Грамотно организованное освещение жилых помещений – одно из важнейших условий комфортной обстановки в доме или квартире. Мало того, оно напрямую влияет и на состояние здоровья проживающих в квартире людей, на их эмоциональное состояние, на остроту зрения, что в особенности касается детей. Одним словом, будет большой ошибкой пускать это проблему «на самотёк», ориентируясь лишь на собственные ощущения (они вполне могут быть субъективно-обманчивыми), и на вопросы экономии при приобретении светильников и ламп для них.
Кстати, стремление избыточно «залить комнаты светом» тоже не приветствуется – это может вносить раздражающий фактор в микроклимат помещений, да и совершенно не выгодно. При подборе светильников и ламп необходимо найти ту «золотую середину», которая бы отвечала всем требованиям. А для этого лучше всего произвести определенные расчеты. Сам алгоритм довольно тяжеловесный, требует использования табличных данных и применения специальных формул. Но надеемся, задачу пользователю упростят калькуляторы расчета освещенности помещения, которые размещены ниже.
Чтобы правильно провести необходимые вычисления, требуется для начала разобраться с принципом их проведения. Поэтому расчет будет предварен некоторыми необходимыми пояснениями.
Многие по старинке полагают, что способность ламп выдавать требуемой количество света измеряется в ваттах. Понятно, это следствие той укоренившейся привычки, выработанной в период безальтернативного господства ламп накаливания. Каждый хозяин в уме примерно представлял, например, что для его гостиной необходимы две лампочки по 100 ватт, а для прихожей – достаточно одной шестидесяти-ваттной.
Однако, ватт – это единица измерения энергии, и она говорит лишь о потреблении электричества в единицу времени. Просто сложился «логический мостик» – чем больше ватт, тем ярче светит. Но сегодня, с великим разнообразием современных ламп, отличающихся очень низкой потребляемой мощностью, но с высокими показателями световой отдачи, такой подход – совершенно не применим.
В таких вопросах оперируют другими величинами. Освещенность поверхности измеряется в люксах (Лк), а создаваемый источником света световой поток – в люменах (Лм). Эти характеристики тесно взаимосвязаны между собой.
Источник света со световым потоком 1 люмен при равномерном распределении этого потока, обеспечивает на площади 1 квадратный метр освещенность в 1 люкс.
Таким образом, становится понятно, что люкс – это характеристика освещённости комнаты (то, чего мы желаем добиться), а люмен – характеризует источник света, то есть по этому критерию и необходимо подбирать светильники и лампы.
Нормы освещенности помещений в квартире берутся не «с потолка» - есть рекомендации, регламентированные действующими СНиП 23-05-95:
| Тип помещений жилого дома | Нормы освещённости рабочих поверхностей в помещениях жилого дома, Лк (по рекомендациям СНиП 23-05-95) |
|---|---|
| Жилые комнаты: гостиные, спальни, столовые | 150 |
| Детские | 200 |
| Рабочие кабинеты или мастерские, где предполагается действия, связанные с поышеннным напряжением зрения: проведение тонких технологических операций, работа с документами, книгами и т.п. | 200 ÷ 250 |
| Кухни | 150 |
| Коридоры, прихожие | 150 |
| Ванные, уборные, совмещенные санузлы | 150 |
| Вестибюли проходные | 30 |
| Лестничные марши и площадки в подъездах | 20 |
| Общие коридоры и площадки на этажах моногоквартирных домов | 20 |
Рабочая формула для проведения расчетов:
Fл = (Ен × Sп × k × q) / (Nc × n × η)
В формуле буквенными символами обозначены следующие величины:
В числителе:
Fл – искомая величина: показатель светового потока (Люмен), которым должна обладать каждая лампа, устанавливаемая в светильник.
Ен – норма освещенности рабочих поверхностей для данного помещения (Люкс). Эти нормы приведены в таблице выше.
Sп – площадь комнаты, в которой необходимо добиться требуемого уровня освещённости. Если целью стоит создание особой рабочей зоны (например, в мастерской или кабинете в области верстака или рабочего стола) за счет установки локального светильника, то можно исходить из площади этой выделенной области.
k – поправочный коэффициент, называемый коэффициентом запаса. Его величина зависит от типа устанавливаемых ламп (принимается в расчет возможная потеря ими со временем яркости свечения) и от особенностей содержания помещения – степени запыленности воздуха или повышенной концентрации паров. Для жилых помещений, где постоянно проводятся уборки и большой запыленности не предполагается, коэффициент запаса принимает следующие значения:
— газоразрядные лампы – 1.2;
— галогенные лампы и лампы накаливания – 1.1;
— светодиодные лампы – 1.0.
q – коэффициент неравномерности свечения, учитывающий особенности свечения различных типов ламп.
— газоразрядные ртутные лампы и лампы накаливания – 1.15;
— светодиодные лампы и цокольные компактные люминесцентные лампы (которые часто в быту называют энергосберегающими) – 1.1.
В знаменателе:
Nc – общее количество светильников, которое предполагается установить в помещении в соответствии с проектом интерьерного оформления.
n – количество ламп, устанавливаемых в каждом из выбранных светильников
Одним словом, произведение Nc × n должно показать общее количество ламп, задействованных для освещения помещения. В этом вопросе иногда приходится проявлять известную гибкость. Например, в комнате планируется установка целого ансамбля, который включит трехрожковую люстру по центру и четыре светильника на периферии. Значит, общее количество ламп – 7 штук, и можно в калькуляторе указать или один светильник с семью рожками, или семь – однорожковых.
η – эта величина называется коэффициентом использования светового потока, и она вносит существенные поправки в расчет, учитывая особенности помещения, тип применяемых светильников и место их установки.
Коэффициент использования предстоит найти отдельно, используя вначале расчет, а затем – специальные таблицы.
Это – рассчитанная величина, внесенная в таблицы для разных типов светильников. Но чтобы «войти» в таблицу, прежде необходимо найти еще один параметр – так называемый коэффициент помещения i.
Он определяется по показанной ниже формуле:
i = Sп / ((a + b) × h)
i – искомый коэффициент помещения;
Sп – площадь комнаты, м²;
a и b – линейные размеры (длина и ширина) помещения, м;
h – высота расположения светильника над уровнем пола. Не следует путать с высотой потолка – например, если светильник имеет длину подвеса 0.7 м, а высота потолка – 2.7 м, то h = 2.0
Провести расчет поможет предлагаемый калькулятор:
Правильное освещение в квартире - это залог не только комфорта и красоты вашего жилища, но и создание условий, не влияющих пагубно на ваше здоровье. Поэтому данному вопросу следует уделить пристальное внимание, что мы и постараемся сделать в этой статье.
Мы детально разберем вопросы: сколько и какого освещения нужно в каждой комнате, как правильно рассчитать освещение, выбрать лампы и грамотно выполнить схему освещения.
Для того чтобы создать правильную сеть освещения в комнате, доме или вообще в любом помещении, у нас должен быть детальный план расположения мебели, декоративных элементов и отдельных зон. Без всего этого создать именно правильное освещение нереально. Поэтому в наших дальнейших разъяснениях мы исходим из того, что вы имеете такой план.
Более подробно о расчете освещения узнайте из этого видео!
Одним из основных критериев выбора правильного освещения, является правильный подбор светильников и мощности ламп. Для этого существует два основных метода расчетов – точечный метод и метод коэффициентов использования. Первый из них больше предназначен для расчета местного освещения в отдельной точке, а второй больше подходит для расчета общего освещения.
Оба эти метода мы уже разбирали на страницах нашего сайта. Они содержат множество параметров, коэффициентов, и требуют для расчета специфических знаний. Поэтому в нашей статье мы рассмотрим другой пример расчета, который хоть и не является таким уж точным, но дает достаточно правильные результаты.
Обратите внимание! Учитывая, что мы расчет ведем не по минимальным параметрам, то при расчетах количества можно принимать как ближайшее большее, так и ближайшее меньшее количество ламп.
Итак, с количеством и мощностью светильников мы определились. Теперь необходимо создать план освещения квартиры. И здесь есть несколько вариантов.
Ну вот, мы выбрали светильники и лампы, определили места их расположения. Казалось бы, следует двигаться дальше, но мы вернемся немного назад. Ведь мы делали расчет исходя из того, что никакого другого освещения кроме как искусственного у нас нет.
А между тем, днем у нас есть естественное освещение. Но к сожалению, его далеко не всегда хватает. Поэтому иногда возникает необходимость создания совмещенного освещения.
Но и это еще далеко не все. Проектирование освещения квартиры предполагает учет еще целой группы факторов, о которых мы поговорим в данном разделе.
|
|
Прежде всего, рассмотрим такой параметр, как равномерность освещения. О нем мы уже упоминали вскользь выше, но теперь остановимся подробнее.
Дело в том, что соотношение между наиболее и наименее освещенными участками в помещении не должна превышать 1 к 40. Именно поэтому светильники следует располагать равномерно по комнате, а для общего освещения использовать светильники с рассеивателями. |
|
|
Следующий важный параметр — это ослепленность освещения.
|
|
|
Проектирование освещения в квартире обязательно должно учитывать и такой фактор, как цветопередача.
|
|
|
Учитывать стоит и такой фактор как температура света. С ее помощью можно выгодно обыгрывать архитектуру комнаты. Делая одну комнату холодной белой, а другую теплой с желтоватым оттенком. |
|
|
Правила освещения квартиры обязательно требуют позаботиться о таком параметре, как коэффициент пульсации лампы.
|
Обратите внимание! Производители зачастую пытаются скрыть высокие коэффициенты пульсации своих ламп. Но проверить это можно просто при помощи видео с камеры мобильного телефона. Для этого достаточно навести камеру телефона на светильник и посмотреть на монитор телефона. Если вы видите черные полосы, то коэффициент пульсации у такой лампы достаточно велик. Если вы не видите полос, то он скорее всего находится в норме.
Ну и напоследок поговорим о том, как должна выполняться разводка освещения в квартире. Мы не будем рассказывать, как монтировать провода и выполнять подключение, мы поговорим о принципах построения системы управления, и подскажем несколько удачных решений, которые некоторые просто не знают.
Проектирование освещения квартиры – дело, в общем-то, несложное, но оно требует детальной проработки каждой мелочи. Разложить все по полочкам в рамках одной статьи просто нереально. Поэтому нашей целью было дать вам общее понимание принципа построения сети освещения в доме или квартире. Более же детальную информацию по каждому из факторов и принципах их расчетов, вы найдете на других страницах нашего сайта.
Важным этапом в строительстве любых помещений, а также при разработке дизайна интерьера является расчёт освещённости помещения. Достаточный его уровень позволяет не только комфортно пользоваться помещением, но и экономить.
Несмотря на то, что естественное освещение является лучшим, подбор искусственного освещения, имитирующего естественный, возможен.
При расчёте освещённости помещения нужно обращать своё внимание не только на его тип и площадь, но и на следующее:
Всё это в большой степени сказывается на выборе количества и типа осветительных приборов для помещения.
По своим видам все осветительные приборы делятся на следующие:
Каждый светильник при этом может иметь свою, отличную от других, лампу. Все они вне зависимости от типа и назначения прибора имеют следующие параметры, позволяющие правильно подобрать необходимую:
Планировка и выбор освещения зависит от типа помещения, цветового решения его дизайна и используемой мебели. Например, свет в гостиной – основной комнате любого дома – следует планировать очень тщательно. Рекомендуемое решение, это применить европейский стиль, с основным объектом посередине и подсветкой по периметру комнаты.
Также правильным шагом будет использование различных световых приборов для различных зон: торшеров в зоне для чтения, низко висящего светильника за обеденным столом и т.п.
Для спальни стоит подобрать спокойную, расслабляющую схему освещения. Для данного типа комнат хорошо подходят маломощные матовые лампы сферической формы. Они позволяют получить равномерную мягкую засветку, без резких переходов и границ, не напрягающую зрение. Зону прикроватных тумбочек стоит осветить небольшими настольными лампами или настенными бра.
Кухня – главная рабочая зона в доме, и правильный свет в ней немаловажен. Маленькая кухня не требует центрального света – достаточно освещения рабочих зон и зоны приёма пищи. Для большой кухни центральная люстра обязательно, хорошо если она будет тёплого оттенка. Также, как и в гостиной, регулируемый по высоте (а в идеал и яркости) свет здесь будет как нельзя кстати.
В остальных типах комнат жилых зданий, таких как коридор, ванная, туалет, гардеробная, стоит использовать точечное освещение. Оно позволит получить равномерную засветку, а также сделает комнату визуально чуть более просторной.
Расчёт освещённости помещения во многом зависит от его дизайна. Тёмные стены и пол поглощают свет и необходимо закладывать запас в расчёты. Конечно, если нет цели создать уютную обстановку с мягким светом. Светлые же комнаты и без того яркие, и перебор может доставить неприятные ощущения для глаз, сравни тому, когда смотришь на солнце сквозь неплотные облака.
Существуют определённые нормы освещённости различных помещений. Согласно строительным нормам и правилам (СНиП), используются следующие:
Но не стоит забывать, что данные нормы были приняты в нашей стране довольно давно. Многие жалуются, что им не хватает света при правильном расчёте. Поэтому нелишним стоит рассмотреть возможность замены ламп на более мощные или же увеличение количества светового оборудования.
Для расчёта необходимого количества осветительных приборов существует две основные формулы – простая и сложная, дающая более точный расчёт. На практике достаточно простой формулы. Она не требует серьёзных знаний и вполне решаема даже без калькулятора.
Для этого стоит прибегнуть к простой формуле А * B * C, где:
Вторым шагом будет расчёт нужного количества ламп и их мощности. Для этого необходимо разделить полученное в первых расчётах число на величину светового потока указанную на лампах в подобранных осветительных приборах. При этом важно помнить, что чем больше используется приборов, тем равномернее освещение.
Дано: жилая комната площадью 20 квадратных метров с потолком высотой 2.7 метра и осветительными приборами, оснащёнными лампочками накаливания мощностью 60 Вт.
Сначала рассчитываем необходимый световой поток для данного помещения:
150 * 20 * 1 = 3000 Люмен.
Затем узнаем необходимое количество ламп для нормальной освещённости комнаты. Для этого сначала надо уточнить световой поток 60 Вт лампочки накаливания. В среднем они выдают от 600 до 800 Люмен.
Возьмём среднее значение в 700 Люмен:
3000: 700 = 4.28571
Округляем в большую сторону – до 5 – это и будет необходимым количеством осветительных приборов, оснащённых одной лампочкой. Мощностью 60 Вт. Но стоит иметь ввиду, что большее количество менее мощных ламп позволяет получить более равномерную засветку.
Более сложная, но с этим и более точная формула требует перед началом расчётов собрать некоторое количество данных:
Рассчитываем площадь помещения (S):
a – длина помещения;
b – ширина помещения.
Рассчитываем индекс помещения (Ф):
Ф = S / ((h1 – h2) * (a + b))
h1 – высота от пола до потолка;
h2 – высота от рабочего места до потолка.
Рассчитываем количество осветительных приборов (N):
N = (E * S * 100 * Кз) / (У * p * Fi)
E – освещённость помещения;
S – площадь помещения;
Кз – коэффициент запаса;
У – коэффициент использования ламп;
p – количество ламп;
Fi – поток света одной лампы.
Дано: жилая комната размером 9 на 6 метров с потолком высотой 3.2 метра. Осветительными приборами были выбраны четыре люминесцентные лампы по 18 Вт каждая. Расстояние от рабочей поверхности до пола 0.8 метра, коэффициент запаса – 1.25, коэффициент отражения пола равен 10, стен – 30, потолка – 50.
Производим расчёт площади:
Ф = 54 / ((3.2 – 0.8) * (6 + 9) = 1.5
Коэффициент использования ламп в жилых комнатах – У – равен 51.
Производим дальнейшие, окончательные расчёты:
N = (300 * 54 * 100 * 1.25) / (51 * 4 * 1150) = 8.63
Всегда округляем в большее число – получаем 9. Это и есть необходимое для правильной организации освещения количество ламп.
Правильно подобранное освещение играет большую роль для человека. Оптимально подобранный световой поток придаст комнате законченный вид, поможет скрыть или наоборот, выделить отдельные детали интерьера.
Кроме того, именно от мощности освещения комнаты, зависит уровень комфорта находящихся в нем людей. Так что вопрос с освещением стоит не на последнем месте, и требует грамотного расчета.
Сразу хочу сказать, что точной формулы для такого рода расчетов не существует. Есть много критериев, которые прямо или косвенно могут влиять на этот показатель.
Поэтому в рамках этой статьи, мы не будем углубляться в изучение СНиПа и пользоваться сложными и детальными методами. А воспользуемся немного упрощенной и быстрой методикой расчета освещенности.
Видео: Просвещенность про освещенность
В результате, у вас появится понимание того, сколько и каких осветительных элементов (приблизительно) понадобится для отдельной комнаты или помещения. Вся наша математика будет проходить в два этапа:
Величина светового потока измеряется в люменах и обозначается «Лм». Освещенность меряют в люксах, обозначается «Лк».
Простейшая формула будет выглядеть так: P = a × b × c. Где P - это световой поток, a - значение освещенности помещения, b - площадь помещения в м², c - коэффициент высоты потолка.
Поправочные коэффициенты для разных потолков известны и имеют следующие значения:
Нормативное значение освещенности по СНиП:
| Офисные помещения | Жилые помещения | Норма освещенности (Лк) согласно СНиП | |
| Общий офис (с использованием компьютеров) | 300 | Комнаты, кухня | 150 |
| Офис для чертежных работ | 500 | Детская | 200 |
| Конференцзал, комната для переговоров | 200 | Ванная, санузел, душевая, коридоры, холл | 50 |
| Лестницы и эскалаторы | 50 — 100 | Гардеробная | 75 |
| Холлы, коридоры | 50 — 75 | Кабинет, библиотека | 300 |
| Архив | 75 | Лестница | 20 |
| Подсобка, кладовая | 50 | Бассейн, сауна | 100 |
Итак, давайте определим величину светового потока для жилой комнаты площадью 10 м² и высотой потолка 2,60. Норма освещенности 150 × 10 м² × 1 = 1500 Люмен (Лм).
| Величина светового потока (Лм) | Мощность лампы (Ватт) | ||
| Лампа накаливания | Люминисцентная | LED светильники (светодиодные) | |
| 450 | 40 | 9 — 13 | 4 — 5 |
| 800 | 60 | 13 — 15 | 6 — 8 |
| 1100 | 75 | 18 — 25 | 9 — 13 |
| 1600 | 100 | 23 — 30 | 16 — 20 |
| 2600 | 150 | 30 — 55 | 25 — 28 |
Производим расчет. Величину светового потока мы уже подсчитали, и знаем, что она равна 1500 люмен. Из таблицы выше выбираем лампу, возьмем для примера лампу накаливания мощностью 60 Ватт.
Ее световой поток составляет 800 Лм. Теперь, 1500 делим на 800 и получаем, что для освещения одной комнаты потребуется 1,8 лампочек, округляем до 2-х.
Однако нужно понимать, что это все приблизительные значения. Ведь на освещение комнаты влияет еще и тип и цветовая гамма помещения, количество окон и многое другое.
Тут стоит учитывать не только площадь комнаты, но и высоту потолков, цвет стен и пола. Чем дальше источник света находится от освещаемой поверхности, тем меньше она будет освещена. Известно, что свет отражается от поверхности, чем она светлее, тем больше света отражается и наоборот.
Отраженный свет так же освещает помещение. Так, что если комната оформлена в темных тонах, нужно увеличить значение светового потока при выборе лампы.
| Коэффициент отражения света (%) | ||||
| Высота потолка (м.) | Площадь пола (м²) | Преобладающий цвет в интерьере | ||
| светлый | средний | темный | ||
| До 3х | До 20 | 0,75 | 0,65 | 0,60 |
| До 50 | 0,90 | 0,80 | 0,75 | |
| До 100 | 1 | 0,90 | 0,85 | |
| 3 — 5 | До 20 | 0,55 | 0,45 | 0,40 |
| До 50 | 0,75 | 0,65 | 0,60 | |
| До 100 | 0,90 | 0,80 | 0,75 | |
| 5 — 7 | До 50 | 0,55 | 0,45 | 0,40 |
| До 100 | 0,75 | 0,65 | 0,60 | |
Кроме всего этого не забываем и о том, что освещение может быть общим - люстры и пр., а так же точечным - торшеры, бра, настольные лампы и другие светильники. И каждый из них светит по разному.
На заметку! Все выше перечисленные расчеты не позволяют подсчитать точную мощность освещенности и являются приблизительными, и используются так сказать для общего представления.
Все нормы и результаты расчетов рекомендуется увеличивать в 1,5 — 2 раза. При этом можно установить несколько светильников с отдельными выключателями, разделив пространство на зоны. При необходимости, включив часть приборов можно получить мягкий и приглушенный свет, а при всех включенных приборах получаем ярко освещенную комнату.
Видео: Сколько нужно света или освещение помещения!
И качество выпускаемой продукции в значительной мере зависят от освещения.
Свет представляет собой видимые глазом электромагнитные волны оптического диапазона длиной 380-760 нм, воспринимаемые сетчатой оболочкой зрительного анализатора.
С точки зрения гигиены труда основной светотехнической характеристикой является освещенность (E ), которая представляет собой распределение светового потока (Ф ) на поверхности площадью (S ) и может быть выражена формулойЕ = Ф/S .
За единицу освещенности принят люкс (лк) — освещенность поверхности площадью 1 м 2 при световом потоке падающего на нее излучения, равном 1 лм.
Световой поток (Ф ) — мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению, измеряется в люменах (лм).
Единица светового потока -люмен (лм ) — световой поток, излучаемый точечным источником с телесным углом в 1 стерадиан при силе света, равной 1 канделе.
В физиологии зрительного восприятия важное значение придается не падающему потоку, а уровню яркости освещаемых и других объектов. Под яркостью понимают характеристику светящихся тел, равную отношению силы света в каком-либо направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению. Яркость измеряется в нитах (нт ). Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается.
Световой поток, падающий на поверхность, частично отражается, поглощается или пропускается сквозь освещаемое тело. Поэтому световые свойства освещаемой поверхности характеризуются также следующими коэффициентами:
Существуют два источника света — Солнце и искусственные источники, созданные человеком. Основные искусственные источники света, применяемые ныне, — электрические источники, прежде всего лампы накаливания и газоразрядные лампы. Источник света излучает энергию в виде электромагнитных волн, имеющих различную длину волны. Человек воспринимает электромагнитные волны как свет только в диапазоне от 0,38 до 0,76 мкм.
Освещение и световая среда характеризуется следующими параметрами.
Световой поток (Ф) — часть электромагнитной энергии, которая излучается источником в видимом диапазоне. Поскольку световой поток — это не только физическая, но и физиологическая величина, т. к. характеризует зрительное восприятие, для него введена специальная единица измерения люмен (лм).
Сила света (I) . Так как источник света может излучать свет по различным направлениям неравномерно, вводится понятие силы света как отношения величины светового потока, распространяющегося от источника света в некотором телесном угле W (измеряется в стерадианах), к величине этого телесного угла
I = Ф/W.
Сила света измеряется в канделах (кд).
Солнце и искусственные источники света — это первичные источники светового потока, т. с. источники, в которых генерируется электромагнитная энергия. Однако существуют вторичные источники — поверхности объектов, от которых свет отражается.
Коэффициентом отражения (r) называется доля светового потока (Ф пад ), падающего на поверхность, которая отражается от нее:
r = Ф отр / Ф пад
Величина же светового потока (Ф отр ), отраженного поверхностью предмета и распространяющегося в некотором телесном угле (W ), отнесенная к величине этого угла и площади (S ) отражающей поверхности, называется яркостью (L) объекта. По сути это сила света, излучаемая поверхностью, отнесенная к площади этой поверхности:
L = Фотр / (W * S); L = I/S.
Измеряется яркость в кд/м 2 .
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 по величине яркость, 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.
Для лучшей видимости объекта необходимо, чтобы яркости объекта и фона различались. Разница между яркостями объекта (L О ) и фона (L ф ), отнесенная к яркости фона, называется контрастом:
К = | L о — L ф | / L ф.
Величина контраста берется по модулю.
Если объект резко выделяется на фоне (например, черная линия на белом листе) контраст считается большим, при среднем контрасте объект и фон заметно различаются по яркости, при малом контрасте объект слабо заметен на фоне (например, линия бледно-желтого цвета на белом листе). При К < 0,2 контраст считается малым, при К = 0,2...0,5 контраст средний, а при К > 0,5 — большим.
Величина яркости объекта тем больше, чем больше коэффициент отражения и падающий на поверхность световой поток.
Для характеристики интенсивности падающего на поверхность от источника света светового потока введена специальная величина, получившая название освещенности.
Освещенность — это отношение падающего на поверхность светового потока (Ф пад ) к величине площади этой поверхности (S )
E = Ф пад /S.
Измеряется освещенность в люксах (лк), 1 лк = 1 л м/м 2 .
Таким образом, чем больше освещенность и контраст, тем лучше видно объект, а следовательно, меньше нагрузка на зрение. Следует обратить внимание на то, что слишком большая яркость отрицательно воздействует на зрение. Как правило, большая яркость связана нс со слишком большой освещенностью, а с очень большими коэффициентами отражения (например, зеркальным отражением). При большой яркости имеет место очень интенсивная засветка сетчатки, и разлагающийся светочувствительный материал не успевает восстанавливаться (регенерироваться) — возникает явление ослепленности. Такое явление, например, возникает, если смотреть на раскаленную вольфрамовую нить лампы накаливания, обладающей большой яркостью.
Одной из характеристик зрительной работы является фон — поверхность, на которой происходит различение объекта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее свет. Отражательная способность определяется коэффициентом отражения г. В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента отражения изменяются в широких пределах — 0,02...0,95. Фон считается светлым при r>0,4 , средним при значениях r в диапазоне 0,2...0,4 и темным при r<0,2 .
Чтобы проиллюстрировать влияние контраста на зрительное восприятие, положите черный волос на темный лист бумаги, а белый — на белый лист бумаги, затем наоборот. Вы заметите, что во втором случае оба волоса видно значительно лучше, т. к. больше контраст.
Чтобы проиллюстрировать влияние освещенности на зрительное восприятие, проведите тот же опыт при различных освещенностях в помещении. Лучшего результата можно достичь в пасмурную погоду при недостаточной естественной освещенности в помещении. Рассмотрите черный волос на темном листе при выключенном и включенном освещении. При включенном освещении волос лучше виден. Белый волос на темном фоне виден даже при выключенном искусственном освещении.
Важной характеристикой, от которой зависит требуемая освещенность на рабочем месте, является размер объекта различения.
Размер объекта различения - это минимальный размер наблюдаемого объекта (предмета), отдельной его части или дефекта, которые необходимо различать при выполнении работы. Например, при написании или чтении, чтобы видеть текст, необходимо различать толщину линии буквы — толщина линии и будет размером объекта различения при написании или чтении текста. Размер объекта различения определяет характеристику работы и ее разряд. Например, при размере объекта менее 0,15 мм разряд работы наивысшей точности (I разряд), при размере 0,15...0,3 мм — разряд очень высокой точности (II разряд); от 0,3 до 0,5 мм — разряд высокой точности (III разряд) и т. д. При размере более 5 мм — грубая работа.
Очевидно, чем меньше размер объекта различения (выше разряд работы) и меньше контраст объекта различения с фоном, на котором выполняется работа, тем больше требуется освещенность рабочего места, и наоборот.
Для оценки условий освещения (естественного и искусственного) с помощью люксметров измеряют освещенность (Е, лк).
Люксметр (рис. 5) представляет собой переносной прибор, состоящий из светочувствительного элемента, измерительного прибора и светопоглотительной насадки.
Фотоэлемент — пластина, на поверхности которой нанесен светочувствительный слой, трансформирующий световую энергию в электрическую. При попадании на фотоэлемент светового потока возникает электрический сигнал, который по проводам передается в электроизмерительный прибор, имеющий гальванометр с зеркальной шкалой. Величина возникающего электрического тока пропорциональна интенсивности светового потока. Если на фотоэлемент надета насадка-поглотитель из молочного стекла, то световой поток, падающий на светочувствительный слой, ослабляется в 100 раз.
Прибор имеет три диапазона измерений: до 25; до 100 и до 500 лк (устанавливается специальным переключателем на корпусе прибора),а если на фотоэлемент надета насадка-поглотитель, то пределы измерений соответственно возрастают в 100 раз — до 2500, 10 000 и 50 000 лк. Если переключатель находится против цифры 25, то без насадки цена деления шкалы (имеет 50 делений) равна 25/50 = 0,4 лк, а с насадкой — в 100 раз больше, т.е. 40 лк. Соответственно в положении переключателя против цифры 100 цена деления равна 100/50 = 2 лк, а с насадкой — 200 лк, и, наконец, в положении против цифры 500 она равна 500/50 = 10 лк, а с насадкой — 1000 лк.
Рис. 5. Люксметр
Люксметр градуирован для ламп накаливания. При измерении освещенности люминесцентных ламп и естественной освещенности необходимо вводить поправочный коэффициент: для ламп дневного света — 0,9; для ламп белого света — 1,1; для естественного освещения — приблизительно 0,8.
При выполнении измерений люксметр устанавливают горизонтально и проверяют положение стрелки — она должна быть на нуле. Если стрелка отклонена, ее необходимо установить против нуля с помощью шлица под гальванометром.
Естественное освещение характеризуется коэффициентом естественной освещенности е, %:
е = Е в /Е н * 100 ,
Нормированное значение «е» определяется по СНиП 23-05-95 с учетом характера зрительной работы, системы освещения, района расположения здания на территории Российской Федерации и его расположения по отношению к солнцу.
Искусственное освещение, осуществляемое газоразрядными и электрическими лампами, по конструктивному исполнению может быть двух систем — общее освещение и комбинированное (общее и местное). Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять не менее 10% нормируемой для комбинированного освещения.
Искусственное освещение нормируется исходя из характеристики работ, при этом задаются как количественные (минимальная освещенность, допустимая яркость), так и качественные характеристики (показатель ослепленности, коэффициент пульсации освещенности, спектр излучения).
Минимальная освещенность устанавливается согласно условиям зрительной работы, которые определяются наименьшим размером объекта различения, контрастом объекта с фоном (большой, средний. малый) и характеристикой фона (темный, средний, светлый).
Расчет искусственного общего равномерного освещения производится методом светового потока (коэффициента использования).
Световой поток лампы накаливания, энергосберегающей лампы или группы люминесцентных ламп, объединенных в один светильник, определяется по формуле:
По полученному в результате расчета световому потоку по ГОСТ выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют необходимую электрическую мощность. При выборе лампы допускается отклонение светового потока от расчетного в пределах 10-20%.
Уровень освещенности промышленных зданий измеряется непосредственно на рабочих местах в рабочей зоне (в зоне резания и обработки деталей, на столах сборки, на шкалах приборов); в административно-бытовых помещениях освещенность измеряется на рабочих местах, которыми являются рабочие столы, счетные и пишущие машины и т.д. В зависимости от характера производства и конструкции оборудования рабочая зона может находиться в горизонтальной, вертикальной или наклонной плоскости. В помещениях, где работа может происходить в любой точке помещения, освещенность измеряется в горизонтальной плоскости на уровне 0,8 м от пола.
Очень важной необходимой и трудоемкой частью работы, относящейся к контролю освещенности, является периодическая (4-12 раз в год в зависимости от запыленности помещения) чистка колб ламп и отражающих, рассеивающих и других поверхностей и деталей светильников от накапливающихся на них пыли и грязи. Освещенность на отдельных предприятиях, как показали исследования, в течение нескольких месяцев эксплуатации, если не производить очистку светильников, может снизиться в 2-3 раза по сравнению с проектной.
Сохранение необходимых условий освещения, создаваемых осветительной установкой, в значительной степени зависит от своевременности замены источников света (как перегоревших ламп, так и продолжающих работать, но со значительно меньшим по сравнению с номинальным световым потоком).
Замену ламп обычно производят индивидуально или групповым методом (через определенный срок работы). Крупные предприятия с установленной общей мощностью на освещение (свыше 250 кВт) должны иметь в штате специально выделенное лицо, ведающее эксплуатацией освещения (инженер или техник). Освещенность проверяется не реже одного раза в год, после очередной чистки светильников и замены перегоревших ламп.
