Главные характеристики света
Человек видит спектр цветов – малую часть диапазона электромагнитных волн. Его характеристики влияют на комфортность среды пребывания и самочувствие человека. Существует определение для одного из свойств – световой поток (Ф), который измеряют в люменах (лм). Мощность светового потока источника характеризует вызванное ощущение восприятия света. По его распределению для замкнутого пространства выделяют потоки света: прямого, рассеянного, отраженного. Чем больше света, тем выше число люменов.
Важно! Этот параметр не определяет интенсивность, яркость или производительность свечения, потому что учитывает весь рассеянный поток. Для того, чтобы измерить световой поток требуется много времени и при этом нужно учитывать пространственные характеристики явления
Основные характеристики светоизлучений
Главная характеристика источника – сила света (I), определяющая интенсивность излучения в направлении потока. Она вычисляется через частное светового потока (Ф) и телесного угла (ꭥ) в стерадианах (ср), внутри которого распределяется. В СИ единицу измерения силы света, кандела, обозначают кд, cd.
Телесный угол
Важно! Восковая свеча излучает с около одной канделы (от лат. candela), и ранее эта единица измерения называлась «свечой»
Величина кандел показывает световое излучение точечного источника света на самом интенсивном его направлении.
Покупатели ламп обычно оценивают яркость по мощности потребления (Вт) источника. При хорошей яркости получается четкое и контрастное видение предметов. Однако и слабый, и очень яркий свет неблагоприятен для деятельности человека. Яркость (L) определяется плотностью силы света в направлении поверхности и вычисляется делением I на площадь проекции на перпендикулярную поверхность (зависит от cos угла).
Измеряют показатель яркости (L) света в кд/м². Главной характеристикой восприятия светового ощущения глазами является яркость освещаемой поверхности или источника.
Единицы измерения света
Световая отдача (H) фиксирует экономичность преобразования электрической мощности в световую. При переходе от электрической энергии к световой появляются потери, что вызывает снижение показателей яркости излучения. Измеряют световую отдачу в люменах на ваттах. Можно вычислить световой поток, зная среднее значение световой отдачи.
Практичную светоотдачу имеют светодиодные лампы (потери менее 5%).
Важно! Существуют стандарты качества освещения для помещений, а также для растений или для животных. Освещенность характеризуется отношением светового потока к площади поверхности
Единицы измерения освещения
Освещенность рабочего места
Освещение исключительно важно для человека. С помощью зрения человек получает большую часть информации (около 90 %), поступающей из окружающего мира. Свет- это ключевой элемент нашей способности видеть, оценивать форму, цвет и перспективу окружающих нас предметов. Освещение влияет не только на функционирование зрительного аппарата, то есть определяет зрительную работоспособность, но и на психику человека, его эмоциональное состояние. Исследователями накоплено значительное количество данных по биологическому действию видимого света на организм. Сравнительная оценка естественного и искусственного освещения по его влиянию на работоспособность показывает преимущество естественного света. Ведущим фактором, определяющим биологическую неадекватность естественного и искусственного света, является разница в спектральном составе излучения, а также динамичность естественного света в течение дня.
Освещенность рабочего места
Работая при освещении плохого качества или низких уровней, люди могут ощущать усталость глаз и переутомление, что приводит к снижению работоспособности. В ряде случаев это может привести к головным болям. Причинами во многих случаях являются слишком низкие уровни освещенности, слепящее действие источников света и соотношение яркостей, которое недостаточно хорошо сбалансировано на рабочих местах. Головные боли также могут быть вызваны пульсацией освещения, что в основном является результатом использования электромагнитных пуско-регулирующих аппаратов (ПРА) для газоразрядных ламп, работающих на частоте 50 Гц. С точки зрения безопасности труда зрительная способность и зрительный комфорт чрезвычайно важны.
Для того чтобы обеспечить условия, необходимые для зрительного комфорта, в системе освещения должны быть реализованы следующие предварительные требования:
- достаточное и равномерное освещение
- оптимальная яркость
- отсутствие бликов и ослепленности
- соответствующий контраст
- правильная цветовая гамма
- отсутствие стробоскопического эффекта или пульсации света
Каждый вид деятельности требует определенного уровня освещенности на том участке, где эта деятельность осуществляется. Обычно, чем сильнее затруднено зрительное восприятие, тем выше должен быть средний уровень освещенности. Важно рассматривать свет на рабочем месте, руководствуясь не только количественными, но и качественными критериями.
Можно выделить следующие качественные характеристики освещения и способы их улучшения
Прямая блескость
Находящиеся в поле зрения человека поверхности высокой яркости могут производить неприятное, дискомфортное ощущение или вызывать состояние ослепленности. В результате резко снижается зрительная работоспособность. Источниками прямой блескости являются осветительные установки и источники света.
Уменьшение прямой блескости может быть достигнуто:
- увеличением высоты установки светильников
- уменьшением яркости светильников путем закрытия источников света светорассеивающими стеклами
- ограничением силы света в направлениях, образующих большие углы с вертикалью, например, применением светильников с необходимым защитным углом
- уменьшением мощности каждого отдельного светильника за счет соответствующего увеличения их числа
Отраженная блескость
Возникает при больших коэффициентах отражения поверхностей, попадающих в поле зрения. Наибольшая опасность возникает при освещении поверхностей, не являющихся диффузными, когда свет падает на рабочие поверхности таким образом, что глаза находятся на направлении зеркального отражения лучей. В этом случае человек видит либо зеркальное отражение источника света, либо размытое, но очень яркое световое пятно. В обоих случаях может возникнуть состояние ослепленности, но чаще уменьшается эффективный контраст между деталью и фоном. Устранение отраженной блескости достигается правильной организацией местного и локализованного освещения и таким расположением светильников, чтобы зеркально отраженные поверхностью лучи не попадали в глаза. Для этого лучше всего делать боковое или заднебоковое направление света.
Контраст между объектом и фоном
Чем больше яркость объекта, тем больший световой поток от него поступает в глаз и тем сильнее сигнал, поступающий от глаза в зрительный центр. Таким образом, казалось бы, чем больше яркость, тем лучше человек видит объект. Однако это не совсем так. Если поверхность (фон), на которой располагается объект, имеет близкую к объекту по величине яркость (например, линия бледно-желтого цвета на белом листе), то интенсивность засветки участков сетчатки световым потоком, поступающим от фона и объекта, одинакова (или слабо различается), величина поступающих в мозг сигналов одинакова, и объект на фоне становится неразличимым.
Чтобы объект был хорошо виден, яркости объекта и фона должны различаться. Разница между яркостями объекта и фона, отнесенная к яркости фона, называется контрастом. Контраст между деталями и фоном, который в наибольшей степени определяет видимость объекта, не всегда является заданным и может быть увеличен или уменьшен средствами освещения и созданием световой среды. Одним из эффективных средств для повышения контраста является искусственный фон (чаще всего светлый, если объект темный, или темный, если объект светлый). Разновидностью искусственных фонов являются световые столы, на которых поверхности просматриваются в проходящем свете.
Тени
Различаются собственные тени, образованные рельефом поверхности, и тени, падающие от предметов, находящихся вне рабочей поверхности — оборудования, мебели, тела и рук человека и т. д. Собственные тени в большинстве случаев полезны, так как позволяют лучше различать конфигурацию детали. Падающие тени почти всегда вредны. Их вред заключается в том, что они искажают контраст, отвлекают внимание и т. д. Особенно вредны движущиеся тени. Устранение или ограничение вредных теней осуществляется правильным выбором направления света. Например, когда человек пишет правой рукой, он смотрит на рабочую точку слева и с этой же стороны должен падать свет. Тени размазываются при увеличении размеров осветительных установок, смягчаются при достаточно высокой яркости стен и потолков и почти исчезают при отраженном освещении.
Насыщенность помещения светом
Для создания комфортных зрительных условий для человека важна не только освещенность какой бы то ни было поверхности, на которой осуществляется работа, но и впечатление насыщенности помещения светом, которое получает человек. При достаточной яркости рабочей поверхности одновременное присутствие в поле зрения темных поверхностей (например, стен, потолков, мебели, оборудования) создает затруднения при адаптации зрения. От яркости этих поверхностей зависит впечатление насыщенности помещения светом. Если в помещении установлены подвесные светильники прямого света, верхняя зона помещения останется темной. Это производит неприятное эстетическое и психологическое впечатление. Поэтому лучше применять светлую окраску стен и потолков, а для освещения применять светильники, излучающие некоторую (желательно не менее 15 %) часть светового потока в верхнюю полусферу.
Постоянство освещенности во времени
Изменения освещенности по времени можно подразделить на медленные и плавные, частые колебания и пульсации. Медленные изменения вызываются постепенными изменениями сетевого напряжения и факторами, изменяющими освещенность в процессе эксплуатации (загрязнением источников света, снижением светоотдачи и т. д.). Если освещенность при этом сохраняется на уровне не ниже нормативного значения, эти изменения не являются вредными. Причиной частых колебаний являются перемещения светильников, их раскачивание движением воздуха (ветер, сквозняк, вентиляционная установка и т. д.) и колебания напряжения в сети, порождаемые изменением нагрузки.
Пульсации
Пульсации освещенности обусловлены малой инерционностью излучения газоразрядных ламп, световой поток пульсирует при переменном токе промышленной частоты (50 Гц) с удвоенной частотой — 100 Гц. Эти пульсации неразличимы при наблюдении глазом неподвижной поверхности, но легко обнаруживаются при рассматривании движущихся предметов. Если при пульсирующем освещении быстро махать карандашом на контрастирующем фоне, то карандаш приобретает ясно видимые контуры. Это явление носит название стробоскопического эффекта — явление искажения восприятия движущихся или вращающихся объектов наблюдения. Практическая опасность стробоскопического эффекта состоит в том, что вращающиеся части механизмов могут показаться неподвижными, вращающимися с более медленной скоростью, чем в действительности, или в противоположном направлении. Это может стать причинной травматизма. Однако пульсации освещенности вредны и при работе с неподвижными поверхностями, вызывая утомление зрения и головную боль.
К пульсациям наиболее чувствительно периферическое зрение и поэтому они опасны при общем освещении. Выявлено также неблагоприятное влияние колебаний света на фоторецепторные элементы сетчатки, а также на функциональное состояние нервной системы, что связано с развитием тормозных процессов и снижением лабильности нервных процессов. Воздействие пульсации возрастает с увеличением её глубины и уменьшается при повышении частоты. Большинство исследователей отмечает отрицательное влияние пульсации освещённости на работоспособность человека как при длительном пребывании в условиях пульсирующего освещения, так и при кратковременном.
Ограничение пульсаций достигается чередованием питания ламп от разных фаз трехфазной сети. В ряде случаев применяется питание ламп током повышенной частоты, что достигается укомплектовыванием светильников электронными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА).
Как перевести люксы в люмены
Однако, если известно нужное значение освещенности в люксах и площадь освещаемой поверхности, можно подсчитать требуемую величину светового потока в люменах. При этом следует понимать, что подсчет будет выполнен со многими допущениями, так как приблизить условия его выполнения к физически идеальным не представляется возможным. При подсчете следует принять, что:
- источник света располагается в центре;
- освещенность равномерна на всей площади, что практически невозможно;
- на всю площадь поверхности свет падает под одинаковым углом;
- поверхность освещается изнутри мысленной сферы, предполагаемой вокруг источника.
Для того, чтобы получить значение в люменах, нужно норму в люксах умножить на значение площади, нуждающейся в освещении.
Площадь пола и потолка составит: 10 х 10 = 100 м². Площадь каждой стены: 4 х 10 = 40 м². Теоретически с допущением на равномерное освещение и расположение источника, равноудаленного от всех точек поверхности, задача решается так: 300 лк х (4 х 40 + 100 + 100) м² = 300 х 360 = 108 000 лм. Если это астрономическое значение «перевести» в обычные 100-ваттные лампы накаливания, то потребуется всего лишь… 72 штуки.
Практический подход будет другим. Совершенно не нужно освещать потолок — рабочие места сотрудников находятся внизу. Более того, конструкция многих потолочных светильников делает невозможным распространение света вверх. Значит из вычислений нужно убрать площадь потолка:
300 лк х 260 м² = 78 000 лм.
Современные потолочные светильники со светодиодами могут выдавать 5000 люменов. Соответственно их потребуется 16 штук (78 000/5000) с округлением до целого числа.
Это количество можно снизить. Согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 замер освещенности производится над рабочей поверхностью, а также в контрольных точках, удаленных от стен и световых проемов на 1 м. Достаточно разместить осветительные приборы над рабочими местами сотрудников. Математически уменьшив геометрические характеристики пола на 1 м с каждой стороны, получим:
300 лк х (160 + 64)м² = 300 х 224 = 67200 лм. Что в потолочных светильниках составит: 14 штук с округлением до целого числа.
Watch this video on YouTube
Нормативное регулирование
Вопросы нормирования труда в первую очередь регулируются трудовым законодательством. Однако ст. 163 ТК РФ говорит лишь об обязанности работодателя обеспечить своих работников соответствующим состоянием помещения, а ст. 211 – о том, кем устанавливаются Стандарты. Описательный характер носят и статьи ФЗ № 52 «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».
Нормы освещенности закреплены в более конкретных нормативных актах – Санитарных правилах и нормах (СанПиН). Остановимся на четырех Постановлениях:
- СанПиН 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».
- СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах» (Таблица П 9.2).
- СанПиН 2.2.2.1332-03 «Гигиенические требования к организации работы на копировально-множительной технике» (раздел VIII).
- СанПиН 2.2.0.555-96 «Гигиенические требования к условиям труда женщин».
В перечисленных правилах установлены нормы освещенности и методы их расчета, которые указаны в ГОСТ Р 555710-2013. В акте представлены также и нормативные ссылки, отправляющие на используемые в документе стандарты (методы показателя дискомфорта при искусственном освещении, методы измерения и т.д.).
Нормы и порядок расчета
Требования к освещенности зависят от назначения конкретного помещения и вида деятельности человека. Стандарты, по которым измеряется показатель, установлены в ГОСТ Р 54944-2012, нормы – в СНиП. Все параметры относятся не только к полу, но и к плоскостям столов. Доступны таблицы, по которым можно определить люксы для любого объекта.
При разработке системы освещения для жилого дома (квартиры) можно воспользоваться данными из этой таблицы:
Норма согласно СНиП (лк) | Помещение |
20 | Проходы на чердаки, подвалы |
20 | Электрощитовые, котельные, вентиляционные камеры |
20 | Лестницы |
50 | Ванные. душевые, санузлы |
50 | Коридоры и холлы в домах (квартирах) |
75 | Гардеробные комнаты |
100 | Сауны, раздевалки, бассейны |
150 | Жилые комнаты и кухни |
150 | Тренажерные залы |
200 | Детские комнаты |
300 | Библиотеки, кабинеты |
Расчет осуществлятеся из 2-х этапов:
- определения требуемого уровня свечения;
- определения количества лампочек.
Формула для расчета свечения:
Н*П*К, где:
Н – норма (согласно таблице);
П – площадь помещения;
К – коэффициент, зависящий от высоты потолков (1 для 2,5-2,7 м, 1,2 для 2,7-3 м, 1,5 для 3-3,5 м, 2 для 3,5-4,4 м).
Чтобы рассчитать количество ламп, полученный результат нужно разделить на люмены, указанные в их технической документации выбранных для монтажа лампочек.
Если проводятся работы по капитальному ремонту или реконструкции, расчетами занимаются сотрудники подрядчика.
Они учитывают особенности конструкции и материалов светильников, световое отражение от стен, полов, потолков, предметов интерьера в зависимости от характеристик облицовочного материала. Вид светильников предварительно обозначаются в проектной документации и техническом задании.
При подсчетах используется формула:
К=(Е*к*S*к1)/(Ф*к2), где:
Е – норма для горизонтально расположенных плоскостей;
к – коэффициент, рассчитанный с учетом отклонений в работе системы при перегорании отдельных источников света и перемещении предметов интерьера;
S – площадь помещения;
к1 – коэффициент неравномерности;
Ф – световой поток от одной лампочки (зависит от мощности и типа);
к2 – коэффициент в долях.
При самостоятельном проведении измерений и подсчетов следует учесть, что отраженный свет по мощности может мало отличаться от прямого.
Каким должно быть освещение рабочего места в офисах различного типа?
Измерение производится в люксах (лк). Эту величину нередко путают с люменами (лм). Лк измеряет непосредственно освещенность, тогда как лм – характеризует сам источник света. СанПиН 23-05-95 установил следующие нормы для офисов:
- делопроизводство, приемные кабинеты, в том числе с использованием компьютерной техники – 200-300 лк;
- для работы с чертежами – 500 лк;
- с большой площадью – 400 лк;
- архивы – 75 лк;
- кладовые помещения – 50 лк;
- конференц-зал – 200 лк;
- лестницы – 50-100 лк;
- коридоры и холл – 50-75 лк.
Расчет светового потока
Для того чтобы понять требуемый параметр светового потока и сделать расчет количества светодиодных светильников в помещении, необходимо нормативный показатель санпина перемножить на площадь комнаты и коэффициент с учетом высоты потолка (для потолка 2,7 метров это 1, а для 3 — 1,2). В итоге получается, что для освещения кухни и спальни необходимо 150 люксов, кабинета — 350 люксов, а санузла и прихожей — 50 люксов.
Далее при расчете следует опираться на мощность источников света, выраженную в люменах. Полученное значение по формуле следует поделить на мощность ламп и получится их количество.
Обратите внимание! Чтобы правильно рассчитать мощность светового потока, необходимо воспользоваться формулой соотношения удельной мощности на площадь комнаты, поделенного на число ламп. Как подсчитать светопоток по формуле
Как подсчитать светопоток по формуле
Чем измеряют степень освещенности
Как мы уже выяснили, единица измерения освещенности — Люкс. Несложно догадаться, как называется прибор, которым измеряют уровень света. «Люкс» плюс «метр» (с древнегреческого переводится как «мера», «измеритель») равно люксметр. Принцип работы этого портативного устройства схож с работой фотометра.
Попадающий на элемент световой поток выпускает электроны в теле полупроводника, из-за чего электроток начинает проводиться фотоэлементом. Величина электрического тока прямо пропорциональна степени освещения фотоэлемента, который и отображается на шкале или на электронном дисплее, если это современная модель люксметра. Аналоговые аппараты снабжены специальной шкалой с градусами. По движению стрелки определяются окончательные результаты замеров.
Цифровые устройства.
На смену аналоговым люксметрам пришли цифровые — маленькие компьютеры. Параметры можно увидеть на небольшом жидкокристаллическом экране. Часть, с помощью которой измеряют свет, часто содержится во внешнем корпусе и соединяется с основным устройством гибким проводом. Из-за такой конструкции можно измерять освещение в любых местах, даже труднодоступных. Согласно ГОСТ, погрешность аппарата не должна превышать 10 процентов.
Важные моменты.
При расчете сравнительной световой интенсивности можете сделать замер интенсивности освещения аналоговым или цифровым устройством. Современные измерители отображают параметры в люксах, а устаревшие аналоговые — те, которые со стрелочкой, — в фут-канделах. 1 фут-кандела равняется 10.76 люкс.
Измерение
Источники света
Они подразделяются на естественные и искусственные (тепловые, светодиодные, люминесцентные). Освещенность измеряется прибором с названием «люксметр».
Естественная освещенность измеряется в дни с десятибалльной облачностью, в помещениях, свободных от мебели. Окна должны быть вымыты и не закрываться деревьями, иной растительностью или какими-либо предметами. Все искусственные источники света должны быть выключены.
Формула коэффициента естественной освещенности (КЕО) выглядит следующим образом:
КЕО = (Eвнутр/Eвнеш) * 100%, где:
- Eвнутр – естественная освещенность внутри офиса.
- Eвнеш – измеряется снаружи.
Процедура измерения искусственной освещенности производится, предпочтительно, в вечернее или ночное время суток, а в обследуемом помещении закрываются шторы и жалюзи. Однако у данного способа есть существенные минусы: отсутствие персонала после окончания рабочего дня, связанный с ним запрет пропуска и т.д., поэтому в формуле учитываются погрешности естественного освещения.
Обязательно должна быть произведена замена перегоревших ламп. Осветительные приборы отчищаются от пыли. Как только все источники света будут включены, начнется их измерение.
При невозможности проведении процедуры в темное время суток, используется следующие формулы:
Рассчитывается сумма всех источников искусственного освещения:
Е = Е1 + Е2 + Е3 + … + ЕN.
Из полученной суммы нужно вычесть естественное освещение:
Еиск = Е — Еест.
Пульсация
Ею признается относительная глубина колебаний освещенности в результате воздействия на световой поток питания переменного тока.
Погрешность приборов для измерения пульсации (пульсметр) не должна превышать 10%.
Проводится измерение в темное время суток. На измеряемую рабочую поверхность не должна падать тень от предметов.
Формула коэффициента:
Кп = ((Емакс — Емин)/2Еср) * 100, где:
- Eмакс и Eмин представляют собой максимальные и минимальные значения освещенности за период колебания.
- 2Eср – среднее значение за тот же период.
Коэффициент для офисных помещений не должен превышать 15-20%, а для кабинетов с компьютерным оборудованием – 10%. Считается, что указанные соотношения, хотя и не видны человеческому глазу, но оказывают нагрузку на мозг. Существует мнение, что норму вскоре снизят до 4-5%.
Индекс цветопередачи
Данный параметр (Ra) показывает точность передачи цвета источниками освещения. В зависимости от высоты показателя, зависит естественность отображения цветов внешнего мира. Нормой считается значение 80-100 (максимальный – солнечный свет и лампы накаливания, в пределах 80-90 – люминесцентные лампы). Для складских помещений данный показатель может быть снижен до 60. Индекс изучается с помощью преломления. Используются 8-14 цветов (стандартных).
Отражение поверхностей
Для изучения используются готовые шкалы сравнения, накладываемые на отражающую поверхность или фотометры для измерения диффузного отражения.
Определяется соотношением светового потока, отраженного от поверхности, к падающему световому потоку.
Чем ниже значение, тем более комфортным считается для глаз. Для офисов рекомендуются следующие параметры:
- рабочий стол – 0,2-07;
- пол – 01,-04;
- стены – 03,-05;
- потолок – 0,6-0,8.
Измерение светового потока
Перед тем как выпустить продукцию на рынок, производитель делает в лабораторных условиях определение и измерение характеристик осветительного прибора. В домашних условиях, не имея специальных приборов, это сделать нереально. Но проверить цифры, указанные производителем, можно с помощью вышеприведенных формул, воспользовавшись компактным люксметром.
Сложность точного измерения параметров света заключается в том, что он исходит во всех возможных направлениях распространения. Поэтому лаборатории используют сферы с внутренней поверхностью, которая имеет высокий коэффициент отражения – сферические фотометры; применяют их и для измерения динамического диапазона фотоаппаратов, т.е. светочувствительности их матриц.
В быту больше смысла имеет измерять такие важные параметры света, как освещенность помещений и коэффициент пульсации. Высокий коэффициент пульсации и тусклое освещение заставляют людей чрезмерно напрягать глаза, что быстрее вызывает усталость.
Коэффициент пульсации потока света – это показатель, характеризующий степень его неравномерности. Допустимые уровни этих коэффициентов регулируются СанПиН.
Не всегда можно заметить невооруженным глазом, что лампочка мерцает. Тем не менее даже незначительное превышение коэффициента пульсации влияет на центральную нервную систему человека негативно, а также уменьшает работоспособность. Свет, который может неравномерно пульсировать, излучают все экраны: мониторы компьютеров и ноутбуков, дисплеи планшетов и мобильных телефонов, экран телевизора. Пульсацию измеряют люксметром-пульсметром.
Норма освещенности жилого помещения
Освещенность помещений разного назначения неодинакова и может различаться на порядок. Количество люмен на квадратный метр по типам жилых помещений таково:
- кабинет, библиотека, мастерская — 300;
- детская комната — 200;
- кухня, спальня — 150;
- баня, сауна, бассейн — 100;
- гардероб, коридор — 75;
- холл, коридор, ванная, санузел — 50;
- лестница, подвал, чердак — 20.
Расчет освещенности для помещений
Для определения освещенности помещения необходимо знать следующие параметры:
- Е — нормативное значение освещенности (сколько люменов нужно на 1 м²).
- S — площадь помещения.
- k — коэффициент высоты:
- k = 1 при высоте потолка 2.5 — 2.7 м;
- k = 1.2 при высоте потолка 2.7 — 3.0 м;
- k = 1.5 при высоте потолка 3.0 — 3.5 м;
- k = 2 при высоте потолка 3.5 — 4.5 м;
Формула для расчета простая:
Ф = E•S•k.
Зная освещенность, можно подобрать требуемый световой поток и мощность осветительных ламп с учетом их различий по технологиям производства и принципу работы. Следует учитывать особенность зрения человека, для которого источники света с синеватым оттенком (начиная с цветовой температуры 4700К и выше) кажутся менее яркими.
Watch this video on YouTube
Требования к освещению
Любое производство представляет собой сложную структуру, куда входят помещения различного назначения, где работают люди. Большое влияние на производительность их труда и безопасность выполняемых функций оказывает освещение, которое нормируется согласно указаниям санитарно-технических норм и другой нормативно-технической документации, утвержденной на законодательном уровне. Для каждого помещения, отвечающему своему назначению устанавливаются нормы освещения. Особое внимание уделяется рабочим местам. В итоге можно понять что нормирование производственного освещения важная деталь. Основные требования к производственному освещению сводятся к выполнению ряда условий. Оно должно:
- соответствовать зрительным условиям труда;
- быть постоянным по времени;
- иметь направленность светового потока;
- иметь необходимую цветопередачу;
- не образовывать тени на рабочем месте;
- равномерно распределять яркость освещения;
- не иметь прямой и отраженной блескости;
- быть безвредным и пожаро- электробезопасным;
- надежно работать;
- быть простым в эксплуатации.
Эти требования выполняются на стадии проектирования производственного объекта, специалистами, имеющими лицензию на проведение проектных работ по электроснабжению предприятий и других объектов. Только после тщательной разработки проекта и утверждения в соответствующих инстанциях приступают к разработке рабочих чертежей и монтажу осветительных установок в помещениях предприятия.
При проектировании четко должны соблюдаться требования санитарных норм и правил (СНиП) 23-05-95, разработанные государственным комитетом Российской Федерации по строительству и жилищному комплексу. Они являются частью системы знаний, которая обеспечивает безопасные условия нахождения человека в производственной сфере и называется она БЖД (безопасность жизнедеятельности). В документе имеются сведения, с учетом специфики производства, позволяющие правильно выбрать источники света для производственных целей.
Виды освещения производственных помещений
Классификация производственного освещения начинается с определения способа, с помощью которого будет поступать свет в каждое помещение производства. Освещенность осуществляется 3 способами:
- естественным. Такое освещение происходит за счет природных источников света, которыми являются лучи солнечного света и отраженный свет от небосвода (диффузный). В помещение оно поступает через верхние крышные и боковые оконные проемы. Естественное освещение помещений во многом зависит от времени года, суток и погодных явлений. Однако только его недостаточно для выполнения разноплановых работ.
- искусственным. Освещение помещений с применение источников света, в роли которых выступают различные типы ламп. Оно бывает нескольких типов – рабочим, сигнальным, охранным, дежурным, аварийным, бактерицидным, эвакуационным и эритемным.
- совмещенным (комбинированным). Сочетает в себе естественное и искусственное способы. Этот вариант для освещения производственных помещений используется повсеместно.
Виды искусственного освещения
Искусственное освещение может быть общим, местным и комбинированным.
Важно! Комбинированное освещение обеспечивает на 100% соблюдение норм БЖД на производственных площадях.
- Общее освещение — распределенный по всему помещению свет. Его выполняют с учетом зон, которые должны быть освещены более ярко.
- При местном освещении создается световой поток на участке конкретной рабочей зоны с учетом выполняемой работы.
- Комбинированное освещение сочетает в себе оба типа – общее и местное, причем оно может быть локализованным или равномерным.
- Рабочее искусственное освещение применяется для работы на производстве при выполнении должностных функций.
- Сигнальные источники света используются для сигнализации об опасности при вторжении на территорию предприятия или помещения.
- Охранные источники света включаются в ночное время для предотвращения проникновения на охраняемый объект.
- Освещение дежурное выключено в рабочее время и включается после рабочего дня.
- Само определение аварийное освещения, говорит о том, что оно включается при наступлении форс-мажорных обстоятельств в случае выхода из строя общего.
- Бактерицидное освещение осуществляют специальными лампами ультрафиолетового облучения. Включают для обеззараживания территорий.
- Эритемное освещение выполняют UV лампами, которые положительно воздействуют на организм человека.
Зрительные условия труда
Уровень освещенности измеряется в Лк (люксах), где 1 лк означает освещение 1 м2 1 люменом. Измеряют этот показатель с помощью приборов, называемых люксметрами. Для нормирования уровня освещенности пользуются термином коэффициент естественной освещенности (КЕО). Его величина зависит от характера выполняемой работы. Чем выше КЕО, тем выше должна быть освещенность.
Правильность уровня освещенности на производстве контролирует санитарно-эпидемиологическая служба, которая не реже 1 раза в год посещает предприятие и делает соответствующие замеры в помещениях и на каждом рабочем месте. При нахождении несоответствия нормируемым показателям пишется предписание, на которое руководитель в указанные сроки должен отреагировать и исправить все указанные ошибки.
Все зрительные условия работ на производстве делят на 7 разрядов и 4 подразряда в зависимости от точности выполнения и времени нахождения в помещении.
Нормы освещения производственных помещений комбинированные и общие указаны в таблице 1:
Таблица 1
Офис на производстве это мозговой и руководящий центр, обеспечивающий технологический процесс изготовления и хранения продукции, материалов и комплектующих. Его сотрудники выполняют самые разные задачи согласно требованиям, прописанным в должностной инструкции. Поэтому там тоже устанавливают нормы по освещению помещений офиса, особенно ужесточены требования к освещению рабочего места, связанного с выполнением особо точных работ. Эти нормы указаны в табл.2:
Таблица 2
Тип помещения офиса | Освещенность в лк |
большой площади свободной планировки | 400 |
общего назначения с использованием компьютерной техники | от 200 до 300 |
для выполнения чертежных и графических работ | от 500 до 600 |
лаборатории | от 400 до 600 |
кабинеты | 400 |
конференц-залы, совещательные комнаты | 200 |
коридоры, холлы, фойе | от 50 до 150 |
лестницы, эскалаторы | от 50 до 100 |
архив | 75 |
бытовые и складские помещения, курительные | 75 |
раздевалки | 75 |
кладовые | 50 |
туалетные комнаты, душевые | от 75 до 50 |
На однородность и равномерность освещения большую роль играет цвет интерьера помещений. Коэффициент отражения света зависит от цвета потолка и стен. В табл.3 указаны значения этого показателя в зависимости от цвета:
Таблица 3
Цвет стен и потолка | Коэффициент отражения света | Цвет стен и потолка | Коэффициент отражения света |
черный | 0,04 | бежевый | 0,38 |
темно-синий | 0,10 | светло-зеленый | 0,42 |
темно-красный | 0,10 | светло-голубой | 0,45 |
темно-серый | 0,15 | светло-желтый | 0,55 |
темно-зеленый | 0,16 | светло-бежевый | 0,62 |
светло-красный | 0,23 | желто-зеленый (салатный) | 0,70 |
желто-коричневый | 0,25 | светло-желтый (слоновая кость) | 0,75 |
Диапазон цветовой температуры устанавливаемых источников света подбирается в зависимости от индекса цветовой передачи и освещенности. Это показатель находится в пределах от 2400 до 6000 К, при этом минимальный индекс цветопередачи может быть от 25 до 90. Для производств, связанных с работой во влажных, пыльных и загазованных помещениях устанавливаются светильники с соответствующей степенью защиты.
Источники освещения помещений производственных и складских объектов
Для освещения должны использоваться наиболее экономичные в плане потребления электрической энергии источники света. В настоящее время не допускается использование для освещения ламп накаливания обычных и ксеноновых. В основном в помещениях устанавливают следующие типы ламп:
- светодиодные;
- люминесцентные;
- галогенные;
- натриевые.
Рекомендуется выбирать светильники прямоугольной формы. Это обеспечивает равномерное распределение светового потока по всей площади помещения. Для местного освещения применяют источники света с регулируемым световым потоком небольшого размера.
При выборе типа светильника внимание уделяется таким факторам:
- конструктивным особенностям помещения;
- характеру среды;
- отражающим показателям;
- показателю яркости светильника;
- показателю мощности светильника;
- экологичности;
- безопасности.
Источники света могут устанавливаться без учета нахождения в помещении рабочих поверхностей и с ними.
Расчет параметров осветительной системы помещения
Проводится расчет 3 способами:
- точечным. В данном случае освещенность подсчитывается для каждого источника света в каждой точке поверхности. Является самым достоверным способом;
- с помощью коэффициента использования потока света. При подсчете учитываются размеры помещения (длина, ширина, высота) и степень отражения поверхностей;
- через удельную мощность. Способ является приблизительным. С его помощью лишь предварительно устанавливают мощность необходимого осветительного устройства.
Специалист-электрик по проектированию освещения выбирает систему освещения, светильники, оценивает коэффициенты неравномерности освещения, отражения поверхностей и запаса освещенности на основе нормированных показателей рабочего места. После этого ведет расчеты. Он определяет количество светильников, рассчитав коэффициент использования светового потока и индекс помещения. Затем выполняет чертеж расположения светильников.
Пример расчета количества светильников
Размер помещения с нормируемой освещенностью 300 лк следующие: длина 18 м, ширина – 12 м и высота 3,5 м. Использовать планируется люминесцентные светильники ЛПО, имеющие коэффициент использования светового потока 49%. Отражательная способность потолка 0,7, стен – 0,4, рабочей поверхности 0,3. Коэффициент неравномерности освещения 1,1. Планируемый коэффициент запаса 1,75. Разряд зрительных работ –III. Рабочая поверхность находится на высоте 0,8 м, а высота свеса – 0, 1 м.
Производим следующие вычисления:
- площади помещения:18 х 12 = 216 м2;
- индекса помещения (S/(H1 – H2) (L+B) = 216/(3,5 – 0,8) (18 + 12) = 2,6;
- коэффициента использования: 100 – 49 =51;
- количества светильников: N = (300 х 216 х 100 х1,75)/(51 х 4 х 1150) = 48,3
Результат округляем до целого числа. Необходимо установить 49 люминесцентных светильников типа ЛПО.
Все работы по нормированию освещения производственных помещений сводятся к знаниям санитарных норм и правил, предъявляемых к рабочим местам на конкретном производстве, выбору типов светильников с знанием их особенностей и характеристик, а также требований такого документа, как ПУЭ. От правильности расчета зависит производительность и здоровье работающего персонала.
Диапазон измерения освещенности
Специальный прибор для измерения освещенности, люксметр, выбирают с учетом предполагаемой рабочей области. Нет смысла в избыточной трате энергетических ресурсов без действительной необходимости. Профессиональные расчеты выполняют с учетом особенностей отдельных операций: от общего наблюдения до действий с мелкими деталями высшей точности.
Нормативная освещенность объектов
Объект | Нормативная освещенность в люксах (лк) |
Кухня | 150 |
Детская комната | 200 |
Гостиная, столовая | 150 |
Входная группа, коридоры между комнатами | 50 |
Библиотека, кабинет | 300 |
Межэтажные лестничные пролеты | 20 |
Площадка перед лифтом | 30 |
Тепловой пункт | 20 |
Фойе, приемные | 150 |
Проектные организации | 500 |
Ремонтные и сервисные мастерские | 300 |
Серверная комната, операционный зал в банке | 400 |
Помещение для сейфа | 150 |
Аудитории высших учебных заведений | 400 |
Спортивные залы | 200 |
Бильярдные комнаты | 300 |
Бассейн | 150 |
Торговый зал в магазине | 500 |
Склад в прачечной | 50 |
Муниципальная автомобильная дорога с проходимостью 500-1000 транспортных средств за час | 15 |
Центральные аллеи на выставках | 10 |
Существенное значение имеет чувствительность человеческого глаза к определенным участкам спектра. Современные приборы для измерения света создают с учетом соответствующих особенностей. Обычно проверяют видимый диапазон. Однако надо помнить о том, что незаметное ультрафиолетовое излучение при большой интенсивности оказывает негативное влияние на сетчатку.
Также проверяют пульсации с частотой до 300 Гц. Они заметны для человеческого зрения. Подобные изменения амплитуды излучения вызывают дискомфорт, вплоть до болезненных ощущений. Необходимо помнить о вреде избыточной освещенности. В подобных условиях значительно возрастают общие нагрузки, так как активизируются обменные процессы в организме.
Интересно. Отдельно следует упомянуть уход за растениями. Освещенность для роз и пальм устанавливают выше 14 000-16 000 люкс. Неприхотливым фикусам достаточно 8 000-11 000 люкс.
Контроль освещения позволяет при разумных затратах энергии получать хорошие показатели урожайности в круглогодичном режиме
Освещение, необходимое на 1 м2
Мощность освещения является важным показателем, который измеряется в люксах и люменах, являющихся подъединицей люксов. Без правильно подобранного освещения невозможен комфортный отдых и нахождение в любой комнате. Для разного рода комнат необходимы свои вычисления. Их можно произвести, учитывая количество светоисточников и санитарные нормы для одного квадратного метра.
Единица измерения
Отвечая на вопрос, сколько единиц требуется для освещения одного квадратного метра и как рассчитать освещенность помещения светодиодными лампами, следует понимать предназначение конкретной комнаты. К примеру, для спальни требуется 100 люменов на один квадратный метр, а для санузла 150.
Как правило, все технические нормы освещенности даны в нормативных документах в люксах. При необходимости их можно перевести в люмены.
Сколько нужно люменов для одного квадратного метра
Ошибки при расчете
При расчете освещения важно понимать, что с изменением цвета настенных и напольных покрытий, сменой подвесного или натяжного потолка с его отражающей способностью меняется светопоток. Важно знать коэффициент отражения каждого цвета
Так белые поверхности способны отражать до 70% света, серые 30%, а черные — 0%. Также стоит отметить, что многие ошибаются с цветом лампочек, поскольку цвет самих светоисточников влияет на их пропускную способность и мощность.
Часто используются при расчетах советские стандарты и снипы, но нужно понимать, что они разрабатывались в то время, когда еще не были изобретены современные светоисточники. Особой заботы о том, в каком помещении нужно находиться человеку, тоже не было.
Обратите внимание! Ошибка нередко при расчете освещения возникает при сочетании разных световых источников, цвета и общей фактуры. Часто чрезмерное количество осветительного оборудования приводит к профициту освещения
Это так же плохо, как и дефицит, для глаз и общего самочувствия людей, которые будут находиться в этом помещении.
Зависимость освещенности от цвета ламп
Освещенностью называется величина, которая равняется светопотоку участка освещаемой поверхности. Измеряется в люксах, который равен одному люмену на квадратный метр. Понять, сколько нужно люменов на квадратный метр, можно, исходя из расстояния, длины и ширины помещения, а также мощности осветительных устройств.
Важно понимать, что сегодня существуют определенные санитарные нормы освещенности. Их нужно неукоснительно исполнять, чтобы было достигнуто хорошее самочувствие находящихся в помещении людей
Чтобы правильно подсчитать необходимое количество светоисточников и люменов, можно воспользоваться представленной выше формулой или онлайн-калькулятором.
Ответственность работодателя
Трудовое законодательство обязывает работодателя обеспечить безопасные для жизни и здоровья условия труда (ст. 212). Нарушение норм освещения грозит работникам множеством заболеваний, и о безопасности здесь не может идти и речи.
При первичной проверке работодателю грозит предупреждение и предписание исправить найденные нарушения в срок, который будет установлен трудовой инспекцией. Если же ситуация исправлена не будет, последует привлечение к ответственности.
Работодатель может быть привлечен к административной ответственности по ст. 5.27.1 КоАП РФ за нарушение нормативных требований охраны труда. Должностным лицам грозит штраф от 2-5 т.р., как и индивидуальным предпринимателям. Юридические лица могут лишиться 50-80 т.р.
Так, трудовая инспекция г. Вологда привлекла организацию N к административной ответственности по выше указанной статье и назначила штраф в размере 50 000 рублей за нарушение требований освещенности лестницы. Организация обжаловала решение в Вологодском областном суде, однако иск не был удовлетворен и суд оставил решение трудовой инспекции без изменений.
Если же такая халатность повлекла более тяжкие последствия (тяжкий вред здоровью работника), работодателю может грозить и уголовная ответственность (ст. 143). Конечно, работник не погибнет, находясь в плохо освещенном помещении, но ухудшить или утратить зрение может.
Как предотвратить нарушение?
- Прежде чем допускать работников для работы в офисе, нужно измерить освещенность каждого кабинета и убедиться в нормативном соответствии.
- Нельзя забывать и о периодических перепроверках качества освещения, чтобы трудовая инспекция не застала врасплох.
- Вовремя должны проводиться инструктажи по технике безопасности.
Люмен и ватт
Энергосберегающие лампы при той же светоотдаче потребляют в 5-6 раз меньше электрической энергии, чем лампы накаливания. Светодиодные – в 10-12 раз меньше. Мощность светового потока уже не зависит от количества ватт. Но производители всегда указывают ватты, так как использование слишком мощных лампочек в не предназначенных для такой нагрузки патронах приводит к порче электроприборов или короткому замыканию.
Если расположить самые распространенные виды лампочек в порядке возрастания светоотдачи, можно получить такой список:
- Лампа накаливания – 10 люмен/ватт.
- Галогенная – 20 люмен/ватт.
- Ртутная – 60 люмен/ватт.
- Энергосберегающая – 65 люмен/ватт.
- Компактная люминесцентная лампа – 80 люмен/ватт.
- Металлогалогенная – 90 люмен/ватт.
- Светодиодная (LED) – 120 люмен/ватт.
Но большинство людей привыкли при покупке лампочек смотреть на количество ватт, указанное производителем. Чтобы подсчитать, сколько нужно ватт на квадратный метр, сначала стоит определиться, насколько ярким должен быть свет в помещении. 20 ватт лампы накаливания на 1 м² – такое освещение подойдет для рабочего места или гостиной; для спальни будет достаточно 10-12 ватт на 1 м². При покупке энергосберегающих ламп эти цифры делят на 5
Важно учесть и высоту потолка: если он выше 3 м, общее количество ватт следует умножить на 1,5
Два метода расчета количества светильников
Существует 2 способа определить количество светильников для нормального освещения комнаты:
- По электрической мощности.
- По световой мощности.
Первый вариант считается простым, но не таким точным. Во втором случае прибегают к аналогичному алгоритму расчета, но в формуле используют люмены.
Метод расчета по электрической мощности
Сколько ватт на квадратный метр? Нормой считается 20 Вт*м. кв. Для расчета освещенности используют следующую формулу: S*N/W, где S — площадь помещения, N — норма освещения, W — электрическая мощность лампы.
Пример
Имеется детская комната, площадью 17 кв. м. Этот тип помещений оборудуют светодиодными лампами, мощностью 60 Вт. Какое число осветительных приборов понадобится для создания комфортных условий проживания ребенка?
Расчет светильников:
17*20 = 340 Вт
340/60 = 5,6 ламп.
Электрики рекомендуют проводить округление в высшую сторону. Поэтому необходимо купить 6 светодиодных ламп.
Метод расчета по световой мощности
Расчет в люменах — более точный вариант при подборе осветительных приборов. Последовательность действий аналогична алгоритму расчета по электрической мощности. Единственное, в чем заключается разница — используют не Вт, а Люмены.
К примеру, для коридора в 10 кв. м. потребуется 500 Люменов (10 кв. м.*50 Люксов). Если вы планируете использовать приборы со световой мощностью 300 Люменов, то вам понадобится купить 2 светильника (500/300=1,7).
Как измерить яркость освещения
Измерить яркость можно с помощью специализированного прибора. В качественном яркометре устанавливают:
- объектив с высокой светосилой;
- чувствительную матрицу;
- микропроцессорный блок обработки/ вывода информации.
Если хорошо настроить такой прибор, он сможет измерять силу света на большом расстоянии от источника (отражающей поверхности).
Люксометр
Приборы этой категории создают со встроенным или выносным датчиком. Простейшие стрелочные приборы стоят недорого. Однако пользоваться ими неудобно в труднодоступных местах и при высоком уровне вибраций. Повышенную точность обеспечивают цифровые модели. Фоточувствительный датчик устанавливают на поверхности. После обработки результат измерений отображается на дисплее и записывается в памяти.
Нормы освещения для разных помещений
Необходимо обеспечивать нормальную освещенность помещений для поддержания здоровья человека, которая регламентируется стандартами.
Нормативы искусственного освещения с люминесцентными лампами приведены ниже.
Допустимые параметры Помещения | Освещенность, люкс | Коэффициент пульсаций, % Максимальный |
Кухня в жилом объекте недвижимости | 150 | 25 |
Торговый зал в универсальном магазине | 400 | 10 |
Аудитория в учебном заведении | 400 | 10 |
Операционная комната в больнице | 500 | 10 |
Важно! Для районов севера, полярных станций существуют свои нормы и стандарты. Так, выпускаются специальные «лампы полного спектра», которые частично компенсируют отсутствие на солнце допустимым количеством УФ
Принятые расшифровки при определении интенсивности освещённости:
- СИ – Система единиц физических величин;
- ИК – Инфракрасное излучение;
- УФ – Ультрафиолетовое излучение;
- нм – нанометр (1/10*9 м);
- ТГц – Терагерц (1х10*12 Гц).
Изучив природу света, от свечи до лазера, используя электричество, ученые управляют разнообразной работой излучений. Но людям свойственно излучать свою энергию и эмоции, мысли и чувства, добро и радость. Хорошо сказал французский ученый Паскаль: «Существует достаточно света для тех, кто хочет видеть, и достаточно мрака для тех, кто не хочет.
Сила света
Логичнее было бы назвать единицу силы света
угловым световым потоком.Luminous intensity — candela (lm/sr), cd —
кандела
, Кд, «свеча», люмены деленные на стерадиан.Силу света также называют candlepower.Интересно, что в древности 60-ваттную лампочку часто называли 60-свечёвой, но света она давала вовсе не 60 Кд.
Если с одной стороны спирали лампочки поставить рефлектор, поделив сферу пополам, то сила света увеличится в 2 раза. Например, бытовая матовая криптоновая лампа накаливания под брэндом General Electric 75W 230V даёт световой поток 865 люмен. Вогнутое зеркало, делящее сферу пополам, увеличит силу света в 2 раза. Зеркало в форме параболоида вокруг лампочки увеличит силу света до бесконечности, что конечно же, из-за не бесконечно малых размеров невозможно.
Зато возможно в фокусе оптической системы источник света-зеркало увеличить до бесконечности яркость. На практике полную бесконечность получить невозможно, а вот расплавить золото — можно.
Пример выражения яркости (лм) через силу света (Кд)
Дано:светодиод (источник света)силой света (lum. intensity) 110 мКд (mcd)в угле (viewing angle) 130°.———————————Найти: «суммарную силу света» (как бы по всем направлениям), правильно — cветовой поток
в люменах от данного источника света.
Обратите внимание: дано плоское сечение объемного конуса (viewing angle) в ПЛОСКИХ ГРАДУСАХ. Можно пойти по упрощенному пути: «перевести» плоские градусы (в этом толковании) в «правильные» объемные стерадианы через соотношение (1).130° («плоских градусов») ≈ 2 sr («объемных стерадианов»)
Можно пойти по упрощенному пути: «перевести» плоские градусы (в этом толковании) в «правильные» объемные стерадианы через соотношение (1).130° («плоских градусов») ≈ 2 sr («объемных стерадианов»)
А люмены (световой поток) — это cd⋅sr,подставляя величины:110 мКд × 2 ср = 220 мЛм = 0,22 Лм.
Неярко, однако! (Ср. лампочками со спиралью накаливания.)Но нужно проверить цену светодиода! Может оказаться дешевле, чем один мощный светодиод. (А может быть, и нет.)
Приборы для измерения уровня освещенности
Прибор, которым измеряются показатели освещенности, называется люксметром. Он может быть аналоговый или цифровой.
Световой поток падает на фотоэлемент, освобождая электроны, что вызывает проводимость тока. Его величина, которая отражается на шкале (градуированной в люксах), пропорциональна уровню освещенности фотоэлемента. Если люксметр аналоговый, результат виден по отклонению стрелки.
В цифровых люксметрах результат виден на ж/к дисплее. У большинства из них часть, которая измеряет показатель, отдельная, с дисплеем связана при помощи провода, пределы измерений регулируемые. Такая конструкция дает возможность измерить освещенность в местах, недоступных для аналогово люксметра.
Фотографы используют более точное оборудование:
- экспонометры (измеряют освещенность экспозиции);
- флешметры (применяются вместе с фотовспышками);
- фотометры (сочетает в себе характеристики флешметра и экспонометра).
При выборе лампочек для светильников не стоит ориентироваться на один показатель. У светового потока множество характеристик, в последнее время одной из самых важных считается коэффициент пульсации.
Существуют приборы, позволяющие одновременно измерить освещенность, яркость и пульсацию. Они называются люксметром-пульсометром-яркомером. Свет улавливает фотоэлемент, результат виден на дисплее. Для определения коэффициента пульсации данные обрабатываются специальной программой, установленной на компьютер.
Какие есть приборы для измерения
Как уже было сказано, для измерения освещенности следует использовать люксметры. Они должны иметь измерительные преобразователи излучения со спектральной погрешностью не более 10%. Она определяется как интегральное отклонение относительной кривой спектральной чувствительности. Приборы также должны быть освидетельствованы метрологической аттестацией и проверкой на соответствие ГОСТ.
Важно! Также для измерения освещения и других величин (яркости, коррелированной цветовой температуры и т.д.) используют колориметры, яркомеры и их различные вариации.
Портативный люксметр
Таким образом, на сегодняшний день существует множество приборов для измерения света в помещении. Все они обладают светочувствительными элементами – измерителями, помогающими зафиксировать световые лучи даже самого тусклого и слабого света.
Понятие освещенности
Освещенностью называется показатель, который измеряется как соотношение величины потока света к единице площади, на которую перпендикулярно он падает.
При расчетах необходимо учесть, что освещенность:
- прямо пропорциональна силе светового потока;
- обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника до освещаемой площади;
- прямо пропорциональна косинусу угла, под которым световой поток падает.
Освещение может быть:
- естественное – проникает в помещения через проемы несущих конструкций;
- искусственное – создается осветительными приборами;
- совмещенное – естественное, дополненное искусственным.
В помещении можно устроить общую (чаще всего потолочную), местную (подающую свет на отдельные зоны), комбинированную (общую, дополненную местным) систему освещения.
Рекомендации по замерам освещенности
Уровни естественного и искусственного освещения измеряются отдельно. Обязательно установите счетчик в горизонтальное положение. Точки, в которых измеряется показатель, определяются государственными стандартами. На практике используются те, которые не находятся вблизи источников электромагнитного излучения. Также важно, чтобы на измеритель не падала тень.
По окончании измерений полученные данные сравниваются с нормативными для оценки условий в данной среде.
Важно! Если коэффициент измеряется в помещениях с существующей системой освещения, необходимо подождать примерно 1-2 часа, чтобы осветительные приборы заработали. Более точные данные можно получить, если измерять показатель несколько раз в течение дня.
Расчет количества светодиодных ламп для помещения
Согласно предыдущей информации узнать количество светодиодных ламп можно, подсчитав светопоток и поделив его на мощность ламп. К примеру, для кухни с площадью 20 квадратных метров и высотой потолков в 3 метра, где планируется поставить светодиодные люстры или подсветку в 900 люменов, необходимо 4 осветительных прибора по технологии подсчета.
В примере расчета стоит указать, что вычисления производились следующим образом: (150 люксов нормы освещения для кухни * 20 квадратных метров * 1,2 коэффициент потолка) / 900 люменов. Также вычислять необходимое число светоисточников можно по специальным онлайн-калькуляторам в сети.
Необходимое количество светодиодных ламп для помещения
Как правильно измерять освещенность в разных помещениях
Вне зависимости от типа помещения, произведение замеров должно выполняться только специальными приборами. Оценить характеристику можно и без люксметра (фотоаппаратом или телефоном), но качественные замеры возможны лишь с применением специального оборудования. Перед непосредственным началом замера, требуется заменить все вышедшие из строя осветительные приборы и лампы, чтобы их параметр соответствовал заводскому стандарту. Это характерно для замеров в производственных помещениях и на рабочих местах при соблюдении условий ООТ.
Наиболее часто измерения производят люксметром, помогающим оценить качество света и общие условия труда и быта, либо в дальнейшем создать такие параметры. Процесс замера заключается в следующем:
- Прибор помещается в горизонтальное положение, направляется в точку измерения (устанавливается на стол в непосредственно близости от измеряемого источника света);
- К источнику света, если это возможно, направляется фотографический датчик;
- В случае, если индикатор прибора показывает. Что измерение возможно, то его тумблер переключается в соответствующий режим;
- Зафиксированный на дисплее результат анализируется путём сравнения с нормативными показателями.
Важно! Прибор фиксирует количество света и его лучей, которые попадают на его светочувствительный элемент и, соответственно, на рабочий стол или другую поверхность. Если нужно узнать данные от какого-то обособленного осветительного прибора, то все остальные источники должны быть выключенными
Правильный замер
Что такое освещение
Свет – это один из видов электромагнитных колебательных движений. Отличается он от радио- и электрических волн тем, что их длина значительно меньше. Частицы (кванты и фотоны) излучают эти световые потоки порционно. Когда они попадают на глаз человека, то зрительный нерв превращает их в ощущения (яркости и цвета, преобразуемые в изображение).
Общее освещение комнаты
Известно два вида освещения:
- Естественное, источником которого служит излучение от Солнца;
- Искусственное, производимое различными специальными устройствами и установками.
Эти виды освещения комбинируются, и на их основе создается множество других классификаций. Среди наиболее известных из них можно выделить следующие:
- Общее – создает достаточный для комфортного пребывания человека в помещении уровень освещенности;
- Зональное – воздействующее на конкретную область (зону) помещения и обеспечивающее повышенный уровень света в ней;
- Местное – предназначено для выделения объекта и места вокруг него (клавиатура, место для чтения, рабочий стол);
- Декоративное – стало популярным сравнительно недавно и используется для украшения тех или иных интерьерных решений и для повышения комфорта;
- Аварийное – включается на производствах и предприятиях во время аварийной ситуации, когда обычные электроустановки перестают нормально функционировать.
Вам это будет интересно Особенности свободной энергии
Важно! В свою очередь эти виды могут подразделяться и на другие, более мелкие категории в зависимости от функциональных особенностей и требований.
Пример аварийного освещения