Световое освещение – Световой дизайн освещения: способы, нормы, идеи

Световой дизайн освещения: способы, нормы, идеи

Красота и уют интерьера во многом зависит от его правильного освещения. Любой дизайнерский проект начинается с этапа выбора осветительных приборов и проработки их расположения, так как в процессе оформления квартиры исправить эти детали будет уже сложно.

Понятие «световой дизайн» гораздо сложнее и многограннее, чем может показаться на первый взгляд. Он должен выставлять в выгодном свете достоинства помещения и скрывать его недостатки, делать его уютным и комфортным, подчеркивать индивидуальность хозяина.

Световой дизайн принято подразделять на три составляющие, каждой из которых отводится особая роль в создании стильного и гармоничного освещения интерьера.

• Общий дизайн – является фоном, от которого стоит отталкиваться при проработке расположения других источников света.
• Световая архитектура – подразделяется на внутреннюю, внешнюю и интерьерную. Определяет общую стилистику, делает световой дизайн более индивидуальным и выразительным.
• Светодизайн – все то, что можно менять местами и перемещать. Наиболее пластичный элемент освещения, выражающий индивидуальность хозяина.

Обычно грамотный проект включает в себя все три элемента, ведь только их умелое сочетание способно создать интересный и стильный интерьер.

Красивый дизайн во многом зависит от освещения

Продумывать световой дизайн нужно осторожно

С помощью света можно выделить или скрыть элементы интерьера

Каким бывает освещение

Существует несколько видов освещения, каждое из которых имеет свои функции и правила выполнения:

Вид	Функция	Требование
Фоновое	Комплексное освещение пространства, создание фона	Максимальная охватываемая площадь, минимальные тени
Местное	Подчеркивает детали	Подходящий спектр света
Рабочее	Точечное освещение зон, где свет особенно необходим	Оптимальный для человеческого восприятия свет
Декоративное	Эстетическая	Безвредность
Фоновая засветка	Делает происходящее в помещении недоступным для посторонних глаз	Должна быть непрозрачна снаружи

Правильно подобранное освещение может изменить интерьер до неузнаваемости

Существует несколько видов освещения

Влияние освещения на эмоциональное состояние

От выбора светильников зависит не только внешний вид вашей квартиры, но и психическое и эмоциональное состояние ее обитателей. Ученые установили, что освещение, воздействующее на нас, обладает множеством свойств, которые могут приносить как пользу, так и вред.

• Желтый свет – классический вариант, от которого люди вряд ли когда-нибудь откажутся. Этот цвет создает атмосферу уюта и полезен для глаз.

• За счет белого освещения происходит повышение работоспособности человека. Но при слишком высокой резкости такого света наступает быстрое утомление.

• Красный заряжает энергией и бодростью, повышает давление.

• Оранжевый цвет провоцирует улучшение аппетита и увеличение пульса.

• Голубое сияние действует расслабляющее, а давление при этом понижается.

• Зеленое освещение используют в спальнях и детских комнатах. Оно успокаивает и расслабляет, а также очень комфортно для глаз.

• Фиолетовый и синий свет не используется для жилых помещений и комнат с длительным пребыванием. Эти цвета угнетают и действуют раздражающе.

Голубой свет поможет расслабится

У каждого цвета есть свое влияние на человека

От освещения может зависеть эмоциональное состояние

Как регулировать естественный свет

При прохождении через стекла и отражении от зеркал естественное освещение становится чересчур жестким и резким. Сгладить этот световой эффект можно с помощью полупрозрачных и ажурных преград – тюли и органзы. Рассеивая свет, они делают естественное освещение плавным и комфортным.

Еще один способ управления световым потоком, льющимся из окон – вертикальные жалюзи. Они делают его менее жестким, а при определенном повороте задают ему необходимое направление. С их помощью уровень освещенности помещения регулируется всего несколькими движениями рук.

Светом можно выделить нужные предметы в интерьере

В некоторых случаях можно обойтись и без естественного света

Принципы искусственного освещения

К освещенности любого пространства предъявляется множество санитарно-гигиенических требований, определенных различными ГОСТами и нормами. Изучать их можно долго и упорно, но удобнее будет ознакомиться лишь с наиболее важными из них.

Показатели	Спальни и гостиные	Кухни и столовые	Тренажерные залы	Детские комнаты	Рабочие кабинеты	Прихожие	Туалеты	Ванные комнаты	Бассейны
Освещенность, лк	150	150	150	200	300	50	50	100	100
КЕО	0,5	0,5	0,5	0,7	1,0	Не регламентируют	Не регламентируют	Не регламентируют	0,5
UGR	0	0	60	0	0	0	Не регламентируют	Не регламентируют	60

Все значения в этой таблице являются лишь необходимым минимумом, верхних граничных значений никакие нормы не устанавливают.

Понятия КЕО и UGR знакомы далеко не каждому читателю. Давайте попробуем разобраться, что же это такое и чем они отличаются друг от друга.

В спальне можно обойтись без сильных источников света. Достаточно будет нескольких светильников

Для каждого дизайна освещение стоит подбирать индивидуально

Существую некие нормы для освещения разных комнат

КЕО

Коэффициент естественной освещенности – это отношение естественной освещенности к общей. Параметр определяет долю естественного света, попадающего в пространство комнаты. Приведем простейший пример.

Пусть мы измерили освещенность посреди гостиной, и она составила 300 лк. Выйдем на открытый балкон смежный с этой комнатой, и измерим уровень освещенности там. Допустим, он составил 500 лк. Тогда КЕО будет рассчитываться как 300/500=0,6. Сравнивая этот показатель с табличным значением, приходим к выводу, что норме свет соответствует.

UGR

Коэффициент дискомфорта определяется международными стандартами и служит показателем жесткости света. Измеряется он в пределах от 1 до 100 и определяется поляризацией, когерентностью и спектром светового потока.

Говоря простыми словами, эта величина показывает, насколько мягок и благоприятен свет в комнате для человеческого глаза.

Информация по теме

Освещением можно выделить некоторые предметы в интерьере

Если в комнате много естественного света, можно обойтись люстрой

Основные правила

Разобравшись с нормами, стоит поговорить и об основных правилах, которые отвечают уже не за отсутствие вреда здоровью человека, а за гармоничное эстетическое оформление интерьера.

1. Световое оформление должно быть обязательно согласовано с цветом интерьера.

2. Поток света визуально растягивает помещение, удлиняя его в сторону своего направления.

3. Светлые помещения освещают равномерно, выполненные в темных тонах – каждую зону отдельно.

4. В рабочей зоне идеальный свет – белый.

5. Светлые предметы лучше подсвечивать цветным светом, а для ярких деталей выбирают светлое местное освещение.

6. Насыщенных теней и отсутствия света в отдельных зонах лучше избегать.

Поток света визуально растягивает помещение, удлиняя его в сторону своего направления

В спальне можно обойтись люстрой и несколькими светильниками

Световое решение обязательно должно сочетаться с интерьером комнаты

Плюсы и минусы люстр

Наиболее распространенный вид светильников, который применяется в интерьере любой комнаты и стилистики – подвесные и потолочные люстры. В них используются разные типы ламп, они отличаются по стилю и конструкции, но наиболее важный параметр при выборе – это материал, из которого люстра изготовлена.

Материал	Плюсы	Минусы
Металл	Прочность, долговечность Легко поддается чистке	Из-за большой массы люстра требует более прочного крепления к потолку Высокая стоимость
Стекло	Многообразие форм и расцветок Отсутствие деформаций Легкость чистки
Дерево		Требовательность к уходу Неустойчивость к воздействиям влаги Подверженность воздействию света Недолговечность
Хрусталь
Пластик
Текстиль

Люстры однозначно смотрятся достаточно стильно и обыгрывают общую стилистическую задумку интерьера, создавая вокруг себя атмосферу тепла и уюта, однако имеют они и минусы:

• Затруднительный монтаж.
• Сложности в уборке. Для того, чтобы хорошо почистить люстру, сначала придется выкручивать плафоны, а затем вкручивать их на место.
• Высокая стоимость по сравнению с обычными светильниками.
• Не подходят для комнат с низким потолком.
• Маркость. Декоративные люстры, расположенные под потолком, собирают на себя много пыли из-за обилия подвесных элементов.

Не смотря на свою красоту они очень трудны в монтаже и уходе

Люстры смотрятся всегда очень стильно

Плюсы и минусы светильников

Последнее поколение светильников, пользующееся огромной популярностью – светодиодные или led-светильники. Их успех на рынке объясняется множеством преимуществ такого освещения:

• Долговечность. Срок службы более 50 тысяч часов.

• Энергосбережение.

• Экономичность.

• Высокий КПД.

• Возможность изменять цвет, яркость и температуру освещения.

• Компактные и гибкие модули, позволяющие реализовать множество дизайнерских задумок.

• Прочность.

• Экологичность.

• Безопасность. У таких светильников крайне низкий риск возгорания.

Относительно минусов светодиодного освещения стоит сказать следующее:

Информация по теме

• Высокая стоимость может сначала напугать, однако она полностью компенсируется длительным сроком службы и экономичностью таких приборов.

• Необходим LED-драйвер для обеспечения питания прибора.

• Светодиоды имеют свойство терять яркость, и их свет становится более тусклым.

• Заменить перегоревший светодиод бывает проблематично.

С помощью светильников можно подсвечивать конкретные зоны

На данный момент очень популярны светодиодные светильники

Иногда светильники используют как элемент декора

Уличное освещение

Наружное освещение дома выполняется с декоративной, охранной или функциональной целью.

Функциональной подсветке принято уделять особое внимание в проекте, так как именно она отвечает за безопасное перемещение во дворе. Основными объектами являются садовые тропинки, ступени и крыльцо, а наиболее популярным решением – небольшие светильники на коротких ножках. Они отлично впишутся в любой ландшафтный дизайн и не займут много места, а в темное время суток отлично справятся со своей задачей.

Совет для самых экономных хозяев – использовать светильники на солнечных батареях, их выбор так же огромен.

Для экономии можно использовать светильники на солнечных батареях

Наружное освещение дома выполняется с декоративной, охранной или функциональной целью

Декоративная подсветка предназначена для того, чтобы с помощью света акцентировать внимание на самых привлекательных деталях вашего сада. Ее можно установить у фонтана, водоема, зоны отдыха или садовой скульптуры.

Правильно организованный световой дизайн интерьера способен творить настоящие чудеса, преобразовывая пространство, изменяя направление потока света и благотворно воздействуя на психику человека. Главное в погоне за стильным и современным проектом интерьера – соблюдать правила освещения и не забывать о собственном комфорте и здоровье.

Видео: Световой дизайн квартиры

 50 фото идей светового дизайна в интерьере:

www.dizainvfoto.ru

Что такое освещенность, цветовая температура и яркость света

Трудно встретить человека, который не разбирался бы в мерах длины, площади, объема, веса. Не вызывает сложностей исчисление времени, определение температуры. Но вот если спросить кого-нибудь о фотометрических величинах, то в большинстве случаев внятного ответа ожидать не приходится. А между тем, с освещением, естественным или искусственным, мы живём в постоянном контакте. Значит, надо научиться и его оценивать каким-то образом.

Освещенность это…

Безусловно, такая оценка производится всегда и всеми, но чаще всего – чисто на уровне субъективного восприятия: достаточно света или нет. Однако, подобная «градация» именно что субъективная, и может давать существенные ошибки. Последствия таких некорректных оценок нельзя недооценивать — и недостаточность освещения, и его избыточность негативно влияют и на органы зрения человека, и на его психоэмоциональное состояние.

А между тем, существует специальная величина – освещенность, значение которой регламентируется законодательными актами в области строительства и санитарии. То есть освещенность это как раз тот критерий качества, позволяющий правильно оценить организацию системы освещения помещений. В этой статье мы как раз и поговорим об этом параметре и связанными с ним другими фотометрическими величинами, посмотрим, как это можно использовать в практическом приложении.

Какие фотометрические величины используются при расчетах освещения

По укоренившейся привычке многие продолжают считать, что оценку освещенности помещения можно производить в единицах измерения энергии – ваттах. Такое заблуждение легко объяснимо – в наследство от времен полного господства ламп накаливания нам остался этот устойчивый стереотип.

Лампы накаливания выпускались различной потребляемой мощности – 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150 и более ватт. И каждый хозяин дома или квартиры на собственном опыте знал, что для нормального освещения в гостиной, например, он должен ввернуть в люстру три лампочки по 60 ватт, для настольной лампы достаточно будет «сороковки», в кухню нужно приобрести стоваттную и т.д.

Кстати, явным наследием этого до сих пор остаётся практика, применяемая производителями ламп – указывать на их упаковке, кроме потребляемой мощности, светоотдачу, выраженную в эквиваленте мощности старых ламп накаливания.

Такие аналогии с лампами накаливания той или иной мощности помогают простому человеку мысленно оценить ожидаемую светоотдачу. Но никакой прямой связи здесь нет.

Так что запомним первое – в ваттах ни световой поток, излучаемый лампой, ни получающаяся от нее освещенность поверхности не измеряются. Указанные на корпусе прибора ватты – это количество потребленной лампой электроэнергии, которая путем тех или иных физических преобразований превращается в видимый свет.

Некоторые люди старшего поколения вообще уверены, что световая отдача осветительного прибора измеряется в свечах. Кстати, это не столь далеко от истины, а почему – станет понятно ниже. Но это опять же – никак не освещенность.

Так что имеет смысл рассмотреть основные фотометрические величины по порядку, от источника света к освещаемой поверхности. Сразу оговоримся – тема эта довольно сложная для восприятия неподготовленным человеком. Поэтому постараемся максимально упростить изложение, не будем его перегружать громоздкими формулами. Так, чтобы просто сложилось общее понимание вопроса.

Световой поток

Свет, как известно, имеет волновую природу. В определённом диапазоне длин волн электромагнитное излучение воспринимается органами зрения человека, то есть становится видимым. Примерные границы этого диапазона – от 400÷450 нм (красная часть спектра) до 630÷650 (фиолетовая область).

Помните, как в нас в детстве учили запоминать цвета радуги – «Каждый охотник…» и т.д.? А ведь радуга – это наглядный природный пример спектрального разложения света.

Электромагнитные волны являются переносчиком энергии – именно энергия Солнца обеспечивает жизнь на Земле. Но отвлечёмся от астрономических категорий, вернемся к обычным источникам света.

Итак, раз источник излучает свет, то это означает излучение и перенос определённой энергии. Количество этой лучистой энергии (We), перенесенной в единицу времени, носит название лучистого потока (Фе). И измеряется он в ваттах.

Однако, речь идет об освещении, то есть восприятии цвета человеческим зрением. И оценить количество энергии «на глаз» — это сразу заложить большую погрешность. Например, два источника, обладающих равной мощностью излучения, но с разным цветом свечения, будут восприниматься глазом тоже по-разному.

Чтобы унифицировать этот параметр, введена специальная физическая величина – световой поток (Ф). Это тоже показатель мощности лучистого потока, но только той его части, что воспринимается среднестатистическим здоровым человеческим глазом.

Измеряться световой поток  также может в ваттах (это, скорее, энергетический показатель), или в люменах (световой показатель). На практике обычно применяются люмены.

Для точного значения одного люмена в качества эталона взято излучение из центральной, зеленой части видимого спектра, длиной 555 нм.

Итак, принято, что лучистый поток с длиной волны 555 нм величиной 1 ватт соответствует 683 люменам. Почему такой странный коэффициент? Просто окончательное утверждение этой единицы в системе СИ состоялось в 1979 году, а первые опыты по фотометрии с введением показателя светового потока начали производиться задолго до этого. В ту пору, когда электрического освещения еще не существовало, и более-менее стабильным, «эталонным» источником света служила обычная свеча. И сложившееся соотношение энергетического ватта и светового люмена было со временем пересчитано  и перешло до наших дней.

Еще раз напомним — упомянутые выше ватты, которыми также может измеряться световой поток, не имеют никакого отношения к тем, что указаны на упаковке лампы. Там показывается потребление светильника, то есть то количество энергии, которое он «заберет» из сети. Нас же должна больше волновать его энергетическая световая отдача – какое количество видимой лучистой энергии он «выдаст». Так что гораздо правильнее будет при выборе лампы обращать внимание не на эфемерные сравнительные аналогии в ваттах, а на четко указанное значение светового потока в люменах.

Ищите на упаковке лампы значение ее светового потока в люменах.

Световая отдача

Это – очень интересная в практическом плане величина, так как она, по сути, характеризует эффективность источника света. Важно выбирать лампу не исходя из ее потребляемой электрической мощности, а из того, как эта мощность расходуется при преобразовании в световую энергию.

Итак, величина светоотдачи показывает, какой световой поток вырабатывается лампой при преобразовании одного ватта затраченной энергии. Понятно, что и измеряется она в люменах на ватт (лм/Вт).

Преобразование одного вида энергии в другой производится по-разному. Например, в привычных лампах накаливания применен резистивный принцип – свечение вызывает раскаленная спираль с большим электрическим сопротивлением. Понятно, что это сопровождается огромными тепловыми потерями. Более эффективными являются современные осветительные приборы, основанные на принципах свечения полупроводниковых матриц при пропускании тока или специально подобранных газовых смесей при их ионизации. Здесь на ненужный нагрев расходуется значительно меньше затраченной энергии.

Принципы преобразования электрической энергии в световой поток у разных ламп – различные. Отсюда и разница в их энергоэффективности, то есть в показателях светоотдачи.

Выше уже говорилось, что пик нормального восприятия света человеческим глазом приходится на длину волны в 555 нм. И в идеальных условиях, при полном преобразовании электрической энергии в монохроматический световой поток указанной длины волны, то есть при совершенном отсутствии потерь, теоретически возможно добиться светоотдачи в 683 лм/Вт. Это называется идеальным источником света, которого в природе, увы, не существует.

В таблице ниже приведены сравнительные характеристики для наиболее применяемых в быту ламп – накаливания, люминесцентных и светодиодных. Хорошо видно, насколько экономичнее становится использование современных источников света, то есть как возрастает показатель светоотдачи.

(Значения в таблице указаны примерные. В любой из категории ламп могут быть отклонения в ту или иную сторону – это зависит от качества конкретной модели. Но общую картину таблица представляет довольно наглядно).

Световой поток, Лм	Лампы накаливания		Люминесцентные лампы		Светодиодные лампы
	Потребляемая мощность, Вт	Светоотдача, лм/Вт	Потребляемая мощность, Вт	Светоотдача, лм/Вт	Потребляемая мощность, Вт	Светоотдача, лм/Вт
250	20	12.5	5÷7	41.7	2÷3	100
400	40	10	10÷13	36.4	4÷5	88.9
700	60	11.7	15÷16	45.2	6÷10	87.5
900	75	12	18÷20	47.4	10÷12	81.8
1200	100	12	25÷30	43.6	12÷15	88.9
1800	150	12	40÷50	40	18÷20	94.7
2500	200	12.5	60÷80	38.5	25÷30	90.9

Конкретное значение светоотдачи не всегда, но все же указывается некоторыми производителями ламп на их упаковке. Это может быть надпись «светоотдача» или же «Lighting effect». Если нет, то его несложно определить и самому, разделив паспортный световой поток на указанную потребляемую мощность.

На упаковках некоторых ламп производитель сразу указывает и световую отдачу прибора.

Совершенно очевидно, что из всех ламп, применяемых в бытовых условиях, наилучшими показателями светоотдачи обладают светодиодные приборы – у них этот показатель доходит до 100 лм/Вт, и даже может быть несколько выше. Но прогресс не стоит на месте, и разработчики заявляют о скором выходе в серийное производства ламп со светоотдачей порядка 200 лм/Вт. Но до идеального источника еще ой как далеко…

Кстати, ученым удалось оценить световую отдачу Солнца, и она – не столь высока: примерно 93 лм/Вт.

Про световую отдачу источников света различного типа рассказывается и в предлагаемом видеосюжете:

Видео: Что такое световая отдача, и каково практическое применение этого параметра?

Сила света

В физике есть понятие точечного источника света – он распространяет излучение совершенно одинаково во всех направлениях. На практике такое если и бывает, то крайне редко, да и то – с некоторым упрощением понятий. На деле световой поток в разные стороны бывает неравномерен. И чтобы оценить, скажем так, его пространственную плотность, оперируют величиной силы света. А чтобы разобраться, что это такое, придется вспомнить еще и понятие телесного угла.

Начнем именно с геометрии. Итак, телесный угол – это часть пространства, объединяющая все лучи, исходящие из одной точки и пересекающую определенную поверхность (ее называют стягивающей поверхностью). В фотометрии, понятно, это освещаемая поверхность. Измеряется этот угол в особых величинах – стерадианах (ср), и обычно в формулах обозначается символом Ω.

Схема, помогающая понять, что же такое телесный угол.

Величина телесного угла – это отношение площади стягивающей поверхности к радиусу сферы.

Ω = S/R²

То есть если взять, к примеру, сферу с радиусом один метр, то телесный угол в один стерадиан «вырежет» на ее поверхности пятно площадью один квадратный метр.

Для чего это знать? Дело в том, что понятие силы света напрямую связано с телесным углом. А конкретно – световой поток в один люмен, распространяющийся в пространстве, ограниченном телесным углом в один стерадиан, обладает силой света в одну канделу. Математически эта зависимость выглядит так:

I = Ф/ Ω

А если говорить об энергетической силе света, равной одной канделе, то это 1/683 Вт/ср.

Кстати, кандела – это одна из семи основных величин системы СИ.

Кандела в буквальном переводе с латинского означает свечу. Это как раз тот «пережиток прошлого», о котором уже говорилось выше, но зато он очень наглядно показывает всю взаимосвязь величин.

Поясним на рисунке:

Рисунок, хорошо демонстрирующий взаимосвязь основных фотометрических величин

Итак, имеется точечный источник света – свеча. Ее горящий фитиль излучает свет силой в одну канделу (поз. 1).

В пространстве, ограниченном телесным углом, равным одному стерадиану (поз. 2), будет при этом распространяться световой поток (поз. 3), равным одному люмену. На некотором расстоянии от источника (радиусе сферы – поз. 4) этот поток освещает поверхность определённой площади (поз. 5). Забегая вперёд сразу скажем, если площадь равна одному квадратному метру, то что при таких условиях в этом «световом пятне» обеспечивается освещенность, равная одному люксу (лк).

Если вернуться к свече, как к эталонному источнику света, то несложно рассчитать и ее общий световой поток. Полная сфера имеет телесный угол, равный 4π, то есть, с небольшим округлением, он равен 12.56 стерадиан. А это значит, что свеча, излучающая во все стороны свет силой в одну канделу, дает общий световой поток, равный 12.56 люмен.

Интересно, что еще не столь давно излучающую способность источников света и оценивали «в свечах». Например, говорили – нужна «лампочка на шестьдесят свечей». Продавцы и покупатели прекрасно понимали друг друга – приобреталась лампочка накаливания на 60 Вт, хотя, по сути, эти величины никак между собой в данном случае, с точки зрения физики, не связаны. И что забавно – это было близко к истине.

Давайте посмотрим – 60 свечей по 12,56 люмен дадут в сумме 753,6 люмена. Заглянем в таблицу выше – лампа накаливания с потреблением 60 ватт обладает световым потоком в примерно в 700 люмен. Совсем рядышком!

Но, повторимся, правильна оценка источников света все же должна осуществляться в люменах.

Яркость света

Стоит рассмотреть еще один параметр – это яркость источника света. Дело в том, что с точечными источниками дело иметь практически не приходится. То есть большинство источников обладает какой-то определенной излучающей поверхностью. И при равном световом потоке, но отличающейся площади излучения света, зрением это будет восприниматься по-разному.

 

Два источника света с равными показателями излучаемой силы света и светового потока, расположенные на одинаковом расстоянии от человека, но имеющие разные размеры, будут восприниматься зрением как более яркий и более тусклый.

То есть, по сути, яркость – эта сила света, излучаемого с определенной единицы площади видимой поверхности источника света.

L = I/S

Понятно, что единицей яркости будет кандела на квадратный метр.

Это важная величина, так как органы зрения, если смотреть на источник света, реагируют, скорее, не на силу света как таковую, а именно на яркость. При большой ее величине (свыше 160 тыс. кандел на квадратный метр) свет может вызвать раздражение глаз, болезненные ощущения, слезливость. Поэтому производители осветительных приборов и выпускают лампы с матовыми колбами. Практически без потери светового потока, излучение идет не конкретно от волоска накаливания или светодиода с их небольшими площадями, а с куда большей по площади поверхности колбы. Такое свечение значительно безопаснее для сетчатки глаза, воспринимается зрением намного комфортнее.

Освещенность поверхности

Вот, наконец, добрались мы и до освещенности. Эту величину можно считать самой прикладной, так как именно освещенностью того или иного участка оценивается общая работа осветительных приборов.

Образно выражаясь, освещенность (Е) – это поверхностная плотность светового потока (Ф), распределенного на той или иной площади (S). Если подходить с некоторым упрощением, то это можно выразить такой формулой:

Е = Ф/ S

Как мы видели выше, один люмен светового потока на площади в один квадратный метр создает освещенность, равную одному люксу (лк).

Зависит освещенность от целого ряда факторов, если даже не принимать во внимание собственные характеристики источника света.

• Во-первых, чем дальше расположен источник от освещаемой поверхности, тем больше площадь «светового пятна» (вспоминаем конус телесного угла). То есть световой поток распределяется по большему участку. Причём, как мы помним, эта зависимость – квадратичная. То есть при изменении расстояния вдвое, освещённость снизится в четыре раза, втрое – в девять раз, и т.п.

Если рассматривать точечный источник, то можно применить формулу Кеплера:

Е = I / r²

О значении входящих в формулу величин повторяться не будем – они приведены выше.

• Во-вторых, показанная выше формула Кеплера справедлива лишь для поверхности, перпендикулярной направлению светового потока. На деле, безусловно, так бывает нечасто. То есть в том случае, когда освещаемая плоскость расположена под каким-то углом α к направлению потока, приходится делать поправку и на это:

Е = (I / r²) × cos α.

Вспомните – когда вам необходимо максимально ярко осветить поверхность, вы направляете фонарь перпендикулярно к ней. Но если его расположить под углом – освещенность резко упадет, так как свет как будто «размазывается» по поверхности.

• В-третьих, освещенность конкретного участка зависит еще и от его, так сказать, окружения. Дело в том, что большинство поверхностей не поглощают весь попадающий на них свет, а в значительной степени отражают его. И тем самым сами становятся своеобразными источниками света.

Подсвеченные поверхности потолка или стен сами начинают выступать в роли источников света

Вспомним что говорилось в разделе про яркость свечения. Да, действительно, яркость таких подсвеченных участков бывает не особо высока. Но зато излучение идет с приличной площади, и в итоге создается весьма значимый световой поток.

А яркость такой подсвеченной поверхности зависит и от ее освещенности, и от диффузно-отражающей способности, которая имеет отдельное название – альбедо. Чем выше это альбедо, тем ярче свечение. А раз ярче – то и больше изучаемый «вторичный» цветовой поток.

Несколько наглядных примеров отраженного света. Лист белой бумаги при освещённости всего в 50 люкс будет иметь яркость в 15 кд/м². Свечение полной луны (а это, как мы знаем – отраженный от ее поверхности солнечный свет) характеризуется яркостью в 2500 кд/м². А поверхность чистого белого снега в солнечный день достигает яркости до 3000 кд/м². Немало!

Это явление очень широко используется при организации освещения и в дизайнерском оформлении комнат. Выпускаются целые модельные линейки светильников, специально рассчитанных на направленность в сторону стен или потолка, то есть «в работу» по общему освещению помещения включаются именно подсвеченные участки. Этот же эффект применяется при создании многоярусных потолочных конструкций со светодиодной ленточной подсветкой.

Несложно догадаться, что освещенность помещения будет зависеть и от выбранного стиля его отделки. Одна и та же лампочка, скажем, в белой комнате даст куда большую освещенность, чем в выкрашенной в темных тонах.

Так как конечным ожидаемым результатом работы осветительных приборов является создание комфортных и безопасных для здоровья показателей освещения в помещении, именно значение освещенности поверхностей и подлежит регламентации. В законодательных актах (СНиП и СанПиН) указывается, какая освещенность должна достигаться в различных помещениях, в зависимости от их предназначения.

Так, действующим СНиП 23-05-95 в его актуализированной редакции (Свод Правил СП 52.13330.2011 ) указанные следующие нормативные показатели освещенности для жилых домов:

Тип (предназначение) помещения	Нормы освещенности в соответствии с действующими СНиП, люкс
Жилые комнаты	150
Детские комнаты	200
Кабинет, мастерская или библиотека	300
Кабинет для выполнения точных чертежных работ	500
Кухня	150
Душевая, санузел раздельный или совмещенный, ванная комната	50
Сауна, раздевалка, бассейн	100
Прихожая, коридор, холл	50
Вестибюль проходной	30
Лестницы и лестничные площадки	20
Гардеробная	75
Спортивный (тренажерный) зал	150
Биллиардная	300
Кладовая для колясок или велосипедов	30
Технические помещения – котельная, насосная, электрощитовая и т.п.	20
Вспомогательные проходы, в том числе на чердаках и в подвалах	20
Площадка у основного входа в дом (крыльцо)	6
Площадка у запасного или технического входа	4
Пешеходная дорожка у входа в дом на протяжении 4 метров	4

При этом оценка освещенности должна вестись на горизонтальной плоскости на высоте пола. Для лестниц – как на высоте пола, так и на переходных площадках и ступенях.

Для оценки уровня освещенности применяются специальные приборы – люксметры. Они состоят из фотоприемника со сферической поверхностью датчика, и блока-преобразователя с аналоговой (стрелочной) или цифровой индикацией показаний.

Компактный люксметр – прибор для измерения освещенности

Понятно, что люксметр – это узкопрофессиональный дорогостоящий прибор, которым пользуются специалисты, и иметь который дома совершенно не требуется. Но разбираться в вопросах основных фотометрических величин – не помешает любому хозяину дома или квартиры.

Зачем? — могут спросить многие. Да хотя бы для того, чтобы суметь самостоятельно спланировать использование тех или иных источников света, чтобы добиться нужной освещённости. Ведь от нее напрямую зависит здоровье и общее настроение всех членов семьи.

О практическом положении этих знаний как раз пойдет речь в следующем разделе публикации.

Цветовая температура

Чтобы закончить разговор об основных характеристиках источников света, необходимо остановиться и на их цветовой температуре.

При совершенно равных показателях излучаемого светового потока одна лампочка может давать тёплый желтоватый цвет, другая – белый нейтральный, а третья, например – светиться холодным оттенком синевы. Как их различить по этому параметру? Для этого разработана специальная шкала цветовой температуры.

Сразу оговоримся – здесь нет никакой связи между температурой воздуха в помещении или температурой нагрева самого источника света. Просто в качестве эталона взято свечение физического тела, разогретого до больших температур.

Любое тело, если его температура выше абсолютного нуля, само по себе является источником инфракрасного излучения. По мере роста температуры, длина волны этого излучения меняется, и в определенный момент доходит до видимого участка спектра.

Это, наблюдал, наверное, каждый – металлический пруток при нагревании сначала краснеет, затем начинает светиться ярко-красным светом, можно его раскалить, как говорят, и «добела». А при выполнении электросварочных работ, когда температура дуги достигает очень высоких показателей, плавящийся метал может приобрести и голубой оттенок.

Именно эта градация и положена в основу шкалы цветовой температуры. Она указывается в Кельвинах – а по шкале можно увидеть, какое свечение будет излучать лампа.

Графических изображений температурной цветовой шкалы – очень много. Например, довольно наглядным видится вот такое.

Эта цветовая температура обычно указывается в маркировке ламп. Иногда она сопровождается и текстовым пояснением, или даже миниатюрной шкалой, показывающей, в какой области видимого спектра будет светиться лампа.

На упаковке лампы или в нанесенной на цоколе или колбе маркировке должна указываться цветовая температура излучаемого света.

Выбор ламп по их цветовой температуре зависит от того, какую обстановку планируется поддерживать в помещении. Безусловно, здесь будет играть немалую роль и субъективный фактор – то есть предпочтения хозяев. И готовых «рецептов» на этот счет нет. Но в таблице ниже приведен рекомендательный обзор ламп по их свечению. Возможно, это кому-то поможет при выборе.

Цветовая температура	Зрительное восприятие	Возможные определения создаваемой атмосферы	Характерные области применения
2700 К	Теплый свет	Открытая, теплая, дружеская, уютная, расслабляющая	Жилые комнаты, вестибюли гостиниц, небольшие бутики, рестораны, кафе
3000 К	Белый свет	Интимнаая, дружеская, располагающая к общению	Жилые комнаты, библиотеки, магазины, офисы
3700 К	Нейтральный свет	Дружеская, располагающая к общению, дающая ощущение безопасности, повышающая внимательность	Музеи и выставочные залы, книжные магазины, офисы
4100 К	Холодный свет	Способствующая концентрации вниимания, чистая, ясная, продуктивная	Учебные помещения, конструкторские бюро, офисы, больгицы, крупные магазины, вокзалы
5000 — 6500 К	Холодный дневной свет	Тревожная, излишне яркая, подчеркивающае цвета, стерильная, со временем — утомляющая	Музеи, ювелирные магазины, некоторые кабинеты в медицинских учреждениях

Проведение самостоятельных расчетов.

Как и было обещано, в этом разделе публикации будет рассмотрен алгоритм проведения расчета освещенности. Точнее, если быть более корректным, расчет имеет как раз обратную направленность. То есть нормальное значение освещенности нам уже известно. И вычисления должны нас привести к результату, сколько ламп и с каким световым потоком потребуется для его обеспечения.

Общая формула для проведения расчетов

Итак, начнем с той формулы, которая будет у нас служить основой расчетов.

Fл = (Ен × Sп × k × q) / (Nc × n × η)

Fл — это световой поток лампы, которую требуется установить в светильник. То есть эта та самая величина, которая поставлена целью проведения вычислений.

Ен — нормативная освещённость поверхностей, в зависимости от типа помещения. Она соответствует параметрам, установленным СНиП и приведенным выше в таблице.то есть отталкиваемся именно от нормативного значения.

Sп — площадь освещаемой поверхности. Обычно здесь фигурирует площадь комнаты, если рассчитывается общее освещение. Но если целью ставится расчет освещенности локального участка (например, рабочей зоны), то подставляется именно площадь этой зоны.

k — корректирующий коэффициент, который часто называют коэффициентом запаса. Его введением учитывается сразу несколько обстоятельств, влияющих на световую отдачу ламп. Во-первых, многие лампы со временем начинают растрачивать свой излучающий потенциал, попросту говоря – тускнеть. Во-вторых, на излучающую способность могут влиять и некоторые внешнее факторы – это запыленность помещения или, скажем, высокая концентрация пара, препятствующая свободному распространению световых лучей.

Коль речь у нас идет о жилых помещениях, где плотный пар стоять не должен, а пыль удаляется регулярными уборками, то вторую группу факторов можно сбросить со счетов. А по постепенной потере излучающей способности коэффициент для разных типов ламп можно принять следующим:

— лампы люминесцентные (газоразрядные): 1.2;

— обычные лампы накаливания и «галогенки»: 1.1;

— лампы светодиодные: 1.0.

q — коэффициент, учитывающий неравномерность свечения некоторых типов ламп. Он принимается равным:

— для ламп накаливания и газоразрядных ртутных ламп: 1.2;

— для компактных люминесцентных ламп накаливания и светодиодных источников света: 1.1.

Переходим к знаменателю дроби.

Nc — количество осветительных приборов, планируемых к установке в помещении или в отдельной зоне, для которой проводится расчет.

n — количество рожков в планируемом к установке светильнике.

Наверное, понятно, что произведение последних двух величин показывает, какое же количество ламп планируется к установке. Например, устанавливается одна пятирожковая люстра. Тогда Nc =1, а n =5. Или планируется осветить помещение двумя приборами, каждый по три лампочки: Nc =2, а n =3, Но если освещение будет осуществляться одним прибором с одной лампой, что обе эти величины будут равны единице.

η — коэффициент использования светового потока. Эта поправочная величина учитывает множество факторов, касающихся как особенностей помещения, так и специфики планируемых к установке осветительных приборов.

Так как именно этот коэффициент пока что остается неизвестной величиной, с него и следует начать проведение расчётов.

Находим коэффициент использования светового потока

Эту величину можно назвать табличной эмпирической. Она зависит и от площади помещения, и от расположения светильника, и от основного направления светового потока, и от отделки поверхностей потока, стен и пола.

Прежде всего для входа в таблицу придется определить так называемый индекс помещений. Он учитывает размеры помещения, причём, именно в соотношении длины и ширины, так как в квадратной комнате и в вытянутой прямоугольной световой поток все же будет распространяться по-разному. И второе – он учитывает высоту расположения светильника над освещаемой поверхностью. Как мы помним – по требования СНиП оценка освещенности ведется по горизонтальной плоскости на уровне пола.

Важно – иногда путают высоту потолка в комнате с высотой установки светильника. А это все же не одно и то же! Например, осветительный прибор может быть закреплён на стене (бра), установлен на стойке или размещен на столе или тумбочке (торшер или настольная лампа), подвешен к потоку на определенном расстоянии от потолочной поверхности (люстра).

Формула, наверное, ни о чем не скажет. Лучше предложим воспользоваться для определения этого индекса помещения онлайн-калькулятором.

Калькулятор для определения индекса помещения.

Перейти к расчётам

Итогом расчетов станет какая-то дробная величина. Ее приводят в ближайшую сторону к следующим значениям: 0,5;  0,6;  0,7;  0,8;  0,9;  1,0;  1,1,  1,25;  1,5;  1,75;  2,0;  2,25;  2,5;  3,0;  3,5;  4,0;  5,0. Почему именно к ним? Да, четно говоря, просто потому, что именно такая градация принята в таблицах, расположенных ниже.

Таблицы для определения коэффициента использования светового потока

Для входа в таблицу необходимо будет еще оценить отражающую способность поверхностей в помещении (помните, говорилось о некотором альбедо, способствующим освещенности или, наоборот, приглушающим ее).

Отражающую способность поверхностей, в зависимости от цвета их отделки, можно принять следующую:

Оттенки интерьерной отделки	Коэффициент отражающей способности
Белый цвет	70%
Светлые тона	50%
Средние тона	30%
Темные тона	10%
Черный цвет	0%

Для пользования таблицей следует сразу оценить отделку комнаты в порядке: потолок – стена – пол в процентах отражающей способности. Понятно, что здесь придётся проявить определённую сообразительность – с белым и черным цветов ясность есть, а вот с остальным необходимо подумать, отнести их больше к светлым, средним или темным тонам. Но для человека с нормальным восприятием цвета это не должно стать проблемой.

Следующим шагом следует определить тип светильника, планируемого к установке – предложено пять различных вариантов. Именно этот критерий поможет выбрать нужную таблицу. (все таблицы размещены в правом столбце. Изображения «кликабельны», то есть увеличатся до нормального размера при клике мышкой).

Ну и уже по этой выбранной  таблице, на основании всех собранных данных, находится коэффициент.

Просто для примера. Планируется к установке на потолочный поверхности подвесной светильник с плафоном, дающим преимущественное распространение света вниз. Находим устраивающую нас таблицу. Вот она:

Пример определения коэффициента использования светового потока по таблице

Проведённым ранее расчётом определили индекс помещения. Допустим, он равен 1.0.

По оценке отделки получаем следующее соотношение – 70% (белый потолок), 30% (темно-бежевые стены, которые можно отнести к средним тонам), 10% (темный, близкий к черному пол).

По этим значениям находим пересечение столбцов и строки (пример показан на иллюстрации), и получаем искомое значение коэффициента использования светового потока, равное 0,30.

Всё, теперь у нас есть уже все данные для проведения окончательного расчета. И для него можно, опять же, воспользоваться встроенным онлайн-калькулятором.

Калькулятор расчёта необходимого светового потока источников света

Перейти к расчётам

Полученное значение показывает, какой должен быть световой поток у ламп, которые обеспечат необходимую норму освещенности в помещении.

*  *  *  *  *  *  *

Что можно добавить напоследок?

• Если расчет ведётся для какой-то ограниченной зоны, например, для подсветки рабочей области в мастерской или гараже, то и значения площади берутся только для нее. И расположение и тип светильников также – только те, которые будут освещать именно этот участок. То есть исходим из принципа автономности – рабочая зона должна быть нормально освещена даже при полностью выключенном общем освещении. Это же касается и других локальных участков – письменного стола, выделенного места для рукоделия в кресле под торшером и т.п.
• Нормальная освещенность довольно часто в повседневной жизни выглядит избыточной. Например, человеку просто хочется побыть одному в полумраке, или просто для просмотра телепередач яркий свет не требуется. Значит, можно и нужно предусмотреть зональную дополнительную подсветку (на которую уже не будут распространяться санитарные нормы), или установить диммер, с помощью которого можно изменять излучаемый световой поток осветительных приборов.
• В публикации уже не раз подчеркивалось, и проведение расчета – тому лишнее подтверждение, что определяющим критерием при выборе ламп для обеспечения требуемой освещенности должен являться именно световой поток. Но про потребляемую мощность тоже забывать не следует.

Дело в том, что многие светильники имеют ограничения по этому параметру. Например, в паспорте изделия указано, что максимальная суммарная мощность не должна превышать 60 ватт. Это может быть вызвано ограниченной термостойкостью пластиковых деталей светильника или малым сечением проводов, проложенных в нем. То есть и потребляемую мощность ламп также следует учитывать. Если же она получается выше допустимого значения, значит, придется подыскивать другой светильник.
Может случиться и так, что расчетный световой поток получился столь высоким, что таких ламп в ассортименте магазинов попросту нет. Значит, планируемое количество источников света — недостаточное. Придется рассматривать варианты с увеличением количества светильников, или же со светильниками с большим количеством рожков.

stroyday.ru

Типы освещения. Освещение естественное и искусственное

Освещение является неотъемлемой и довольно важной составляющей современного интерьера. При помощи света можно управлять формой и цветом предметов, зрительно увеличивать или уменьшать пространство. Грамотно подобранное и размещенное осветительное оборудование способно придать помещению определенное настроение и стилистику. При этом нужно учитывать не только эстетическое, но и функциональное назначение освещения.Для начала, рассмотрим основные типы освещения.

Естественное освещение

Естественное освещение – освещение созданное естественным путем, то есть солнцем (это могут быть как прямые солнечные лучи, так и отраженный свет) и проникающее через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Помещения с постоянным пребыванием людей должны, как правило, иметь естественное освещение.

Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное (верхнее с боковым), в зависимости от расположения световых проемов во внешних стенах или крыше.

Максимальная освещенность от солнца – 100000 люкс, минимальная определяется ночью при полной луне и ровна – 0,1 люкс. Считается, что наиболее благоприятна для человека освещенность в 200 люкс.

Очень часто потребители путают люмены и люксы.  Подробнее о переводе ватт в люксы и люмены в этой статье.

Совмещенное освещение — освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным. Расчет и нормы освещенности в жилых и общественных помещениях есть в этой статье.

Искусственное освещение

Искусственное освещение – освещение созданное искусственными источниками света. Может быть общим, местным (локальным) или комбинированным.

Для создания общего освещения, его еще называют «верхний свет», светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение). Общее освещение в интерьере объединяет все пространство в единое целое и по своей интенсивности должно приближаться к естественному.

Местное освещение (или локальное) — освещение, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на освещаемых поверхностях. Такие островки света придают помещению декоративность и могут использоваться при зонировании.

Комбинированное освещение — освещение, при котором к общему освещению добавляется местное. На практике чаще всего используется именно этот тип.

Искусственное освещение так же подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное.

Рабочее освещение — освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий. Рабочее освещение следует предусматривать для всех помещений зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.

Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эвакуационное. Освещение безопасности — освещение для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения.

Эвакуационное освещение — освещение для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении нормального освещения.

Дежурное освещение — освещение в нерабочее время.

Статьи по теме “Освещение”

Поделиться ссылкой:

www.live-design.ru

3.4.2. Виды освещения и осветительных приборов

Для сознательного формирования светового климата необхо­димо помнить, что на зрительный комфорт влияют не только мощ­ность и количество света, но и характер распространения свето­вых потоков, который зависит от размещения и типа отражающих частей светильников. Эти факторы определяют различные виды освещения.

По характеру распределения светового потока освещение мо­жет быть:

•прямое — световой поток падает на освещаемую площадь не­посредственно от источника. Прямой световой поток создает вы­сокую местную освещенность, позволяет максимально использо­вать мощность источника света. При этом образуются четкие тени, контрастные освещаемой поверхности;

•отраженное — световой поток падает на освещаемую поверх­ность, отражаясь от какой-либо поверхности. Отраженный свет более мягкий и не дает четко очерченных границ теней.

Благоприятный световой климат возможен лишь при сочета­нии этих видов освещения.

Все бытовые осветительные приборы ориентированы на тот или иной вид освещения. Прямое или преимущественно прямое освещение используют для местного освещения. Светильники от­раженного или преимущественно отраженного света целесообразно использовать для общего освещения.

Освещение может быть общее — для освещения всего помеще­ния, или местное — для освещения части помещения (какой-либо функциональной зоны, рабочей плоскости).

В помещении небольшой площади возможно совмещение об­щего и местного освещения. Например, в ванной комнате све­тильник, располагаемый у зеркала, может освещать зону зеркала (туалета) и помещение в целом. Иногда можно ограничиться лишь общим освещением, например в коммуникационных простран­ствах: лестницах, коридорах или в подсобных помещениях. Во всех других помещениях наиболее рационально использовать комби­нированную систему освещения, в противном случае будет созда­на психологически неблагоприятная обстановка.

Комбинированная система освещения предполагает наряду с общим освещением местное освещение отдельной зоны и полу­чила название зонального освещения интерьера. Зональное осве­щение решает две задачи: практическую и эстетическую (создает выразительность световой среды). Варьируя в различных сочета­ниях освещением отдельных зон и помещения в целом, можно добиться большого разнообразия световых эффектов.

Различают три вида местного освещения:

•рабочее — его задача как преимущественно местного создать зрительный комфорт в зоне работы путем приближения источни­ка света к рабочему пространству. Рабочее освещение требует вы­сокого уровня освещенности и равномерного распределения све­тового потока на рабочей плоскости. Наиболее целесообразен здесь направленный или преимущественно направленный вид освеще­ния;

•ориентирующее — существуют, например, специальные ори­ентирующие светильники: ночники, создающие минимальный уровень освещенности;

•декоративное — представляет собой световой акцент, под­черкивающий общий эстетический замысел. Это могут быть цвет­ные декоративные светильники, выполняющие в темное время суток роль декоративного света — цветового пятна, или светиль­ники направленного света, подчеркивающие тот или иной эле­мент интерьера — подсвет гардин, предметов декоративно-при­кладного искусства и т.д.

Важнейшая практическая задача формирования светового кли­мата — подбор и размещение светильников, которые бывают об­щего, местного, комбинированного, декоративного, ориентиру­ющего освещения. Светильники выполняют также декоративную функцию.

Светильником называется устройство, сочетающее в себе ис­точник света (лампу) и осветительную арматуру (абажур, рассеи-ватель), которое перераспределяет свет лампы в пространстве и преобразует его свойства.

Конструкция различных типов осветительных приборов, обес­печивающая размещение источников света в определенной точке пространства, усиливает световой поток за счет специальных от­ражателей, исключает слепящую яркость источников света за счет различных рассеивателей. Современные осветительные приборы обеспечивают возможность изменения направления светового по­тока благодаря различным подвижным элементам конструкций.

В связи с тем что прямой свет создает значительный контраст яркостей, а при отраженном свете нерационально используется мощность источника света, чаще всего разрабатываются комби­нированные светильники преимущественно прямого или преиму­щественно отраженного освещения. Это достигается сложной, спе­циально прорабатываемой формой оптической части, примене­нием матовых полупрозрачных абажуров, рассеивателей, отража­телей. Материалом для них служат пластмассы, стекло, ткани.

Наиболее рациональны с точки зрения максимального исполь­зования мощности светильники со светлой и блестящей внутрен­ней частью отражателей.

На рис. 3.5 приведены различные типы светильников, приме­няемых в гостиницах. Потолочные плафоны применяют в поме­щениях небольшой высоты, они бывают с одной или нескольки­ми лампочками, помещенными за рассеивателями из стекла или пластмассы. Подвесные светильники чаще всего имеют рассеиватели и отражатели.

Светильники общего освещения, как правило, устанавлива­ются в центре потолка. В протяженных помещениях большой пло­щади возможно использование двух потолочных светильников. Такие светильники должны обеспечивать равномерное освещение всего пространства. Для этой цели применяют традиционные мно­горожковые и компактные люстры с несколькими световыми эле­ментами на одной штанге, хрустальные люстры и т. п. В спальнях для общего освещения можно использовать настенные светиль­ники комбинированного освещения типа бра.

Светильники местного освещения очень разнообразны. Они могут быть напольные, настольные, настенные, подвесные. Эти светильники должны давать направленный световой поток, рас­считываемый на высокую освещенность небольшой части про­странства.

Рис. 3.5. Типы светильников:

1— потолочные; 2—настольные; 3—настенные; 4—напольные; 5— встроенные; 6—подвесные; 7— пристроенные

Рабочие светильники местного освещения предполага­ют подвижную конструкцию.

Светильники комбинированного освещения совмещают функ­ции местного и общего освещения за счет большой и специально проработанной конструкции оптической части.

Декоративные свойства света используют иногда в специаль­ных светильниках, не несущих утилитарных функций. Используе­мые в качестве элементов убранства декоративные светильники изготавливают с применением цветного стекла и пластмасс, ке­рамики, различных видов рассеивателей, которые могут давать интересные световые эффекты. Но такие светильники нельзя ис­пользовать в качестве источников общего и рабочего света. Осве­тительные приборы экспозиционного освещения, служащие для подсветки отдельных элементов интерьера (шторы, картины, пред­меты убранства), изготавливают в виде компактных приборов, да­ющих узкий световой поток.

Светильники иногда группируют в единую систему — освети­тельную установку.

К ним относятся:

•установки, где каждый светильник используется как само­стоятельный элемент, например подвесные светильники, плафо­ны, люстры, бра;

•установки, собранные из групп светильников: световые по­лосы, панели;

•установки, в которых нельзя выделить отдельные светильни­ки, например световые карнизы, светящиеся потолки и другие устройства, где светильник скрыт от глаз наблюдателя.

Светящиеся элементы осветительной установки делятся на три типа: точечные, линейные и поверхностные.

Осветительные установки с точечными светильниками могут использоваться самостоятельно или в сочетании с другими све­тильниками. Точечный светильник с зеркальной лампой накали­вания может дать в зависимости от. конструкции ясно видимый сноп света и четко очерченный круг на освещаемой поверхности или световое пятно с размытыми краями.

Установки со встроенными светильниками и плафонами дают относительно равномерное освещение поверхности. При необхо­димости светильники могут собираться в линии, блокироваться в световые панели, усиливая освещенность.

Светящиеся поверхности занимают всю плоскость потолка или его большую часть (более 60 %). В этих поверхностях используют явление отражения или пропускания света. Фактура светящейся поверхности зависит от материала рассеивателя — гладкие по­верхности молочного стекла, узорчатого, рифленого, литого, при­зматического, формованных пленок. Широко применяют решет­ки из светопропускающего и непрозрачного материала.

При отражающих потолках фактура их поверхности также мо­жет быть различной: гладкой, шероховатой и т. п. Светящиеся по­толки дают ровный рассеянный свет по всей поверхности без ярко выраженных теней. Основное требование к отраженному карниз­ному освещению заключается в хорошей маскировке ламп и рав­номерном распределении яркости на отражающих свет поверхно­стях.

В качестве сильных источников света применяют световые ниши любой формы, скрытые за карнизами. Белые поверхности ниши дают рассеянное освещение всей комнаты. Такие ниши должны устраиваться во время постройки здания. Другой способ такого освещения заключается в том, что в перекрытии вдоль оконной стены делают углубление, в котором устраивают световую поло­су, прикрытую со стороны комнаты гардинами. Такой способ ос­вещения дает мягкий приятный рассеянный свет и одновременно подчеркивает декоративные ткани.

На основе приведенных сведений можно остановиться более подробно на некоторых рациональных приемах освещения отдель­ных помещений.

studfile.net

Светодиодное освещение — нюансы

Разберемся со светодиодным освещением, ведь вскоре эти лампы будут установлены в большинстве светильников внутри и возле наших домов.

По сравнению с привычными бытовыми лампами — с нитью накаливания и люминесцентными — о светодиодном электрооборудовании большинству из нас известно очень мало. Нет, обычные светодиоды присутствуют в быту давно, сообщая нам о включении бытовой техники или сверкая разноцветными огнями на новогодней ёлке, однако разве можно ими освещать помещение или улицу — светодиоды ведь так малы?  

Светодиодные лампы

• Затраты электроэнергии меньше — света больше
• Как долго прослужит светодиодная лампа
• Виды светодиодных светильников
• Выбор светодиодной лампы

Затраты электроэнергии меньше — света больше

Любые электрические светильники преобразуют поступившую к ним электроэнергию в световое излучение, видимое человеческим глазом и измеряемое в люменах. Чем выше световая отдача, тем более эффективны данные светильники.

Сравним светодиодные лампы и «лампы Ильича». Двумя десятилетиями ранее для улучшения освещённости домочадцы заменяли, к примеру, 100 Вт лампу с нитью накаливания на более мощную 150–200 ваттную или же устанавливали светильники с несколькими патронами, в любом случае увеличивая потребление электроэнергии.

Соотношение между потреблённой электроэнергией и световой отдачей у ламп накаливания составляет — 1 ватт порядка 12 люмен. Повысить светоотдачу таких ламп можно лишь путём повышения температуры нагрева вольфрамовой нити, однако это серьёзно понизит их и без того короткий срок службы — обычная 100 Вт лампа не может светить больше 1000 часов, т. к. нагрев разрушает нить накаливания.

Единственный способ увеличить срок службы — понизить и без того низкий КПД, не превышающий 15%. К примеру, понизив значение КПД до 4% путём уменьшения потребляемого лампой напряжения, можно увеличить срок её службы тысячекратно — но светить такая лампа будет совсем тускло.

 Современные светодиодные светильники на каждый потреблённый ватт электроэнергии выдают не менее 100 люмен, интенсивность генерируемого ими светового потока превышает аналогичные показатели ламп накаливания примерно в 10 раз.

К примеру, светодиодные прожекторы более эффективны и менее энергозатратны, чем их аналоги с лампой накаливания. Световая отдача светодиодной лампы зависит от типа и температуры нагрева светодиодов, характеристик блока питания, а также от её конструкции — оптические и светорассеивающие элементы, расположенные на цоколе лампы.

Для достижения максимальной светоотдачи оснащения лампы только лишь высококачественными светодиодами недостаточно. Производитель должен выстроить наиболее эффективный тепловой режим внутри неё — если температура светодиодов в активной области (зона рекомбинации электронов на поверхности кристалла) возрастает на 10 °С, то световой поток такой лампы понизится на 2,5%.

Другими словами, генерирующая световой поток в 100 люмен светодиодная лампа, с нагревом в зоне рекомбинации электронов около 25 °С, после установки в закрытый светильник может разогреться в активной зоне до 100 °С — интенсивность её светового излучения в этом случае снизится до 80 люмен.

Направленность светового излучения. Лампы накаливания и люминесцентные, будучи установленными в светильники, генерируют равномерный световой поток по всем направлениям — сфокусировать такое освещение в одном направлении можно лишь при помощи абажура или рефлектора.

Световое излучение светодиодов всегда направлено лишь в одну сторону, поэтому светодиодные лампы оснащают оптическим элементом (вторичной оптикой), изменяющим линейное направление светового потока от каждого светодиода на требуемый угол, что позволяет получить некоторое рассеивание света.

Линейность светового потока, производимого светодиодной лампой, является одновременно достоинством и недостатком ламп такого типа — с одной стороны, люмены не растрачиваются попусту и освещают лишь необходимые зоны, что позволяет установить в светильники лампы меньшей мощности.

С другой стороны, к построению освещения светодиодными лампами нужно отнестись особенно ответственно, ведь неверное размещение осветительных приборов приведёт к образованию излишне засвеченных и слишком тёмных участков в помещении.

Как долго прослужит светодиодная лампа

Различные производители говорят о сроке службы в 30 000–100 000 часов, т. е. в первом случае лампа прослужит более 8 лет, во втором — свыше 27 лет, при условии ежедневной эксплуатации лампы в течение 10 часов. Как уже упоминалось выше, срок службы светодиодных светильников зависит от аналогичных характеристик светодиода — рассмотрим их подробнее.

Первым критерием, влияющим на срок работы светодиода, является качество светодиодного кристалла, однородность его структуры. В процессе эксплуатации кристалл деградирует по двум причинам — в результате множественных нарушений кристаллической решётки и из-за миграции атомов металлов, образующих электроды.

а) конструкция обычного светодиода: 1 — анод; 2 — катод; 3 — проводник; 4 — кристалл; 5 — пластиковая линза б) конструкция мощного светодиода: 1 — корпус; 2 — проводник; 3 — теплоотвод; 4 — кристалл; 5 — линза; 6 — катод

В тех участках кристалла, где кристаллическая решётка понесла наибольшие повреждения, электроэнергия потребляется только с выделением тепла, т. е. без светового излучения. Точные причины возникновения данного дефекта не установлены, предполагается, что их вызывает статическое электричество.

Атомы металлов, проникающие в структуру кристалла из электродов, вызывают токи утечки — движение тока в кристалле по металлическим включениям на атомном уровне, свет при этом не производится. При повышении силы тока и температуры процесс проникновения атомов металлов в кристалл светодиода резко возрастает, в то время как световое излучение и напряжение падают — такой светодиод быстро выйдет из строя.

Этот недостаток свойственен недорогим «разогнанным» светодиодным лампам, имеющим большую яркость при недостаточно эффективном отводе тепла — недобросовестные производители предпочитают таким, наиболее дешёвым способом повысить световые характеристики своей продукции за счёт относительно короткого срока службы изделия.

Однако в повышении температуры внутри светодиодной лампы и, как следствие, в быстром износе, часто виноват не только производитель, но и пользователь. Радиатор, отводящий тепло от светодиодов, должен отдать его окружающему воздуху либо стене, к которой крепится светильник.

Если же установить несколько светодиодных ламп в подвесной потолок или закрыть их колбу близко прилегающим материалом, то даже самая качественная лампа быстро перегреется ввиду недостатка пространства для отвода тепла. Кстати, в подвесной потолок правильным будет устанавливать светодиодные потолочные светильники Армстронг, выполненные в виде панелей.

Некачественный отвод тепла в процессе работы светодиодной лампы также влияет на покрывающий светодиодный кристалл люминофор и на оптическую систему, встроенную в светодиод. Признаком износа люминофора становится синеватый оттенок светового излучения, вызванный преобладанием непосредственного излучения кристалла. Оптическая система, выполняемая в основном из силикона либо пластмассы, утрачивает прозрачность, что понижает светоотдачу светодиодов.

Следует отметить, что светодиоды четырёх крупнейших мировых производителей в этой области, а именно японской компании Nichia, голландской Philips, американской Gree и немецкой Osram, обладают наиболее высокими эксплуатационными характеристиками и долгим сроком службы.

В отношении срока службы светодиодных светильников необходимо отметить, что генерировать световое излучение они могут в течение нескольких десятилетий, однако интенсивность этого излучения по описанным выше причинам будет постепенно понижаться. По прошествии 25 000 часов (при работе 10 часов в сутки — 6,5 лет) эксплуатации, интенсивность светового потока понизится на 25–30%, что, впрочем, соответствует требованиям современных нормативов.

Виды светодиодных светильников

В зависимости от своего назначения, светодиодные светильники подразделяются на уличные, производственные и бытовые.

Уличные светодиодные светильники, излучающие белый свет, предназначены для освещения дорог, парков и различных архитектурных сооружений, они не имеют заменяемой лампы. Их корпус служит двум целям — обеспечению максимальной защиты от пыли и влаги, а также выполнению функции радиатора, отводящего тепло в атмосферу.

Светильники для офисов (белый свет), объектов жилищно-коммунального назначения и производственных цехов также не имеют каких-либо сменных элементов и практически не нуждаются в обслуживании. Они отличаются от уличных светильников тем, что соответствуют более жёстким требованиям, предъявляемым к качеству освещения, стабильной цветопередаче и эксплуатационным условиям.

Бытовые светодиодные светильники (жёлтый свет) имеют невысокую мощность (до 20 Вт), их конструкция и характеристики отвечают ряду требований по качеству освещения, пожаро- и электробезопасности, они отличаются декоративным видом. Как правило, бытовые светильники оснащены сменными светодиодными лампами. Эта группа светильников наиболее разнообразна по своей конструкции и месту установки — их можно встраивать в потолок, пол, стены, предметы мебели, подвешивать, использовать для настольного освещения, в качестве ночника, точечной подсветки и т. д.

Выбор светодиодной лампы

Срок жизни светодиодной лампы зависит от ряда характеристик, заложенных в неё при производстве, поэтому наименование производителя имеет важное значение при выборе — т. е. только ценовой критерий не определяет её качество. Перейдём к выбору — как не совершить ошибки, приобретая вовсе не дешёвую светодиодную лампу?

Привычный критерий выбора — мощность лампы в ваттах — в отношении светодиодных ламп не совсем показателен, т. к. сообщает лишь её энергопотребление за единицу, а нам необходимо знать величину светового излучение.

Световое излучение, измеряемое в люменах (лм), характеризует способность данной лампы освещать комнату. В ряде случаев производитель «забывает» указать величину светового потока на упаковке лампы, приводя лишь сравнение с лампой накаливания определенной мощности — мол, эта светодиодная лампа полностью ей соответствует по качеству освещения. Предлагаю воспользоваться нижеприведенной таблицей, позволяющей определить связь светового излучения с мощностью лампы.

Казалось бы, этих данных достаточно, чтобы осуществить выбор светодиодной лампы, однако это не так — следует учесть, что светодиодные лампы излучают узконаправленный свет, в отличие от люминесцентных и ламп с нитью накаливания. Производители расширяют угол освещения лампы при помощи оптического элемента, указывая угол расходимости светового пучка на упаковке.

Если угол составляет 120°, то это означает следующее — излучаемый лампой световой поток уменьшается вдвое по мере отклонения потока света от центральной оси на 60°. Диаграмма направленности светового излучения при расходимости 120° достаточно широка — пространство под таким светильником будет освещаться на большой площади практически с одинаковой яркостью. Светодиодные лампы с углом расходимости от 20° до 30° подходят лишь для зонального (акцентного) освещения, для обычного освещения комнат они не годятся.

Отлично, подумаете вы, следует выбирать именно светодиодные лампы со 120° расходимостью — как бы ни так! Широкоугольное освещение создаёт другую проблему — высокую яркость под широким углом, что может вызвать дискомфорт для глаз домочадцев. По этой причине лампы с широким углом расходимости можно устанавливать лишь в потолочные и настенные светильники, в которых соблюдено требование в отношении защитного угла.

Поясню: защитный угол светильника представляет собой наибольший угол, под которым сам источник света (лампа) не попадает в прямую видимость человеческого глаза, т. е. не засвечивает глаза. Защитный угол в светильниках создаётся при помощи решётчатых экранов, выставляемых на некоторой дистанции от колбы лампы.

Следующий показатель — цветовая температура или, говоря иначе, цветовой оттенок светового излучения, генерируемого данной лампой. Если с лампами накаливания всё было просто — их свет был только жёлтым, то в случае люминесцентных и светодиодных ламп это не так. При выборе лампы обязательно обратите внимание на температуру цвета, указанную на упаковке в градусах по Кельвину:

• От 2700 до 3500 °К — так называемый «тёплый» свет с жёлтым оттенком, подобный световому излучению от ламп накаливания. При этом лампы с цветовой температурой 2700 °К излучают выраженный жёлтый свет, но их световой поток не такой сильный, а имеющие цветовую температуру 3500 °К отличаются более мощным световым излучением с меньшими оттенками жёлтого (они производят скорее белый свет, чем жёлтый).
• От 4000 до 5000 °К — нейтрально-белое световое излучение, обеспечивающее яркое освещение. Такие лампы обычно используются в офисах, предприятиях и общественных учреждениях;
• Более 6500 °К — холодный белый свет с высокой световой отдачей. Эта группа ламп применяется только для уличного освещения.

Наконец, обязательно обратите внимание на индекс цветопередачи (коэффициент цветопередачи), указанный на упаковке лампы — его числовое значение характеризует, насколько цвет объектов, освещаемых данной лампой, будет соответствовать своему естественному цвету. Оптимальным значение этого показателя будет индекс цветопередачи от 70 и выше (или степень цветопередачи не ниже 2А). Лампы для уличного освещения могут иметь более низкое значение индекса — 60 (или 2B), но не ниже.  опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

econet.ru