Природне і штучне освітлення. Види, таблиці.

Яскравість випромінювання, його спрямованість, колірна гамма, чіткість і контрастність освітлюваних предметів, наявність мерехтіння, пульсацій, тіней і відблисків від поверхонь, що відбивають впливає на візуальне сприйняття навколишнього світу, що при неправильній системі освітлення, в свою чергу призводить до захворюваності очей і стомлюваності психіки.

Оскільки від фізичної втоми, розумової активності мозку і психологічного настрою прямо залежить зосередженість і уважність людини, результат його діяльності та безпеку роботи на виробництві, то існують спеціальні норми штучного освітлення, які регламентуються СНиП 23-05-95.

Вимоги в даному документі нормують створення максимально комфортного і безпечного освітлення, тому чітке розуміння параметрів і критеріїв, які використовуються при розрахунку різних освітлювальних установок, буде корисно і в побуті, для оптимального розташування світлових прорізів і вікон, а також при виборі електроосвітлювальних приладів.

Нормативні вимоги СНиП

Необхідні характеристики освітлювальної системи:

  • Рівномірна освітленість простору;
  • Оптимальна яскравість для необхідної зорової роботи;
  • Відсутність сліпучого ефекту від прямого світла;
  • Відсутність засліплюючих відблисків і дискомфортних відображень;
  • Оптимальна контрастність розрізняються предметів;
  • Максимально наближена до природного спектру колірна гамма штучного освітлення.
  • Відсутність мерехтіння світла, його пульсацій і стробоскопічного ефекту.

За джерела світла поділяють освітлення на природне і штучне.

Класифікація систем освітлення

Опис природного освітлення

Використання денного світла доцільно економічно, сонячне випромінювання природно для зору, воно не викликає негативних ефектів і дискомфорту, який властивий при застосуванні деяких електроосвітлювальних приладів.

Таблиця природної освітленості

Тому, для максимального використання сонячного світла проектуються досить широкі світлові прорізи, завдяки яким прямі і розсіяні сонячні промені потрапляють в приміщення.

Бічне освітлення житлового приміщення

Розрізняють такі види природного освітлення: бічне, верхнє, комбіноване (поєднане бічне і верхнє). Заради економії енергоресурсів в світовій архітектурі все частіше застосовуються комбіновані освітлювальні системи, що використовують природний світло, що проходить крізь похилі мансардні вікна.

Все більшої популярності набирає інноваційна ілюмінація будівель прямими і розсіяними сонячними променями в стилі атріум, із застосуванням скляних дахів і зенітних ліхтарів у вигляді прозорих куполів, пірамід, півсфер.

Стиль атріум – півсферу
зенітний ліхтар

Розраховуючи природне освітлення, застосовують коефіцієнт, що дорівнює співвідношенню внутрішньої εв і зовнішньої εн освітленості виміряної одночасно:

КПО = εв / εн

рівномірність освітленості

Якість зорової роботи безпосередньо залежить від розташування і яскравості використовуваних джерел світла. Одним з недоліків природного освітлення є постійний рух випромінювача – Сонця, через що рівномірність освітлення різних місць в приміщенні змінюється протягом доби.

За СНиП допустима нерівномірність освітленості всередині приміщень 3: 1. Для досягнення оптимального розподілу світла, будівлі проектують з необхідною кількістю світлових прорізів, розташовуючи штучні джерела світла рівномірно по всьому простору приміщень.

Специфіка зовнішнього освітлення. Ступінь захисту

Через вплив таких несприятливих факторів атмосферних явищ як дощ, сніг, ожеледь, туман, пил, волога, вітер, існують певні приписи щодо електрозахисту електроосвітлювальних приладів, використовуваних на відкритому просторі.

Рівень захищеності електричних джерел світла в міжнародній класифікації позначається двома цифрами ступеня захисту електроприладів IP (ingress protection, захист від доступу). Ступінь захисту регламентує можливість застосування електроосвітлювальних пристроїв в різних умовах навколишнього середовища.

Таблиця ступеня захисту

Перша цифра від 0 до 6 характеризує захист від пилу і твердих частинок, а друга, від 0 до 9 вказує на захист від впливу води.

Через специфіку внутрішнього устрою застосовуються в такому випадку світильників, штучне світло поділяють на внутрішній (IP 20 – 22) і зовнішній (IP 43-68). Нижче наведені значення IP, характерні для випускаються освітлювальних електроприладів.

Різновиди штучного освітлення щодо розміщення світильників

За способом розташування електричних джерел світла розрізняють такі види штучного освітлення приміщень і відкритих майданчиків:

  • Загальна;
  • місцеве;
  • комбіноване;

При використанні загального освітлення, світло розподіляється рівномірно по площі завдяки дотриманню рівномірних проміжків між джерелами світла однакових по потужності, що розташовуються зверху.

Використання одиничного світильника доречно лише для невеликої кімнати, інакше затінення віддалених куточків великого приміщення буде значним, і його не можна компенсувати збільшенням потужності випромінювача – поблизу занадто яскраве світло буде зліпити очі.

Якщо для виконання точних робіт, що вимагають зосередженої зорового контролю необхідна невелика площа інтенсивно освітлюється простору, то використовують місцеве спрямоване освітлення, при якому не виникає тіні, що падає на освітлювану робочу зону. Комбіноване освітлення має на увазі одночасне використання загальних і місцевих освітлювальних установок.

Таблиця світлового потоку різних ламп

Функціональність освітлення і його призначення

Згідно ГОСТ 12.1.046-85, освітлення за його функціональним призначенням поділяється на такі категорії:

  •  Робоча. Для різних виробничих процесів в різних сферах життєдіяльності, нормативними документами, що описують необхідні технічні умови, передбачається своя норма освітленості;
  • Аварійне. Застосовується для можливості продовження технологічного процесу і безпечної зупинки потенційно небезпечних робіт, якщо сталося вимкнення робочого освітлення, яке може спричинити виробничу травму, загоряння, отруєння або вибух;
  • Евакуаційне. Призначається для безпечної евакуації жителів і персоналу в разі виникнення загрози;
  • Охоронне. Світильники розташовуються по периметру об’єкту, що охороняється для забезпечення прямого зорового контролю. У разі застосування відеоспостереження, освітленість повинна відповідати світлочутливості камер спостереження;
  • Чергове. Застосовується в неробочий час в офісних і виробничих приміщеннях.

Для забезпечення всіх видів освітлення, крім робочого, повинно бути забезпечено автономне електроживлення для використовуваних джерел світла.

Властивості штучного світла, що впливають на якісні характеристики освітлення

На якість штучного освітлення впливає відбиття світла від оточуючих поверхонь. Якщо відбиває поверхня матова, має світлий відтінок, то загальна освітленість збільшиться без виникнення дискомфорту.

Але в разі, якщо джерело світла оточений блискучими поверхнями, то відбитий блиск буде зліпити очі і заважати зорової роботи. Для забезпечення контрастності необхідно, щоб фонова поверхню відображала якомога менше світла.

Використання яскравих точкових світильників також викликає дискомфорт і сліпучий ефект, тому застосовують різні розсіюють дифузори і відбивачі, що створюють спрямований потік світла.

Колірна температура випромінювання впливає на напруженість очей, тому для домашніх умов краще застосовувати лампи з теплим відтінком (2700 К), а для виробничих цілей більше підійдуть джерела світла з температурою 6000 К, які мають холодне свічення.

Світлові ефекти, що змінюють зорове сприйняття

Важливим параметром для системи освітлення є передача кольору штучних джерел світла, у різних типів ламп вона відрізняється, характеризує ставлення спектрального складу випромінювання освітлювальних приладів до денного світла, позначається Ra.

Чим більше значення кольору, тим менше спотворюються кольори поверхонь при штучному освітленні. Даний параметр дуже важливий для забезпечення необхідної контрастності розрізняються предметів. Світильники, у яких Ra>80 вважаються хорошими.

Деякі типи люмінесцентних джерел світла мерехтять з частотою живлячої напруги. Дане мерехтіння майже непомітно для людського ока, але може створювати стробоскопічний ефект, що викликає ілюзію, при якій деталі, що обертаються механізмів можуть здатися нерухомими, що в умовах великого рівня шуму може ввести в оману обслуговуючий машини персонал, який може отримати травму через це.

Нестабільне живлення освітлювальних приладів призводить до їх пульсації, що несприятливо позначається як на самих пристроях, так і на стомлюваності очей.

Тому в побуті потрібно використовувати стабілізовані джерела живлення, а на виробництві освітлювальні лінії живити від окремого джерела.

Таблиця зорової роботи в різних приміщеннях

Вимірювання і розрахунок освітленості

Освітленість, вимірюється в люксах. Один люкс, скорочено лк (lx), дорівнює освітленості поверхні в 1 м² світловим потоком в 1 люмен (лм). Для вимірювання освітленості застосовуються люксметри.

Різні види люксометри

Завдяки акомодації, очі здатні адаптуватися до різних рівнів природної освітленості:

Нормами СНиП регламентується розрядність зорової роботи щодо розмірів розрізняти предмети. Для кожного розряду вказується необхідна освітленість.

Таблиця штучної освітленості

Це скорочена таблиця для розрахунків штучного освітлення, що застосовується до житлових і громадських будинків. У побуті вкрай важко проводити розрахунки освітлення за таблицями СНиП, тому існують спрощені таблиці, в яких вказується прийнятна освітленість побутових приміщень.

Спрощений порядок розрахунку параметрів штучного освітлення

Для вибору штучного джерела світла застосовується в побутових цілях, існує спрощена формула розрахунками значення світлового потоку необхідного світильника.

φ = ε * S * k * z / (η * N),

де: ε -Освітлення, взята з таблиці вище (лк), S – площа освітлюваної поверхні (м2), k (1,4 … 1,9) – коефіцієнт запасу, z (1,11 … 1,29) – коефіцієнт нерівномірності освітлення, φ – світловий потік випромінювача (лм), η (0,2 … 0,7) – коефіцієнт корисної використання світильника, N – Кількість джерел світла.

У дужках дані одиниці виміру і усереднені значення, властиві побутових приміщень. Для рівномірності розташування світильників використовують формули:

λ = L / h,

де λ – поправочний коефіцієнт (для енергозберігаючих ламп λ = 1,3; h – висота світильника, L – відстань між джерелами світла.

Відповідно: L = h * λ; h = L / λ;

Варто зауважити, що в європейського аналога СНиП (EN 12464) норми освітленості вище і враховується параметр дискомфорту.

Ссылка на основную публикацию