Виды искусственного освещения по функциональному назначению: 28. Виды искусственного освещения по функциональному назначению.

28. Виды искусственного освещения по функциональному назначению.

1) рабочее, предназначено для обеспечения нормальной работы.

2) аварийное, предусматривается в помещениях и открытых пространствах для продолжения или завершения работ.

3) эвакуационное ( используется при авариях и отключениях основного освещения). организуется в проходах, на лестничных клетках, в произв. помещениях с численностью более 50 человек).

4) охранное – устанавливается вдоль границ охраняемых территорий.

5) сигнальное – фиксация границ опасных зон.

6) бактерицидное (освещение, облучение) – обеззораживание воздуха, питьевой воды, продуктов питания, еды.

7) эритемное – создается в помещениях, где недостаточно солнечного света (подземные работы, северные районы). Стимулирует обмен веществ, кровообращение, дыхание и другие функции организма.

29. Гигиенические требования к производственному освещению.

1) освещенность на раб. месте Е (Люкс) должна соответствовать характеру зрительной работы, который определяется 3-мя параметрами:

— объект различения – наименьший размер рассматриваемого предмета, части, шкалы

— фон – поверхность прилегающая к объекту различения. Характеризуется коэффициентом отражения поверхности.

— контраст объекта различения – коэффициент отражения р, определяемый отношением отраженного и падающего светового потока.

р=Fотр/Fпад

р > 0,4 — светлый фон, р=0,2-0,4 – средний фон, р м< 0,2 – темный фон

Контраст объекта хар-ся соотношением яркости рассматриваемого объекта и фона

К=(Во-Вф)/Вф

Во- яркость объекта, Вф – фона.

К > 0,5 – высокий контраст, К = 0,2-0,5 – средний , К < 0,2 – низкий

2) Равномерное распределение яркости. Если в поле зрения предметы сильно отличаются по яркости при переносе взгляда из-за частой переадаптации наблюдается повышенное утомление

3) отсутствие резких теней, тени искажают размеры и форму предметов

4) свет должен быть рассеянным

5) отсутствие прямой и отраженной блескости. Ослепленности или утомления

6) постоянство освещения во времени. Пульсация освещения могут создавать стробоскопический эффект. Меры: стабилизация питания, правильная конструкция светильников с газоразрядными лампами, жесткое крепление уличных светильников

7) все элементы осветительной установки должны быть электро-, пожаро-, взрывобезопасными.

30. Нормирование искусственного освещения. Нормируемые параметры: максимальная освещенность, слепящее действие, пульсация освещенности.

Для искусственного освещения устанавливается величина минимальной освещенности, показатели ослепленности и дискомфорта, глубина пульсации освещения.

— величина min. освещенности Е (Люкс) устанавливается по характеру работы. Устанавливается 8 разрядов зрительных работ и 4 подразряда.

— показатели ослепленности, создаваемые источником света оцениваются по уровню дискомфорта (спец. таблицы)

— коэф. пульсации Кп

Кп=(Еmax-Emin)/2Еср*100%

Кп не должен превышать 10-20%

Естественное освещение не стабильно и не задается количественными параметрами, а оценивается по КЕО=Ев/Ен*100%

Искусственное освещение: разновидности по функциональному назначению

На чтение 9 мин Просмотров 4. 3к. Опубликовано 05.02.2021 Обновлено 05.02.2021

Содержание

1. История развития искусственных источников света
2. Лучины, лампады и свечи
3. Газовые фонари
4. Электрические источники света
5. Виды и системы искусственного освещения
6. По расположению и предназначению
7. По направлению светового потока
8. По функциональному назначению
9. Основные параметры источников искусственного света

Искусственное освещение появилось очень давно и претерпело множество изменений. Современные источники света отличаются от тех, которые использовались 1000, 100 или даже 20 лет назад. В наше время от качественного света зависит не только нормальное выполнение работы, но и комфортное пребывание дома. Чтобы обеспечить оптимальные условия, надо разобраться в разновидностях оборудования и его главных особенностях.

История развития искусственных источников света

Первым искусственным средством освещения был огонь костра. В древности люди располагались около огня в темное время, чтобы обеспечить нормальную видимость и обезопасить себя от диких животных. Но у этого варианта был существенный минус – его нельзя было переносить с собой, поэтому со временем стали появляться более мобильные решения.

Лучины, лампады и свечи

С течением времени люди заметили, что некоторые смолистые породы дерева горят намного лучше и дольше, чем другие. Поэтому они стали использовать их для освещения, которое можно было переносить на небольшие расстояния. Потом для улучшения эффекта стали использоваться различные природные смолы и масла. В них вымачивали дерево или сухую растительность, чтобы потом обеспечить освещение.

Первым автономным вариантом света стали факелы, чаще всего их обматывали тканью или волокнами, пропитанными жиром животных, маслом либо нефтью. Технологии различались в зависимости от региона, поэтому время горения было разным, все зависело от качества пропитки.

Первые лампады были примитивными — в небольшую глиняную емкость наливали немного жира, смолы, масла или нефти и помещали фитиль. Этот вариант горел намного дольше, поэтому подходил для освещения жилищ лучше всего. Со временем конструкцию усовершенствовали, чтобы ее было удобно переносить и при передвижении по улице.

Длительное время факел был основным источником искусственного света.

Следующим этапом эволюции осветительных приспособлений стали свечи. Для них использовался воск или парафин. Этот вариант превосходил все предыдущие, но тоже имел ряд недостатков.

Газовые фонари

С развитием таких наук как физика и материаловедение люди открыли интересные свойства некоторых газов. Оказалось, что при сгорании они дают яркий свет, поэтому можно освещать большие пространства. Газ подавался либо из баллонов, заменяемых по мере необходимости, либо по трубопроводам.

Газовые фонари позволили организовать уличное освещение.

Также совершенствовались и фитили. Вместо быстро сгорающих пеньковых стали использовать другие варианты со специальными пропитками. А система регулировки подачи газа позволила экономить горючее и настраивать яркость.

Электрические источники света

После открытия электричества искусственный свет сделал качественный скачок в своем развитии. Ученые подбирали материалы, которые могут излучать свет при нагревании до высоких температур. Первоначально использовались графит, вольфрам, рений, молибден и платина. Из-за нагрева нити и спирали быстро перегорали, поэтому их стали помещать в колбу из стекла, из которой откачивали воздух или заполняли ее инертным газом.

Первые лампочки накаливания выглядели именно так.

Чаще всего в лампах накаливания используется сплав из вольфрама и рения. Также широко применяются лампы, работающие за счет электродугового и тлеющего разрядов, которые были открыты в период изобретения обычных лампочек.

Читайте также

История изобретения лампы накаливания

 

Виды и системы искусственного освещения

Виды искусственного освещения бывают разными в зависимости от расположения, направления потока и назначения. Каждая из классификаций имеет особенности, поэтому надо разобраться в них, чтобы использовать вариант, подходящий больше всего.

По расположению и предназначению

Тут есть всего три разновидности, они универсальны и подходят как для производственных, так и для жилых помещений. Особенности каждого из видов:

1. Общее освещение располагается на потолке или стенах. Главное требование – равномерное распределение света по комнате или производственному цеху и обеспечение нормальных условий работы или отдыха. Для небольшой площади достаточно люстры или светильника посередине. В остальных случаях заранее просчитывается количество оборудования и его расположение.

   Общее освещение должно обеспечить равномерный свет по всей площади помещения.
2. Местное освещение помогает выделить отдельную зону или рабочую поверхность. Тут могут использоваться потолочные, настенные, напольные, встраиваемые и настольные. В некоторых случаях оптимальным решением станут регулируемые модели, в которых световой поток направляется куда нужно.
3. Комбинированные варианты совмещают оба вида и позволяют добиться лучшего результата. В этом случае общее освещение работает постоянно, а местное включается при необходимости.

По направлению светового потока

От типа светового потока зависит комфорт для зрения. К тому же, в разных условиях надо использовать различные решения для обеспечение лучшего результата. Основные типы таковы:

1. Прямое освещение. Свет напрямую попадает на поверхность или какой-то объект. За счет этого обеспечивается хорошая видимость. Главное – выбрать такой вариант, чтобы свет не бил в глаза.
2. Отраженное освещение. Световой поток направляется на стены или потолок и освещает комнату за счет отражения. Подходит для жилого пространства, создает комфортную обстановку.

   Люстры с отраженным светом хорошо подходят для жилого пространства.

3. Рассеянное освещение. Еще один тип, который не создает дискомфорта зрению. Свет от лампочки проходит через рассеивающий плафон и равномерно распределяется вокруг.
4. Смешанное освещение. Любое сочетание описанных вариантов, если оно обеспечит хороший результат, может быть использовано.

По функциональному назначению

Функциональные особенности важны для производственных и рабочих помещений, поэтому данная классификация больше касается их. Выделяется несколько видов:

1. Рабочее. Должно обеспечивать нормальные условия труда. Может быть как общим, так и местным.
2. Дежурное. Включается в нерабочее время. Служит как для обеспечения видимости, так и в охранных целях.
3. Аварийное. Должно обеспечить освещение путей эвакуации в случае перебоев с электричеством. Светильники обычно работают от автономных источников питания.

   Аварийное освещение должно обеспечить безопасное передвижение людей.

4. Сигнальное. Обеспечивает видимость в зонах повышенной опасности.
5. Бактерицидное. Применяется в медицинских и других учреждениях для обеззараживания окружающего воздуха, воды или продуктов.
6. Эритемное освещение излучает ультрафиолетовые волны определенной частоты. Применяется в комнатах без естественного освещения и заменяет ультрафиолетовое излучение солнца для стимулирования физиологических процессов в организме.

На специфических видах производства могут использоваться и особые виды освещения.

Основные параметры источников искусственного света

Все требования, установленные законодательством есть в СНиП 23-05-95. А актуальная информация собрана в СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение». На основе этих документов подбираются оптимальные характеристики освещения. Что касается параметров, главными считаются следующие:

1. Рабочие показатели электрической сети. Обычно оборудование работает от стандартного напряжения в 220 В, но могут быть и другие варианты.
2. Мощность электрических ламп в ваттах. Тут все зависит от типа оборудования и освещаемой площади.
3. Нормы освещенности в люксах. Есть таблицы с точными данными для всех видов помещений.
4. Цветовая температура. От этого зависит качество освещения и видимость в помещении или в пределах рабочего места.
5. Индекс цветопередачи (Ra). Показывает, насколько правильно воспринимаются цвета в сравнении с солнечным освещением. Для нормального восприятия показатель должен составлять 80 и больше.
6. Наличие дополнительных устройств. Это может быть понижающий трансформатор, пускорегулирующее оборудование или регулятор яркости света.

Определение норм освещенности для офисных и жилых помещений по таблице сэкономит время.

От качества искусственного освещения зависит комфорт пребывания в помещении или эффективность выполнения работы. Надо подбирать оборудование, которое создает оптимальные условия и обеспечивает минимальную нагрузку на зрение.

Виды искусственного освещения жилых и производственных помещений

Если говорить об источниках света, то различают естественное и искусственное освещение. С естественным, скажем так, все понятно, а вот искусственный свет можно подавать разными видами и способами. Виды искусственного освещения подразделяются по исполнению, функциям, направлению светового потока.

Нормы освещения

Крайне важно, чтобы освещение было хорошим, так как оно сильно влияет не только на зрение, но и на психическое здоровье людей. В эпоху активного развития всех сфер человеческой деятельности потребность в хорошем освещении постоянно возрастает.

Единица измерения насыщенности и яркости света – 1 люкс. Самостоятельно определить, что комната недостаточно освещена или свет в ней слишком яркий, довольно сложно. Например, человеческий глаз не видит разницы между светом в 300 и 500 люкс. Но это может повлиять на зрение, и довольно существенно. Что делать? К выбору предметов освещения следует подходить очень внимательно.

Нормы освещенности необходимо увеличить на одну отметку шкалы освещенности. Эти нормы особенно четко контролируются в различных отраслях, где нагрузка на зрение людей намного больше, чем обычно.

Чтобы определить, нормальный ли свет, например, на производстве, используют специальные приборы. К таким приборам относятся люксометр, флешметр, фотометр. Если вам удастся найти одно из этих устройств, было бы здорово, если бы вы могли проверить с их помощью уровень освещенности в тех помещениях, где вам приходится бывать чаще всего.

Существуют общие критерии для определения нормального освещения помещения. Например, реакция глаз человека на вход в помещение после пребывания на улице. Чтобы не раздражать сетчатку, свет умеренно яркий по сравнению с уличным, но не темнее, иначе работать будет неудобно.

Есть объекты, на которых установлены обязательные нормы освещения:

• образовательное учреждение;
• АЗС и СТО;
• жилых дома;
• дороги, пешеходные переходы и т. п.;
• парки, выставки, стадионы;
• предприятия бытового обслуживания.

Естественного освещения в перечисленных объектах зачастую недостаточно для нормальной жизнедеятельности.

Неправильное освещение представляет наибольшую опасность для детей, так как их сетчатка еще недостаточно адаптирована к разным видам освещения. Не содержание стандартного освещения грозит серьезной потерей зрения у ребенка, однако нельзя сказать, что оно полностью безопасно для взрослого человека.

Норма освещенности измеряется двумя основными параметрами – степенью освещенности и мощностью пульсации световых лучей. На самом деле свет, излучаемый различными лампочками, постоянно пульсирует, но это остается незамеченным человеческим глазом. Пульсация освещенности – это отношение амплитуды колебаний освещенности к их среднему значению.

Частота мерцания света измеряется в Гц. По международному стандарту этот показатель не должен быть ниже 400 Гц. Часто этот параметр указывается на упаковках лампочек, на что, несомненно, следует обращать внимание.

Лампы накаливания подпадают под установленную норму, поэтому вполне безопасны для использования в различных помещениях, чего нельзя сказать о люминесцентных лампах.

Способы реализации освещения

Различают четыре основных типа искусственного освещения по способу реализации в помещении:

• Общее За счет равномерного распределения ламп свет рассеивается равномерно. Самый простой пример – люстра посреди комнаты или точечные светильники, распределенные по периметру комнаты.

Если источник света один, например, большая люстра, то свет в разных частях комнаты будет разным, но резких перепадов не будет. Однако человеческий глаз воспринимает изменения света весьма специфично. Например, если уровень освещенности в помещении будет в десять раз ниже, чем на улице в солнечную погоду, человек, войдя в дом, не сильно это почувствует.

• Местный (местный). Источник света располагается так, чтобы освещать определенную зону комнаты (стол, кресло для чтения, прикроватную зону и т. д.). Многие дизайнеры сходятся во мнении, что такой свет является завершающим штрихом в оформлении интерьера.

Основным отличием местного типа освещения от общего является возможность изменить направление света (повернуть светильник в другую сторону).

• Эмфатический. Используется в дизайне для выделения светом определенного объекта. Например, в квартире это может быть подсветка картины, ниши.

Чаще всего акцентный тип искусственного освещения встречается в торговых центрах, магазинах, на выставках, когда внимание покупателя привлекается к товару с помощью направленного света.

• Комбинированный. Комбинация общего и местного освещения. Он получил наибольшее развитие в дизайне, так как позволяет выделить или оттенить разные функциональные зоны помещения.

Типы направления светового потока

Основным критерием при выборе типа искусственного освещения является комфортное пребывание в помещении. Это достигается выбором правильного направления света.

• Напрямую. Световой поток направляют на конкретный объект, делая на нем основной акцент. Также такой способ освещения позволяет визуально увеличить размер объекта. Прямой свет в основном используется в декоративных целях в интерьерах жилых домов и коммерческих помещений.
• Косвенно. Освещение, обеспечивающее достаточную освещенность помещения, без прямого направления световых лучей. Например, распределение светильников по периметру комнаты, или если источник света всего один, то направление светового потока от него строго к потолку. Это позволяет равномерно освещать помещение, а степень освещенности зависит от яркости лампочек.
• Рассеянный Свет направляется в комнату через рассеивающий экран — непрозрачный потолок. Рассеянный свет равномерно распределяется по комнате, нет перехода между более яркими или более темными участками. Люстры и подвесные светильники используются для рассеянного освещения.
• смешанное Использование всех перечисленных видов искусственного освещения в одном помещении.

Функциональное назначение светильника

При покупке люстры или светильника люди часто в первую очередь обращают внимание на декоративные качества источника света, забывая о функциональном назначении. Однако эти параметры одинаково важны, а иногда важнее функция светильника. По функциональному критерию искусственное освещение подразделяется на:

• Рабочее освещение, которое устанавливается в рабочих зонах различных помещений, что соответствует предлагаемым нормам освещенности. Обеспечивает слаженную работу производства, комфортное передвижение людей и транспорта. Если человек длительное время работает в условиях плохой освещенности, вскоре его зрение значительно ухудшится, а еще позже может совсем исчезнуть. При этом речь идет не только о производстве. Работа в офисе не менее вредна при плохом освещении или чрезмерно активной пульсации светового потока.

• аварийное освещение Это освещение, которое включается, когда свет внезапно гаснет из-за чрезвычайных обстоятельств. Используются так называемые запасные энергетические резервы. В аварийном режиме степень освещенности рабочей зоны должна быть не менее 5% от нормальной освещенности.
• Охрана Источники освещения, установленные вдоль пограничных зон, предназначены для работы в вечернее и ночное время. Они не должны быть очень яркими, так как зрение довольно быстро привыкает к темноте, поэтому нужен лишь небольшой дополнительный источник света. Однако вся охраняемая территория должна быть обеспечена такими источниками.
• Эвакуация. Благодаря такому типу освещения при необходимости люди могут безопасно эвакуироваться. Минимальная освещенность должна быть 0,5 лк в помещении и 0,2 лк на открытых площадках.
• Сигнал. Этот тип освещения представляет собой луч света для фиксации безопасных зон на случай той же эвакуации, например.

Виды искусственного освещения жилых и производственных помещений

Освещение – Устойчивое развитие

Светлые полки на южной стене отражают дневной свет дальше внутрь помещения. Изображение предоставлено NREL

Искусственное освещение может составлять до 15% годового потребления электроэнергии зданием. Использование современных технологий освещения и проектирование, направленное на минимизацию потребности в искусственном освещении, может снизить потребление энергии освещения в зданиях на 50-70%.

Дизайн зеленого освещения соответствует количеству света и функции помещения. Секции освещения для разных зон или разных функций должны находиться на отдельных элементах управления, чтобы пользователи помещения могли сами решать, сколько света им необходимо. Рабочее освещение должно быть установлено там, где это необходимо, а окружающее освещение должно быть уменьшено в других местах. Датчики присутствия, которые автоматически включают и выключают свет по мере необходимости, могут снизить потребление энергии, оказывая минимальное воздействие на людей, находящихся в здании. Возможности для дневного освещения должны быть максимальными, при этом необходимо контролировать блики и нежелательное тепловыделение.

Дневное освещение

Использование дневного света в здании снижает потребность в искусственном освещении и, как считается, оказывает благотворное влияние на находящихся в здании людей. Хорошее дневное освещение в основном использует мягкий рассеянный свет неба и отраженный свет, а не прямой солнечный свет, особенно летом.

Ориентация

Окна на южную сторону с соответствующими навесами обеспечивают непрямой свет летом и тепло и свет зимой. Окна, выходящие на восток и запад, пропускают свет утром и вечером, но могут ослеплять и пропускать жару летом. Окна, выходящие на север, также можно использовать для дневного освещения, так как они пропускают относительно ровный свет без бликов и практически не вызывают нежелательного летнего притока тепла. Однако следует тщательно продумать количество, размер и тип стекла окон, выходящих на север, поскольку они не способствуют пассивному притоку солнечного тепла зимой и теряют больше тепла, чем изолированные стены.
Окна фонаря по обеим сторонам градирни в Центре для посетителей Зайон в Национальном парке Зайон, штат Юта. Изображение предоставлено NREL. Отраженный свет

Отраженный свет уменьшает блики и позволяет достигать областей, в которых естественного освещения не было бы. Простое окрашивание внутренних стен и потолков в светлый цвет может помочь обеспечить отраженный свет. Светлые полки — хорошая стратегия для создания тени для окон, выходящих на юг, и отражения света вглубь помещения.

Световая полка представляет собой горизонтальный светоотражающий выступ, расположенный выше уровня глаз, с расположенным над ним окном-фрамугой. Внешние полки более эффективно обеспечивают затенение, чем внутренние полки, но их комбинация лучше всего обеспечит равномерное освещение.

Окна фонаря:

Окна фонаря — это вертикальные окна в верхней части стены. Они поднимают свет вверх по комнате и освещают потолок. Отраженный от потолка свет — мягкий, непрямой свет, имитирующий мансардное освещение. Они также позволяют свету проникать в помещение глубже, чем окна, установленные на стандартной высоте, особенно при использовании в сочетании с прилегающими светлыми навесами и светлыми потолками.

Типы освещения:

Компактная люминесцентная лампа. Изображение предоставлено NREL.

Люминесцентные лампы
Люминесцентные лампы потребляют 25-35% электроэнергии, потребляемой лампами накаливания, которые дают эквивалентное количество света, а срок службы люминесцентных ламп в 10 раз больше, чем у ламп накаливания. Существует два типа люминесцентных ламп: компактные люминесцентные лампы и люминесцентные лампы/круглые лампы. Люминесцентные лампы с прямыми трубками устанавливаются в специальный светильник со встроенным балластом, а компактные люминесцентные лампы можно использовать в стандартных светильниках. Трубчатые люминесцентные лампы чаще всего используются в больших помещениях, тогда как компактные люминесцентные лампы чаще используются в жилых помещениях.

Светодиоды (LED)
В настоящее время светодиоды являются одной из наиболее эффективных и быстро развивающихся технологий освещения. Бытовые светодиоды потребляют 25% электроэнергии ламп накаливания и служат в 25 раз дольше. Светодиоды почти не излучают энергию в виде тепла — для сравнения, лампы накаливания выделяют 90% своей энергии в виде тепла, а компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) выделяют до 80% своей энергии в виде тепла. Светодиодные продукты в настоящее время не так широко доступны или недороги, как компактные люминесцентные лампы или лампы накаливания, но с каждым годом их становится все больше.

Газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID)
В настоящее время газоразрядные лампы HID являются наиболее эффективным доступным освещением и могут сэкономить до 75%-90% энергии освещения при замене ламп накаливания. Ксеноновым лампам требуется до десяти минут, чтобы произвести свет при первом включении. По этой причине, а также из-за интенсивного света, который они излучают, они идеально подходят для наружного освещения и больших помещений, где свет остается включенным не менее часа подряд.