Освещение

E-mail

ОСВЕЩЕНИЕ (DIN 5034, 5035, 5044, 67524-26, 67528, 5031)

Видимые лучи, посылаемые источником света, называются световым потоком (ф), за единицу измерения которого принят люмен (лм). Если световой поток встречает на своем пути какую-либо поверхность, то эта поверхность получает определенную освещенность, измеряемую в люксах (лк), причём 1 лк =  1 лм/м2. Плотностью светового потока (L) определяется яркость излучающей свет поверхности независимо от того, сама ли она излучает свет (первичный излучатель), либо только отражает или пропускает световые лучи (вторичный излучатель, например, освещенные поверхности стен, пола, потолка). Единицы измерения яркости первичных излучателей — стильб (сб), вторичных излучателей — апостильб (асб).

 

nf_98_01.jpg  1. Наиболее приятная освещённость помещений (по субъективным ощущениям людей);

nf_98_02.jpg 2. Стандартное распределение светового потока в зависимости от типа светильников.  

 

Яркость первичных излучателей (асб/м2): солнечные лучи в полдень — 150000; полная луна — 0,25; люминесцентные лампы — 0,3 —1,4; матовые лампочки накаливания —5 —40; газонаполненные лампочки накаливания —200 —2000; ртутная лампа высокого давления (с люминофором) — 4 —15; светопрозрачная галогенная паросветная лампа —700 —900.

Яркость вторичных излучателей (асб/м2): потолки и стены в освещенных помещениях (в зависимости от освещенности)-1-300, уличное освещение — 0,5 —2.

Лампы с большой плотностью светового потока (лампы накаливания, смешанного света, высокого давления) требуют соответствующего экранирования. Предельная слепимость приведена в DIN 5035.

Средняя освещённость помещения определяется освещенностью горизонтальной поверхности на высоте 0,85 м от уровня пола (примерно на уровне верха стола). Помещение может иметь различную освещенность (E). Отношение Емин : Еср служит для оценки равномерности освещения (табл. 1).

Средняя освещенность Eср поверхности является результатом действия прямого и отраженного (от потолка, стен и пола) световых потоков.

Рекомендуемая освещенность приведена в табл. 1. Требования к освещенности при различных видах производственной деятельности с учетом типа помещений.

 Таблица 1. Уровни номинальной освещённости по DIN 5035

100.jpg

При проектировании новых производств освещенность всех рабочих мест не должна быть ниже 80% величин, приведенных в табл. 1. Величину освещенности, принимаемую по табл. 1, следует увеличить на 1 ступень в следующих случаях:

а) при особо сложных условиях работы, связанных с отражающей способностью, окраской и контрастностью обрабатываемых деталей и скоростью рабочего процесса;
б) в рабочих помещениях без окон или без достаточного естественного освещения;
в) в рабочих помещениях, где трудятся в основном люди пожилого возраста.

В помещениях, предназначенных для длительного пребывания людей, номинальная освещенность должна быть ≥ 120 лк, а уровни 1 — 3 достаточны для транспортных зон и подсобных помещений.

По условиям распределения светового потока светильники делятся на пять основных групп: 1) прямого освещения; 2) преимущественно прямого освещения; 3) равномерно рассеянного освещения; 4) преимущественно отраженного освещения; 5) отраженного освещения (рис. 2).

Кроме того, имеются пять подгрупп, характеризующих светильники: 1) излучатели направленного света; 2) глубокоизлучатели; 3) широкоизлучатели; 4) источники свободного излучения; 5) кососветные излучатели.

 


Для проектирования внутреннего освещения согласно DIN 5035 необходимо иметь следующие данные:

1) план помещения в масштабе;
2) характеристики помещения;
3) разрезы с указанием высот;
4) вид потолочного покрытия (например, гладкий потолок, прогоны, трубопроводы);
5) цвета окраски стен, потолка, пола и занавесей (степень отражения);
6) расположение машин, письменных столов, шкафов;
7) для сложных установок: чертёж и описание существа работы;
8) маркировка рабочих мест;
9)   тип стен  (например,  сплошная кладка,  окна,  зеркала и т.д.);
10) тип и цвет обрабатываемых деталей;
11) место и способ крепления светильников (подвесной потолок, бетонные плиты);
12) тип освещения (прямое или отраженное);
13) тип имеющегося освещения и причины переоборудования (например, низкая экономичность);
14) требуемая номинальная освещенность;
15) тип светильников (люминесцентные лампы, лампы накаливания и т.д.);
16) напряжение  (например,   переменный   ток   220 В,   трёхфазный ток 38Q В и т. д.).

Цвет освещения: цвет освещения, применяемого для обычных целей, может быть разделен на 3 группы без резко выраженных границ (табл. 1).

Требования к цветопередаче могут быть выполнены путем выбора соответствующих источников света (табл. 1).

Световой поток (ф) рассчитывают по следующей формуле: 

ф = (1,25 ENA) / (ηRηLB)

где 1,25 — повышающий коэффициент (для учёта загрязнений, колебаний напряжения в сети и т.д.); EN—  номинальная освещенность; ηR—  коэффициент влияния формы помещения в зависимости от показателя K; ηLB—  коэффициент рабочего использования светильников (по каталогам).

Для светильников прямого и равномерно рассеянного освещения

h = ab/ [h(a + b)]

где ab — стороны прямоугольного основания помещения; h — расстояние от поверхности, для которой измеряется световой поток, до светильника.

В рабочих помещениях по возможности следует устраивать общее освещение, однако имеются и другие возможности. В особых случаях и для выполнения особо точных работ применяют местное освещение рабочих мест в комбинации с общим освещением, которое должно давать ≥ 20% освещенности рабочего места. Надо следить, чтобы источники света и отраженные лучи не ослепляли работающих. Соответствующие рекомендации в DIN 5035.

Цвет освещения и способность источников света к цветопередаче

101.jpg

Освещение жилых помещений

102.jpg

*** - Значения в столбцах А относятся к помещениям благоприятных пропорций (отношение длины и ширины к высоте >1,5), значения в столбцах Б – к отношениям неблагоприятных пропорций (указанное отношение <1,5)


Местное освещение рабочих мест и ориентированное общее освещение следует устраивать по возможности слева  без отбрасывания теней на рабочее место и обрабатываемые детали. Чем большей направленностью обладают лучи света, тем резче падающие тени. Отраженное освещение не дает теней, вследствие чего трудно различать формы предметов. За исключением особых случаев направленное освещение предпочтительнее. 

Для парадных залов также применяют отраженное (скрытое) освещение, несмотря на высокие эксплуатационные затраты. Верхнюю грань карниза, скрывающего лампы, следует располагать на такой высоте, чтобы лампы не были видны. Расстояние от грани карниза до потолка принимается равным 1/8  ширины помещения, чтобы ограничить освещенность потолка. Следует избегать тёмных участков в местах соединений ламп путём их размещения вразбежку или внахлестку. С ростом доли отражённого света повышается влияние отражающей способности стен и потолка. Коэффициенты отражения стен приведены в табл. 2.

В конторских помещениях целесообразно размещать светильники или отражающие свет устройства рядами вблизи окон; тогда примерно одинаковые условия освещения будут сохранены и в дневное и в вечернее время. При глубоких помещениях следует размещать дополнительный ряд источников света на 2/з глубины помещения.

В лампах накаливания свечение возникает при прохождении электрического тока по проводнику. При этом температура вольфрамовой нити достигает 2500—3000°С. Кроме обычных ламп накаливания выпускается много типов светильников различного назначения. Обычные лампы имеют мощность от 15 до 200 Вт и выпускаются со светопрозрачной или матовой колбой. Люминесцентные (газоразрядные) лампы выпускаются стержневой, кольцевой и U-образной формы. Светоотдача этих ламп в 3—5 раз выше, чем у ламп накаливания, а срок службы в 3—7 раз больше.

 


Таблица 2. Коэффициенты отражения различных покрытий. 

103.jpg

 

nf_102_05.jpg

13. Большепролётные одноэтажные здания;
14. Шедовое покрытие;
15. Высокие промышленные здания;
17. В многоэтажных зданиях применяют широкоизлучающие люминесцентные лампы, обычно в виде световых реек параллельных рабочему месту. Лампы крепят непосредственно к потолку или на кронштейнах.

nf_102_01.jpg

1. При установке светильника, освещающего рабочее место, следует учесть тень, отбрасываемую работником
2. Хорошо организованное общее освещение устраняет падающие тени на рабочей плоскости с дополнительным местным освещением рабочего места.
3. Прямые световые лучи не должны попадать в глаза под углом  <30с к горизонту. Поверхность рабочего места не должна давать блики.
4. Угол падения световых лучей на зеркальную рабочую поверхность должен быть таким, чтобы не возникало слепящих лучей от обрабатываемых деталей.

nf_102_02.jpg


5. Искусственное освещение целесообразно устраивать с той же стороны, откуда падает дневной свет
6. В глубоких помещениях второй ряд ламп размешают на 2/э глубины помещения (рис. 7)
7. Кривая освещённости при наличии второго ряда ламп;
8. Правильная расстановка люминесцентных ламп в конторском помещении;

 

В одноэтажных зданиях и зданиях с шедовым покрытием применяют люминесцентные лампы. Расположение этих ламп определяется направлением лучей солнечного света, проникающих через остекленные потолки и шеды (рис. 14)

Для освещения высоких промышленных зданий требуются зеркальные отражательные лампы. Наиболее экономичны разрядные лампы высокого давления. Необходимо предусмотреть возможность ухода за лампами.

 nf_103_02.jpg

4. Нормальная электрическая лампочка;
5. Криптоновая лампа;
6. Лампа типа «Суперлюкс»;
7. Лампа «Концентра» с узким и широким световым конусом (см. табл. 2);
8. Свечная лампа;
9. Люминесцентные трубки «Линестра»;
10. Каплевидная лампа.

Наиболее распространённые типы ламп.

nf_103_03.jpg


Величина цветового потока наиболее распространённых люминесцентных ламп (в зависимости от мощности и цвета освещения)

104.jpg 

 

 

 nf_102_03.jpg 9. Дневной свет;
10. Искусственное освещение.
  
 nf_102_04.jpg 11. Правильно устроенное боковое освещение;
12. Варианты освещения коридоров. В коридорах или длинных подземных переходах, например от главного здания аэропорта к вспомогательным помещениям;

 

nf_101_01.jpg nf_101_02.jpg
1. Коэффициенты использования основных типов светильников;
2. Кривые предельной яркости светильников с горизонтальной плоскостью светоизлучения; особенно пригодны для встроенных светильников. Все вытянутые светильники расположены параллельно направлению взгляда;
 
nf_101_03.jpg nf_101_04.jpg
3. Кривые предельной яркости вытянутых квадратных и круглых светильников, с боковым светом, расположенных перпендикулярно направлению взгляда, например светильники в ванных;
4. Диапазон излучения светильника, в котором должна выдерживаться предельная яркость.

 

 

 

 nf_103_01.jpg
1. Прямая люминесцентная лампа;
2. U – образная люминесцентная лампа;
3. Кольцевая люминесцентная лампа;

 

 

 

nf_99_01.jpg  Характеристики качества внутреннего освещения 

 

nf_104_01.jpg 1. Скрытые за карнизом источники отражённого света;
2. Размещение ламп вразбежку в двухрядном светильнике;
3. Нахлёстка ламп предотвращает появление тёмных участков;
nf_104_02.jpg 4. Источники прямого и отражённого освещения помещений и рабочих мест;
5. Пример освещения занавесей;
6. Размещение источников отражённого и направленного освещения.

 


Эрнст Нойферт. «Строительное проектирование» / Ernst Neufert "BAUENTWURFSLEHRE"