении ɑ.
Также светотехническими характеристиками источника света являются:
Уровень освещенности помещения влияет на самочувствие и работоспособность человека. Государственные нормы учитывают это и ориентируясь на особенности зрения человека, физиологические процессы и факторы, которые имеют влияние на зрительное напряжение и концентрацию в процессе работы, указывают конкретное значение освещенности. Норма определяется взависимости от:
В России норма освещенности регламентируются:
В нормативах можно найти значения освещенности для всех типов жилых и нежилых помещений, а также предоставлены формулы, с помощью которых можно провести расчет освещенности и смежные параметры. Определяется норма освещенности E в люксах (лк).
В таблице «Нормативы естественной и искусственной освещенности» указаны значения освещенности для производственных помещений.
В ряде отраслевых документов приведены нормы освещенности для различных производств, операций, видов деятельности. Данные нормы получены с учетом особенностей конкретных производств. При наличии таких норм следует преимущественно пользоваться ими. Например, согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 освещенность рабочей поверхности при работе с ЭВМ должна составлять 300–500 лк.
Для аудиторий и учебных кабинетов, лабораторий в учебных заведениях рекомендуется значение освещенности 400 лк на рабочих столах и партах от общего освещения; для кабинетов информатики и вычислительной техники – 400 лк на горизонтальной плоскости от общего освещения и 200 лк на экране дисплея. Примеры значений освещености в нормативах для жилых и общественных помещений:
С течением времени освещенность уменьшается. Основные причины ее снижения – уменьшение светового потока источников света в процессе горения и загрязнение источников света, осветительной арматуры, стен и потолка освещаемого помещения. Уменьшение освещенности в расчетах учитывают при помощи коэффициента запаса K в зависимости от наличия пыли, дыма и копоти в рабочей зоне помещения, от конструкции светильников, типа источников света и периодичности чисток светильников.
Например, для помещений с нормальными условиями среды и с тепловыми источниками света (ЛН и ГЛН) K =1,2, для с разрядными (ЛЛ, КЛЛ, МГЛ и др.) и полупроводниковыми (светодиоды) K =1,5. Значения коэффициентов могут быть изменены в сторону увеличения.
Световой прибор - это устройство, содержащее одну или несколько ламп и светотехническую арматуру, перераспределяющее свет лампы и преобразующее его структуру ипедназначенное для освещения или сигнализации.
Выбор светового прибора следует проводить с учетом их светотехнических параметров, внешнего вида, экономической эффективности и условий окружающей среды. Основные требования, предъявляемые к осветительным установкам, заключаются в:
Основными электрическими параметрами светового прибора являются:
Номинальное напряжение – напряжение, на которое рассчитана конкретная лампа или на которое она может включаться с предназначенной для этого специальной аппаратурой. Номинальное напряжение измеряется в вольтах (В, V).
Номинальная мощность лампы – расчетная мощность, потребляемая при ее включении на номинальное напряжение. Мощность измеряется в ваттах (Вт, W).
Кроме рассмотренной выше КСС** также существуют следующие признаки классификации световых приборов:
По виду источников света различают:
Классы светораспределения световых приборов:
По степени и характеру концентрации светового потока лампы, световые приборы подразделяются на светильники, прожекторы и проекторы.
Светильником называют световой прибор, перераспределяющий свет лампы внутри значительных углов. Светильники создают небольшую концентрацию светового потока в определенном направлении либо вовсе не концентрируют его.
Прожектором называют световой прибор, перераспределяющий свет лампы внутри малых углов. Световой поток прожектора собирается в узкий луч направленный строго в определенном направлении. Поэтому назначение прожектора, это освещение удаленных объектов. Расстояние до объекта, освещаемого прожектором, может достигать в несколько тысяч раз больше размеров самого прожектора. Среди прожекторов необходимо выделить прожекторы общего назначения, поисковые и светосигнальные прожекторы, маяки, светофоры и фары.
Проектором называется световой прибор, осуществляющий концентрацию светового потока на некоторой малой поверхности или в некотором малом объеме. Проекторы являются осветительной частью светопроекционных оптических приборов, концентрирующей световой поток на кадровом окне, в котором расположен рисунок или диапозитив, изображаемый объективом на экране (экранные проекторы). Получили распространение также и технологические проекторы (концентраторы), предназначенные для лучистого нагрева объектов, например испарения жидкостей, плавки металла, накачки лазеров.
Условия эксплуатации:
Способ питания лампы
Возможность перемещения при эксплуатации:
По способу установки световые приборы делятся следующим образом.
Под опорными понимаются светильники, рассчитанные для установки на верхней стороне горизонтальной поверхности или крепления к ней с помощью стойки или опоры - настольные, напольные, венчающие и консольные светильники.
По степени защиты от пыли светильники делятся на шесть классов:
По степени защиты от влаги светильники бывают семи классов:
Примеры помещений с различными условиями среды:
По степени защиты от взрыва светильники различают
Степень защиты от взрыва обеспечивается герметизацией токопроводящих контактных элементов и источника света от окружающей среды и ограничением предельной температуры наружных частей.
По классу электробезопасности светильники делятся на
Признаки исполнения светильников приведены в таблице.
По ГОСТ Р 54350-2015 каждому виду светильников присваивается свой шифр, который состоит из трех букв и трех групп цифр:
где
А – тип используемого источника света
В – способ установки светильника
С – назначение светильника, например:
1, 2 – номер серии светильников (двузначное число);
3 – число ламп в светильнике (указывается, если их больше 1);
4 – мощность лампы;
5 – трехзначное число (001–999), означающее номер модификации. Расшифровка цифр номера модификации:
2 – косинусная (Д),
3 – полуширокая (Л),
4 – глубокая (Г),
5 – концентрированная (К).
6 – климатическое исполнение и категория размещения светильников
Пример. ЛСП 01-2×36-012-УХЛ4
Светильник Л - люминесцентный, С - подвесной, П - для промышленных и производственных зданий, серия 01, установлены 2 лампы по 36 Вт, модификация 012, УХЛ4 - может эксплуатироваться в умеренно холодном климате в закрытых отапливаемых помещениях.
Также заводы-изготовители в паспортных данных светильников указывают класс светораспределения и класс кривой силы света. Для источников направленного действия, например, прожектора, указывается максимальная или осевая сила света. Для источников с равномерным распределением светового потока в пространстве (лампа накаливания и др.) указывается величина силы света средняя по всем направлениям.
В настоящее время ,благодаря поддержке государства (Федеральный закон 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации") наиболее популярными для освещения и помещений разного назначения, и улицы являются светодиоды или светоизлучающий диод (СИД). Это полупроводниковый прибор, который излучает свет при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком участке спектра, его цветовые характеристики зависят от химического состава использованного полупроводника. Необходимо помнить о том, что светодиод имеет световые потери. Этот показатель проявляется со временем.
Особенности светодиодных ламп:
Важными характеристиками светодиодных ламп являются индекс цветопередачи и цветовая температура** .
Индекс цветопередачи Ra или CRI светодиодных ламп или коэффициент цветопередачи – показатель, который характеризует уровень соответствия цвета предмета его реальному цвету при освещении. Например, если используется светодиод с синим свечением, то белые предметы будут иметь голубой оттенок.
Этот показатель был введен, так как при разных типах источников может быть одинаковая цветовая температура, при этом сами цвета передаются по-разному. Можно выразить индекс как меру степени отклонения цвета предмета при освещении взятым источником от цвета при эталонном освещении.
Цветовая температура светодиодных ламп согласно европейским стандартам делится на три типа:
Каждый из типов влияет на человеческий организм по-разному и имеет показатель температуры, измеряемый в Кельвинах. Лампы с теплым белым свечением имеют температуру не выше 3500 К, с нейтральным – до 5300 К, а с холодным – выше 5300 К. Для примера, показатель стандартной лампы накаливания – 2800 К. Потому наиболее привычным по праву можно назвать теплый белый свет.
* Ниже приведены некоторые рекомендации по выбору аварийного и эвакуационного освещения.
Аварийное освещение следует предусматривать в помещениях диспетчерских, операторских, киноаппаратных, узлов связи, электрощитовых, здравпунктов, аккумуляторных, дежурных пожарных постов, на постах постоянной охраны, в гардеробах с числом мест хранения 300 и более, а также в главных кассах, в детских комнатах и дебаркадерах крупных магазинов, в помещениях торговых залов магазинов самообслуживания, в вестибюлях гостиниц, залах ресторанов. В помещениях насосных, тепловых пунктов и бойлерных аварийное освещение предусматривается только при постоянном пребывании дежурного персонала или если токоприемники данных помещений относятся к нагрузкам I категории надежности электроснабжения.
Эвакуационное освещение предусматривается в проходах и на лестницах, предназначенных для эвакуации людей из зданий, где пребывает одновременно свыше 50 человек, а также из здравпунктов, книго- и архивохранилищ, независимо от числа лиц, пребывающих там;
Эвакуационные знаки безопасности (световые указатели) «Выход» должны быть установлены у выходов из помещений обеденных и актовых залов, больших аудиторий, конференц-залов и других помещений, рассчитанных на одновременное пребывание свыше 30 чел., а также коридоров, к которым примыкают помещения, где могут одновременно находиться свыше 50 чел., у выходов из торговых залов общей площадью 180 кв.м и более, во всех магазинах и из торговых залов общей площадью 110 кв. м и более.
** Ниже приведены некоторые рекомендации по выбору светильников в зависимости от характеристик помещений согласно СП 52.13330.
По кривой силе света
Для административных, общественных и жилых помещений часто используются светильники рассеянного, преимущественно отраженного или отраженного светораспределения с типовыми КСС Д, М, Л или Ш.
Для высоких помещений наиболее выгодны светильники с типом КСС - К, а по мере уменьшения высоты КСС типа Г и Д, но применение светильников с такими типами КСС приводит к уменьшению расстояния между ними и к увеличению капитальных затрат.
В рабочих помещениях целесообразно использовать светильники преимущественно прямого и рассеянного света с кривой силы света типа Л.
Для создания наибольшего уровня вертикальной освещенности в осветительной установке общего равномерного освещения следует применять светильники с кривыми силы света типов Л, Д и М.
При устройстве акцентирующего освещения следует использовать светильники со значительной концентрацией светового потока с кривыми силы света К и Г.
Для освещения помещений, стены и потолок которых имеют невысокие отражающие свойства, целесообразно использовать светильники прямого света (П), при высоких отражающих свойствах стен и потолков – светильники преимущественно прямого света (Н). КСС - К, Г или Д.
По цветовой температуре
Общее освещение помещений, где необходимо соблюдение высоких требований к цветоразличению и выбору цвета, например, специализированные магазины «Ткани», «Одежда», следует выполнять светодиодами, люминесцентными лампами с индексом цветопередачи Ra>90 и цветовой температурой 3000-6500 К.
Выставочные и демонстрационные залы, кабинеты рисования, парикмахерские и т.д. следует выполнять светодиодами, люминесцентными лампами с индексом цветопередачи Ra>90 и цветовой температурой 3000-6500 К.
В универсамах, ателье химической чистки одежды и т. д. различение цветных объектов имеет невысокие требованиях к цветоразличению, поэтому оснащение следует выполнять светодиодами, люминесцентными лампами, т. е. источниками света с индексом цветопередачи Ra>80 и цветовой температурой 3500-5500.
Общее освещение вспомогательных помещений разрядов Д-Ж таких как вестибюли, фойе, рекомендуется выполнять светодиодами с индексом цветопередачи Ra>80 и цветовой температурой 2700-1500 К.
info@3dbim.pro
+7 812 309 73 63