светодизайн Голосов: 1 Адрес блога: http://www.designrules.ru/index.php/section-blog Добавлен: 2010-06-16 21:02:46 блограйдером wake

Светотехника - основные понятия и определения

2010-06-27 20:19:49 (читать в оригинале)

Светотехника, как и в любое другое направление в науке и технике, имеет свой ряд понятий, который дает характеристику свойства источников света - ламп и приборов для освещения зданий, помещений, улиц. Некоторые общие понятия, которые использует светотехника, кратко указаны ниже:

Свет и излучение в светотехнике - электромагнитное излучение в диапазоне от 360 до 830 нм, который называется видимым диапазоном и воспринимается зрительными органами человека.

Светотехника использует понятие «световой поток», что означает количество энергии, которое излучают источники света в телесном углу, проходящее через единицу площади «S» за единицу времени «T». Световой поток в светотехнике характеризует мощность источника света.

Стандартная лампа накаливания мощностью 100 Вт при напряжении 220 В создаёт световой поток, равный примерно 1300 лм. Интегрированная люминесцентная лампа мощностью 26 Вт при напряжении 220 В - 1600 лм. Для сравнения можно указать, что

Солнце, как естественный источник света имеет световой поток 3,8 . 1028 лм.

Светотехника принимает за единицу измерения силы света: кандела [кд].

Источники света излучают световой поток Ф в разных направлениях, интенсивность излучаемого света в выбранном направлении называется силой света I.

Светотехника использует понятие «освещенность», единицей измерения которой является: люкс [лк] и обозначается «Е». Освещенность дает сравнительную характеристику соотношения светового потока к площади освещения. Единица освещенности 1 лк = световому потоку 1 лм равномерно распределенному на площади 1 м2.

Для характеристики яркости ламп светотехника использует понятие Яркость света L, с единицей измерения: кандела на квадратный метр [кд/м2]. Яркость света L лампы или освещаемой площади является основополагающим фактором для светового восприятия глаза человека.

Для проведения расчетов светотехника использует следующие формулы:

Сила света I [кд] = световой поток в телесном углу / телесный угол;

Освещенность E [лк] = излучаемый (отражаемый) световой поток (лм) / освещаемая поверхность (м.кв.);

При выражении освещенности через силу света: E [лк] = сила света (кд) / [расстояние (м)]кв.;

Яркость L [кд/м2] = сила всета (кд) / освещаемая площадь (м.кв.);

Световая отдача h [лм/Вт] = световой поток (лм) / потребляемая мощность лампы (Вт)

Светотехника определяет эффективность источников света и называет ее световой отдачей «h»( люмен на Ватт [лм/Вт]). Световая отдача h показывает, с какой эффективностью потребляемая электрическая энергия преобразуется в свет в видимом или выделенном спектральном диапазоне. Например, люминесцентные бактерицидные лампы дают коротковолновое ультрафиолетовое излучение - в максимуме в 253,7 нм.

Использование современных технологий изменило и качество люминесцентного света. Светотехника ввела понятие цветовой температуры ( Кельвин [K]). Цветовая температура ламп определяется сравнением светового излучения с так называемым “черным телом”.. С увеличением температуры излучения “черного тела” увеличивается синяя составляющая в спектре, а красная составляющая убывает. Люминесцентные имеют цветовую температуру от 2700 К до 6000 К. Для основных трех цветностей света светотехника определила: тепло-белый < 3300 К; нейтрально-белый 3300 — 5000 К; белая дневного света > 5000 К.

Но лампы с одинаковой цветностью света могут очень сильно различаться в характеристиках цветопередачи, которая зависит от спектрального состава излучаемого лампами света.

Светотехника описывает характеристикой цветопередачи лампы – насколько различается восприятие цвета зрительными органами человека при естественном освещении и при искусственном освещении.

Не смотря на то, что восприятие цвета человеком является субъективным понятием, светотехника ввела более объективное понятие: индекс цветопередачи Ra. Эталон источника установлена для лампы накаливания, как наиболее соответствующей естественному освещению Ra=100. При естественном освещении и освещении лампой накаливания одинаково воспринимаются 8 тестовых цветов.

В зависимости от назначения и сферы использования, выбор люминесцентных ламп должен полностью обеспечивать возможность оптимального восприятия цвета. Снижение значения Ra показывает - насколько хуже передаются цвета освещаемого объекта. Люминесцентные лампы Osram и лампы Philips улучшенной цветопередачи имеют индекс Ra от 92 до 98 и применяются при освещении помещений, например в полиграфии.

---

Пример расчёта освещения

2010-06-27 02:45:35 (читать в оригинале)

Сколько необходимо светильников, чтобы создать комфортное рабочее освещение?

Этот вопрос задает себе кажый кто решил провести переоснастку рабочего освещения офиса.

 

Основные исходные данные

используемые при любом расчете - это, оценка

- помещения, которое необходимо осветить - длина (а), ширина (b), высота (h), коэффмцменты отражения потолка, стен и пола,

- светильники - коэффициент использования светильника, расчетная высота (рассотяние между светильником и рабочей поверхностью)

- лампы - тип лампы и мощность

- нормы - требуемая освещенность

 

Расчет по световому потоку.

Вспомогательные материалы: таблицы коэффициентов использования, таблицы коэффициентов отражения, таблица рекомендуемых уровней освещенности, таблица начального светового потока люминесцентных ламп

Расчетные формулы.

Определение площади помещения: S=a x b,

определение индекса помещения: φ=S/((h1-h2) ∙(a+b)),

определение нужного количества светильников: N=(E∙S∙100∙Kз)/(U∙n∙Фл),

где:

E - требуемая освещенность горизонтальной плоскости, лк;

S - площадь помещения, м.кв.;

Кз - коэффициент запаса;

U - коэффициент использования осветительной установки;

Фл - световой поток одной лампы, лм;

n - число ламп в одном светильнике.

Пример расчета:

Офис, подвесные потолки Армстронг (Armstrong), светлые стены, серый ковролин.

Исходные данные:

Помещение a= 9 m, b= 6 m, h= 3,2 m, Выбор светильников - светильник растровый встраиваемый на 4 люминесцентные лампы 18 Вт тип ARS/R 4x18 W, лампы люминесцентные 18 Вт, в одном встраиваемом растровом светильнике 4 лампы Ф = 1150 лм (для люминесцентной лампы производства Fpilips TLD 18/54, нормы освещенности Е = 300лк на уровне 0,8 м от пола (рабочая поверхность стола), коэффициент запаса Кз = 1,25, коэффициент отражения потолка - 50, стен - 30, пол - 10.

Расчет.

1. Определение площади помещения: S=a ∙b = 9 ∙ 6 = 54 м. кв.,

2. Определение индекса помещения: φ=S/((h1-h2) ∙(a+b)) = 54/((3,2-0,8) ∙ (6+9)) = 1,5

3. Определение коэффициента использования, исходя из значений коэффициентов отражения и индекса поменщения: U = 51

Светильник люминесцентный растровый встраиваемый ARS/R 4x18

4. Определение требуемого количества светильников: N = (300 ∙ 54 ∙ 100 ∙ 1,25) / (51 ∙ 4 ∙ 1150) = 8,63̃ ~ 9 светильников. Примечание: при замене светильников люминесцентных растровых встраиваемых ARS/R 4x18 на светильники люмингесцентные встраиваемые растровые но с большей мощностью ламп ARS/R 2x36 потребуется на этоже помещение: N = (300 ∙ 54 ∙ 100 ∙ 1,25) / (51 ∙ 2 ∙ 2850) = 6,96̃ ~ 7светильников.

 

Таблица коэффициентов отражения

Нормы освещения

2.11. Освещенность от общего освещения, в помещениях жилых зданий должна приниматься согласно табл. 1

Таблица 1

Условная площадка, расположенная на расстоянии 3 м от светильника

Примечание:

поз. 1-3 требуются дополнительные розетки;

поз. 1,2 нормируется среднее значение освещенности от всех светильников, за исключением настольных;

поз. 5 требуется местное освещение (розетки) на напряжение не выше 42 В.

поз. 8 освещение в ванных комнатах должно обеспечивать освещенность в вертикальной плоскости над умывальником 100 лк при люминесцентных и 50 лк при лампах накаливания.

 

2.12. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей в квартирах жилых домов при комбинированной системе освещения от любых источников света, приобретенных населением, рекомендуется: письменного стола, рабочей поверхности для шитья и других ручных работ – 300 лк, кухонного стола и мойки посуды – 200 лк.

2.13. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей, показатель дискомфорта, цилиндрическая освещенность, а также коэффициент пульсации освещенности в помещения общественных зданий должны соответствовать главе СНиП II-4-79.

Нормы освещения помещений культурно-зрелищных и лечебно-профилактических учреждений следует принимать согласно обязательному прил. 1.

2.14. Наименьшая освещенность в помещениях, для общего освещения которых одновременно применяются люминесцентные лампы и лампы накаливания, должна выбираться как для люминесцентных ламп.

2.15. Освещение учебно-производственных помещений профессионально-технических училищ и средних специальных учебных заведений следует проектировать по нормам для производственных помещений соответствующих отраслей промышленности, сельского хозяйства, строительства, транспорта, связи, торговли и коммунально-бытового обслуживания. при этом нормы освещенности, приведенные в отраслевых документах, следует повышать на одну ступень, если они составляют 300 лк и менее при разрядных лампах и 150 лк и менее – при лампах накаливания.

2.16. В помещениях, в которых предусматривается общее локализованное освещение рабочих мест (например, в торговых залах, мастерских изготовления одежды), наименьшая освещенность проходов и участков, где не производится работа, должна быть не менее 25% нормы освещенности рабочих мест, но не менее 75 лк при люминесцентных лампах и не менее 30 лк при лампах накаливания.

2.17. В обеденных залах ресторанов и кафе разрешается устройство локализованного или местного освещения столов. Освещенность на столах должна определяться заданием на проектирование, но быть не более 200 лк при люминесцентных лампах (100 лк – при лампах накаливания). При этом освещенность на остальной площади зала должна быть не менее 30 лк при любых источниках света.

2.18. В помещениях читальных залов библиотек и архивов рекомендуется при технико-экономическом обосновании применять систему комбинированного освещения. При этом на каждом рабочем месте должны устанавливаться светильники местного освещения. Освещенность от общего освещения в этом случае должна быть не менее 150 лк на высоте 0,8 м от пола при люминесцентных лампах.

2.19. Технологическое освещение и электроприводы механизмов эстрад и сцен культурно-зрелищных учреждений следует проектировать с учетом требований главы 7.2 ПУЭ. Правил техники безопасности для театров и концертных залов Министерства культуры СССР, а также требований настоящих норм.

Величины освещенности постановочного освещения эстрад и сцен* культурно-зрелищных учреждений следует принимать по табл. 2.

При проектировании сцен типов С-4, С-6 – С-9 следует, как правило, предусматривать в их свободных обходных зонах встроенные в планшет и невидимые со стороны зрительного зала сигнальные светильники для световых дорожек, облегчающих ориентацию в темноте.

* Классификация сцен дана по СНиП 2.08.02– 89.

Таблица 2

Примечания:

1. Отношение горизонтальной освещенности к вертикальной должна быть не более 2.

2. Коэффициент запаса следует принимать равным 1,3.

3. Нормы освещенности принимаются одинаковыми при любых источниках света.

 

2.20. Осветительные установки для обеспечения цветных телевизионных передач следует предусматривать в киноконцертных залах и клубах со зрительным залом вместимостью 1 200 мест и более, в театрах со зрительным залом вместимостью 800 мест и более, в плавательных бассейнах с трибунами вместимостью 3 000 мест и более. В каждом конкретном случае необходимость таких установок определяется в задании на проектирование.

2.21. Освещение эстрад конференц-залов и актовых залов, не используемых для театрально-концертных представлений, следует осуществлять как правило, потолочными светильниками. Горизонтальная освещенность на планшете эстрады должна быть не менее 400 лк при люминесцентных лампах (на 2 ступени выше освещенности зала). Для дополнительного освещения трибуны и президиума следует предусматривать осветительные приборы прожекторного типа, устанавливаемые на боковых стенах или на потолке зрительного зала и создающие совместно с потолочными светильниками вертикальную освещенность не менее 300 лк на высоте 1,75 м от планшета эстрады.

Приборы на потолке зрительного зала должны размещаться на таком расстоянии от эстрады, чтобы в продольной плоскости зала линия, соединяющая световые центры приборов с точкой, расположенной на эстраде на расстоянии 1 м от ее края, составляла с горизонтом угол не более 60 и не менее 50° .

Приборы на боковой стене зрительного зала должны располагаться в плане на расстоянии от края эстрады, равном или несколько меньшим расстояния от края эстрады до осветительных приборов на потолке зала. Высота установки нижнего осветительного прибора от пола зрительного зала должна быть 3– 3,5 м.

На эстрадах следует устанавливать электрические соединители (разъемы) для подключения переносной осветительной аппаратуры.

2.22. В помещениях с нормальной средой коэффициент запаса при расчете осветительных установок следует, как правило, принимать равным 1,4 для светильников с люминесцентными лампами и 1,2 для светильников с лампами накаливания, за исключением случаев, когда обслуживание светильников затруднено (при высоте подвеса более 5 м и отсутствии мостиков). В этих случаях коэффициенты запаса следует принимать соответственно 1,5 и 1,3.

В помещениях пыльных, влажных, сырых, особо сырых и жарких (см. п. 2.28) коэффициент запаса следует принимать для светильников с разрядными лампами – 1,8; для светильников с лампами накаливания – 1,5.

Для установок отраженного света, выполненных карнизами, коэффициент запаса следует принимать соответственно 1,8 и 1,5; за исключением случаев, когда установки выполнены зеркальными металлогалогенными лампами (ДРИЗ) или зеркальными лампами накаливания, а также световыми приборами с зеркальными отражателями, для которых коэффициент запаса следует принимать 1,5 и 1,3 соответственно.

2.23. Необходимость освещения внутренних витрин определяется в задании на проектирование. Освещенность внутренних витрин предприятий торговли и общественного питания должна быть при люминесцентных лампах не менее 400 лк в плоскости расположения товаров.

Среднюю вертикальную освещенность товаров, выставленных в наружных витринах, на высоте 1,5 м от уровня тротуара следует принимать по табл. 3. Для витрин со светлыми товарами (фарфор, белье и т. п.) вертикальная освещенность, указанная в табл. 3, должна понижаться на одну ступень, а для витрин с темными товарами (ткани, меха, инструменты и т. п.) – повышаться на одну ступень. Для выделения светом отдельных экспонатов следует предусматривать дополнительное освещение приборами с концентрированной кривой силы света.

Таблица 3

2.24. В зданиях, расположенных на улицах, дорогах и площадях категории А и Б, должна предусматриваться возможность присоединения установок иллюминации мощностью до 10 кВт. В столицах союзных республик, крупных городах, городах-курортах и портовых городах по архитектурно-планировочному заданию мощность установки иллюминации может быть увеличена.

---

Датчики движения - бережное освещение

2010-06-25 00:47:40 (читать в оригинале)

Многие государственные предприятия и коммерческие структуры работают сегодня по гибкому графику. Такой график ставит высокие требования к эксплутационной надежности и гибкости оборудования, частью которого является электроосвещение.

Разнообразные и многочисленные требования к управлению освещением можно реализовать, например, с применением датчиков присутствия или движения.

Рассмотрим пример освещения спортзала c использованием датчиков класса «high end»

Исходные данные: зал, общей площадью 45х27 м разбит перегородками на три части по 27х15 м, которые оборудованы для занятий различными видами спорта, например: волейболом, баскетболом или теннисом. По желанию, могут использоваться одна или несколько частей, а также, весь зал целиком, например – для проведения выставки. Кроме того, предусматривается работа в дневное и вечернее время, а также – в выходные дни.

В соответствии с этим, освещение должно быть выполнено для отдельных частей и всего зала в целом. В качестве источников света применяются люминесцентные лампы с электронной пускорегулирующей аппаратурой (ЭПРА), а большая площадь остекления позволяет максимально использовать дневной свет.

Исходя из этих условий выбран датчик потолочного монтажа с 360º обзором. Измеряя уровень освещенности естественного света, он не предназначен для работы с лампами накаливания, а только с люминесцентными. Кроме того, встроенная схема подавления пусковых токов, возникающих при работе с ЭПРА, увеличивает срок службы оборудования.

Зона контроля датчика – квадратной формы, что облегчает подгонку к геометрии зала. При высоте потолка 8 м, она представляет собой квадрат со стороной 16 м. Даже при такой высоте установки, высокая чувствительность позволяет регистрировать малейшие движения. Так как перегородки выполнены из непрозрачного материала снизу, и из прозрачного начиная с высоты 4,5 м, зоны контроля датчиков соседних частей зала накладываться не будут, что исключит ложные срабатывания.

 

---

Температура света и цветность ламп

2010-06-18 22:58:43 (читать в оригинале)

Цветовая температура любого источника электромагнитных волн, в том числе световых, определяется путем сопоставления спектральных характеристик источника и абсолютно черного тела. Абсолютно черное тело (АЧТ, излучатель Планка) - тело, которое поглощает все падающие на него излучения, независимо от длины волны и направления излучения. Цветовая температура указывается в градусах Кельвина (К), отсчитываемых от абсолютного нуля (-273 C).

К примеру, цветовой температуре 5500°K соответствует неяркий естественный дневной свет в полдень. Лампы накаливания обычно имеют цветовую температуру 2700К.

Производители люминесцентных ламп придерживаются таких температурных диапазонов:

• 2700 К – warm white – тёплый белый, соответствует свету от обычной лампочки накаливания;
• 3300-3500 К – white – белый. Очень редкий тип КЛЛ. К сожалению, таких лампочек я не встречал, и ни разу не видел в продаже;
• 4000-4200 К – cool white – холодный белый, лампа светит с слабым голубым оттенком. Правда, мощность рекомендую выбирать побольше, не ниже 20W. Так как с такой температурой света маломощная лампа светит тускло.
• 6000-6500К – daylight – дневной. Свечение ламп соответствует люминесцентным трубкам большой мощности.

Изменение напряжения на лампе может изменить цветовую температуру на 10К. Падение выходной мощности лампы наполовину изменяет цветовую температуру с 3200К до 3000К. Это свойство надо учитывать при регулировке реостатом подаваемого напряжения на прибор, т.е. чем меньше подаваемое напряжение, тем меньше световой поток и ниже цветовая температура (прибор "краснит").

В спектре с низкой цветовой температурой преобладают красная и желтая составляющие. В спектре с высокой цветовой температурой преобладает синяя составляющая.

цветовая температура источников света:

 

---

Освещение в ресторане

2010-06-18 22:33:18 (читать в оригинале)

Правильный выбор системы освещения, соблюдение гигиенических норм освещенности различных участков зала имеют одинаково большое значение как для посетителей, так и для работников ресторана. Кроме того, освещение играет большую роль и при оформлении интерьера.

В ресторанах естественное освещение зала по одной стороне иногда сменяется двух-, трехсторонним и верхним естественным освещением, чем достигается связь интерьера с окружающим здание ландшафтом. Чтобы создать видовой обзор местности вокруг ресторана, используются большие оконные витрины. В этом случае с наступлением темноты, когда вид ночного города и окружающей местности будет искажаться отражением внутреннего света, рекомендуется понизить яркость освещения зала или выключить ряд источников света. Одновременно следует увеличить яркость наружного света, например с помощью направленного прожекторного освещения некоторых выразительных деталей окружающей местности.

Интерьер ресторана Sevva — Гонконг

Свет способен «сделать» помещение более просторным или более уютным, широким или высоким. Он психологически воздействует на человека: может способствовать шумному оживлению или настраивать на тихую беседу, располагать к спокойствию.

Освещение залов имеет свои законы. Когда нужно быстро обслужить, например, участников съезда, форума, фестиваля, включается полный свет.

Если посетители не спешат и хотят подольше посидеть и отдохнуть, освещение включается не полностью.

При исполнении танцевальной музыки могут быть включены цветные прожекторы и различные иллюзионные приборы освещения.

Температура света влияет на качество освещения, на вид освещенных предметов, а также и на самочувствие человека.

Интерьер ресторана Pio Pio

Устройства освещения, как и все в интерьере, должны гармонировать с архитектурными элементами залов в дневное и вечернее время.

Самая распространенная система освещения — смешанное или комбинированное освещение. При этой системе весь зал освещается общим не очень ярким светом, а некоторые места выделяются при помощи дополнительно направленных потоков света. Система смешанного освещения дает возможность при желании варьировать освещенность зала, направление светового потока, создавать дополнительные световые эффекты, включая и отключая светильники.

Для общего освещения торгового зала наиболее целесообразны светильники рассеянного света. Использование таких светильников позволяет достигнуть достаточной равномерности освещения, ослабления теней, равномерного распределения яркости света. Потолки и стены торгового зала должны быть гладкими и светлыми, чтобы отражать значительное количество направленного на них света.

Если потолок в зале гладкий, белого цвета, с достаточно высоким коэффициентом отражения, можно использовать светильники отраженного света. Такое освещение дает более мягкий, равномерный свет, без слепящего действия ярких частей светильников. Как правило, освещение светильниками отраженного света осуществляется при помощи скрытых источников, обычно ламп накаливания, которые располагаются таким образом, чтобы прямой свет не попадал в глаза посетителей, а световой поток, направленный на гладкие белые поверхности потолка или стен, отражаясь, создавал равномерное рассеянное освещение. Лампы накаливания, кроме того, способствуют эффектной «игре» стеклянной посуды и блеску столовых приборов. Кроме скрытого за карнизами или подвесным потолком подвеса, применяются различные решетки, фильтры и рассеиватели света.

При выборе для освещения люминесцентных ламп большое значение придается температуре света. Некоторые лампы дают белый или синеватый оттенок, который разлагает красную гамму цвета окружающих предметов. Блюда, освещенные такими лампами, имеют непривлекательный, неестественный вид, поэтому предпочтительнее лампы с теплыми цветовыми оттенками — желтоватым или розоватым.

Интерьер ресторана Cave от Koichi Takada

Светильники должны быть правильно размещены в помещениях ресторана. На случай эвакуации посетителей установку освещения следует оборудовать в коридорах, на лестницах и выходах. Плафоны должны быть снабжены стрелкой, указывающей направления выхода.