Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Основы энергосбережения

Подождите немного. Документ загружается.

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 12. Светотехника

вещении помещений, где выполняются длительные и напряженные зри-

тельные работы (административные и конструкторские бюро, школьные

классы, аудитории), а также в ОУ детских и лечебных учреждений. Огра-

ничение яркости чаще всего нормируется в угловой зоне от 60 до 90° (от-

счет от вертикали). Предельно допустимые величины яркости светильни-

ков при этом (в зависимости от назначения помещения) обычно лежат в

пределах: L

= (2 – 4)·10 кд/м

, L

max

= (5 – 8)·10

кд/м

В ряде специальных случаев требуется более жесткое ограничение

яркости ОП внутреннего освещения, например в помещениях с видеотер-

миналами (персональными компьютерами, телемониторами). Для исклю-

чения мешающих зеркальных отражений в дисплеях яркость потолочных

или встраиваемых светильников хотя бы в

двух основных плоскостях не

должна превышать 200 кд/м

. Это требование выполнимо в светильниках с

ЛЛ только при применении в них зеркальных экранирующих решеток с

параболическим профилем продольных и поперечных элементов. Указан-

ная выше предельная величина яркости выходных отверстий светильников

нормируется в угловой зоне α = 60 – 90 °. Ограничение яркости величиной

200 кд/м

гарантирует отсутствие не только отраженной блескости в дис-

плеях, но и надежно исключает прямое слепящее действие светильников

по направлению к линии зрения оператора видеотерминала.

Коэффициент полезного действия

Световой поток Ф

св

, выходящий из светильника, всегда меньше све-

тового потока Ф установленной в нем лампы (ламп). Это вызвано неиз-

бежным поглощением света элементами светильника: отражателями, экра-

нирующими решетками, рассеивателями, защитными стеклами, фильтра-

ми. Чем меньше эти потери, тем экономичнее ОП.

Отношение вышедшего из светильника светового потока к номи-

нальному световому потоку установленной в нем лампы (ламп) определяет

коэффициент его полезного действия η = Ф

св

/ΣФ · 100 %.

Для светильников общего освещения помещений необходимо знать,

329

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 12. Светотехника

какая доля Ф излучается в нижнюю (

) и верхнюю ( ) полусферы про-

странства, поэтому общий КПД иногда разделяется на две составляющие:

η = η + η

где η = Ф

св

/ΣФ

, η = Ф

св

/ΣФ .

В каталогах зарубежных фирм указываются доли светового потока

светильников, направляемые в нижнюю и верхнюю полусферы:

φ = Ф

св

/Ф

св

; φ = Ф

св

/Ф

св

Как известно, световой поток обычных ЛЛ зависит от окружающей

лампу температуры t и снижается в той или иной степени, если t

окр окр

уменьшается или повышается относительно оптимальной (номинальной)

температуры окружающего воздуха (t

≈ 25°С). У компактных ЛЛ световой

поток зависит как от t , так и от положения горения. Поэтому светильни-

окр

ки с линейными, кольцевыми, U-образными и компактными ЛЛ правиль-

нее характеризовать эксплуатационным КПД:

= Ф

св

(t)/ΣФ (t

л н

)·100 %,

где Ф

св

(t) – световой поток, вышедший из светильника при данных услови-

ях эксплуатации (t

окр

для ЛЛ, для КЛЛ – t (t и положение горения); ΣФ

окр л н

)

– световой поток ламп, измеряемый вне светильника при t

= 25 °С; эта ве-

личина Ф указывается в каталогах фирм-изготовителей.

Характерные величины эксплуатационных коэффициентов полезно-

го действия ряда типовых конструкций светильников с ЛЛ для освещения

помещений приведены ниже:

Тип светильника η, %

Одноламповый светильник-блок с открытой ЛЛ 90 – 92

Одно- или двухламповый светильник прямого света с белым (диффуз-

ным) отражателем (потолочный или подвесной)

72 – 75

Двухламповый потолочный или встроенный светильник с диффузным

отражателем и белой окрашенной решеткой

65 – 70

Встроенный (или потолочный) четырехламповый светильник

- с опаловым рассеивателем

50 – 60

60 – 70

- с призматическим рассеивателем

Встраиваемый (или потолочный) одноламповый светильник с зеркаль-

ной экранирующей решеткой

72 – 75

Подвесной одно- или двухламповый светильник с зеркальной решеткой

330

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 12. Светотехника

80 – 85

(излучение в нижнюю и верхнюю полусферы пространства)

Внешние факторы, влияющие на надежность, работоспособность

и срок службы осветительных приборов:

1) температура окружающего воздуха, 2) напряжение и частота тока

питающей сети, 3) пыль и другие построение тела, химически агрессивные

и взрывоопасные жидкости и газы, 4) влажность воздушной среды,

5) вибрационные и ударные нагрузки, 6) УФ-излучение источника света и

естественный УФ, 7) механические воздействия на узлы уплотнения при

обслуживании (пластическая деформация пластмасс, старение прокладок и

т.д.).

Основными функциональными показателями, определяющими экс-

плуатационную надежность осветительного прибора как электротехниче-

ского изделия, являются следующие виды безопасности:

− электрическая (защита пользователя или обслуживающего персо-

нала от поражения током, от проникновения в объем светильника или

прожектора воды, пыли и любых посторонних тел);

− пожарная (ограничение нагрева осветительного прибора до темпе-

ратуры, не вызывающей возгорания материалов опорных поверхностей, а

также пыли или волокон, осевших снаружи на корпус);

− взрывобезопасность (защита от воспламенения или взрыва окру-

331

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 12. Светотехника

жающей осветительный прибор взрывоопасной смеси).

12.4. Система условных обозначений типов осветительных

приборов

Каждый зарубежный изготовитель осветительных приборов при-

сваивает свои собственные торговые марки или фирменные обозначения

типам светильников и прожекторов. Единой международной системы ко-

дов ОП не существует.

В нашей стране действует стандартизированная система восьмираз-

рядных буквенно-цифровых обозначений типов светильников, регламен-

тируемая ГОСТ 17677–82 и обязательная для всех отечественных произво-

дителей ОП.

Структура условных обозначений светильников

Х Х Х ХХ Х ХХ ХХХ ХХ

Буква и цифра – климатиче-

ское исполнение и категория

размещения светильников

Цифра (001-999) - номер

модификации

Цифры - мощность лампы

в ваттах

Цифра - количество ламп

в светильнике

Двузначное число

Буква, обозначающая

ТИП ЛАМПЫ:

Н – накаливания общего

назначения

С – лампы-светильники

(с внутренним зеркальным

или диффузным слоем)

И – галогенные лампы

накаливания

Л – люминесцентные линейные

Ф – люминесцентные фигурные

Р – ртутные (типа ДРЛ)

Г – металлогалогенные

Ж – натриевые высокого давле-

ния

Буква, обозначающая Буква, обозначающая

(01 – 99) – номер

серии

СПОСОБ ОСНОВНОЕ

УСТАНОВКИ НАЗНАЧЕНИЕ

СВЕТИЛЬНИКА: СВЕТИЛЬНИКА:

С – подвесной П – для производст-

П – потолочный венных помещений

В – встраиваемый О – для обществен-

Д – пристраиваемый ных зданий

Б – настенный Б – для бытовых

Н – настольный (жилых) помещений

Т – напольный, вен- У – для наружного

чающий освещения

К – консольный, тор- Р – для рудников и

цовый шахт

Р – ручной

Т – для теле- и ки-

332

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 12. Светотехника

ностудий К – ксеноновые трубчатые

Б – бактерицидные

Э – эритемные

Примеры обозначений типов ОП по ГОСТ 17677–82

НСБ13-4х60-028-УХЛ4 – подвесной светильник с четырьмя ЛН мощностью по

60 Вт для жилых помещений

СВ002-100-03-0 – встраиваемый в подвесной потолок светильник с од-

ной зеркальной ЛН мощностью 100 Вт для обществен-

ных зданий

ЛП001-2хЗб-07-УХЛ4 – потолочный светильник с двумя ЛЛ мощностью по

36 Вт для общественных зданий

ФС002-22+32-01-УХЛ4 – подвесной светильник с двумя кольцевыми ЛЛ мощ-

ностью 22 и 32 Вт для общественных зданий

ГПП01-250-03-УЗ – потолочный светильник с одной металлогалогенной

лампой (ДРИ) 250 Вт для производственных помеще-

ний

РСП02-400-01-УХЛ4 – подвесной светильник с одной ртутной лампой типа

ДРЛ мощностью 400 Вт для производственных поме-

щений

ЖКУ04-150-02-ХЛ1 – консольный уличный светильник с натриевой лампой

ВД (ДНаТ) мощностью 150 Вт

ЛТУ01-2х11-03-У1 – венчающий уличный светильник с двумя компакт-

ными ЛЛ по 11 Вт

ИТТ04-2х1000-01-0 – напольный (на штативе) светильник с двумя галоген-

ными ЛН по 1 кВт для телестудий

333

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 12. Светотехника

НРРОЗ-25-05-ХЛ5 – ручной рудничный светильник с ЛН мощностью 25

Вт (переносной, для шахтеров)

12.5. Основные принципы хорошего внутреннего освещения

Критерии качества световой среды помещений

В зависимости от типа помещения и вида деятельности в нем требо-

вания к оптимальному освещению различны: зрительная работоспособ-

ность, зрительный комфорт и визуальное окружение могут проявляться в

этих требованиях как совместно, так и по отдельности в различных соот-

ношениях (рис. 12.8).

334

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 12. Светотехника

Рис. 12.8. Семь компонентов хорошего освещения – три критерия

оптимальной световой среды

• Зрительная работоспособность – определяет возможности наше-

го органа зрения быстро и достоверно различать яркость, цвет и форму

различных объектов среды обитания человека (предметов быта, печатного

текста, объектов трудовой деятельности, произведений искусства и т.д.).

• Зрительный комфорт – это благоприятные, без помех для зрения

условия восприятия окружающей среды при данных параметрах освеще-

ния.

• Визуальное окружение – обеспечивается адекватным восприятием

предметов обстановки и помещения в целом.

335

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 12. Светотехника

Каждый из этих трех критериев в той или иной степени определяется

влиянием семи основных факторов рационального освещения:

• Достаточный уровень освещенности гарантирует надежное вос-

приятие объектов различения в поле зрения.

• Ограничение слепимости снижает нагрузку на зрение как от пря-

мой, так и от отраженной блёскости.

• Благоприятное распределение яркости поверхностей в поле зре-

ния уменьшает утомление органа зрения при длительной работе.

• Цветовой оттенок света определяется спектральным составом и

цветовой температурой излучения ламп.

• Правильная цветопередача ламп обеспечивает достоверное вос-

приятие цвета объектов окружающей обстановки и определяется спектром

излучения.

• Выявлению пластики форм предметов и свойств их поверхностей

способствуют как соответствующее направление падения светового по-

тока, так и тенеобразующие свойства освещения.

Необходимый уровень зрительной работоспособности достигается

освещенностью, соответствующей визуальной задаче, снижением прямой

слепимости и отраженной блёскости.

Зрительный комфорт обеспечивают благоприятное распределение

яркостей поверхностей в поле зрения и качество цветопередачи исполь-

зуемых ламп.

На визуальное окружение оказывают влияние цвет излучения источ-

ников освещения, светотеневые контрасты (рис. 12.9).

Зрительная работоспособность

- уровень освещенности

- ограничение слепимости

336

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 12. Светотехника

Визуальное окружение Зрительный комфорт

- цвет излучения - цветопередача

- направление света - благоприятное распределение

- тенеобразование

яркости

Рис. 12.9. «Треугольник приоритетов» для оптимизации решений

внутреннего освещения помещений

Требования к характеристикам освещения, обеспечивающим необ-

ходимую степень зрительной работоспособности и комфорта, регламенти-

руются светотехническими нормами. Для формирования необходимого ви-

зуального окружения в интерьере бывают нужны такие дополнения, как

направленное освещение картин, скульптур, групп декоративных расте-

ний, выделение светом архитектурных деталей, совмещение с естествен-

ным светом, стилевое единство светильников и оформления интерьера.

«Треугольник приоритетов» содержит 7 зон (см. рис. 12.9), позво-

ляющих выделить главные требования к освещению самых различных по

назначению помещений и охватить практически все возможные «освети-

тельные ситуации» в интерьерах.

Зона 1 – помещения, деятельность человека в которых требует высоко-

го уровня зрительной работоспособности, например, конст-

337

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 12. Светотехника

рукторские бюро, рабочие места с персональными компьюте-

рами, кассовыми аппаратами, зоны визуального контроля

продукции и т.д.

Зона 2 – помещения, где важен повышенный зрительный комфорт, на-

пример, конференц-залы, комнаты для переговоров и т.д.

Зона 3 – доминирующая роль визуального окружения, например, в ре-

презентативных интерьерах (холлы, вестибюли, фойе, театры,

«бутики» и др.).

Зона 4 – одновременно высокие требования к зрительной работоспо-

собности и зрительному комфорту: административные бюро,

супермаркеты, больничные палаты, спортзалы.

Зона 5 – зрительный комфорт совмещается с благоприятным визуаль-

ным окружением (торговые залы магазинов, рестораны, отели,

жилые комнаты).

Зона 6 – по уровню требований к качеству освещения в той или иной

степени объединяет зоны 1 и 3 (операционные залы банков,

страховые компании, специализированные магазины по про-

даже ювелирных изделий).

Зона 7 – область, где все три критерия оценки качества световой среды

примерно равнозначны: секретариат владельцев фирм и круп-

ных компаний, музеи и другие помещения, где визуальный

имидж интерьера так же важен, как комфортные зрительные

условия.

Таким образом, «треугольник приоритетов» позволяет однозначно

оценить исходную ситуацию для того, чтобы облегчить дизайнеру поиск и

реализацию оптимального варианта освещения.

Освещение и трудовая деятельность человека

Роль зрительной информации в жизни и трудовой деятельности лю-

дей очень велика. Более 80 % всей информации об окружающем мире че-

338