Jas záření, jeho směr, barevná škála, jasnost a kontrast osvětlených předmětů, přítomnost blikání, pulsací, stínů a odrazů od reflexních ploch ovlivňují zrakové vnímání okolního světa, což při nesprávném systému osvětlení zase vede k očním onemocněním a duševní únavě.
Vzhledem k tomu, že koncentrace a pozornost člověka, výsledek jeho činností a bezpečnost práce ve výrobě přímo závisí na fyzické únavě, duševní aktivitě mozku a psychické náladě, existují speciální normy pro umělé osvětlení regulované SNiP 23-05-95.
Požadavky v tomto dokumentu standardizují vytvoření nejpohodlnějšího a nejbezpečnějšího osvětlení, takže jasné pochopení parametrů a kritérií používaných při výpočtu různých světelných instalací bude užitečné v každodenním životě, pro optimální umístění světelných otvorů a oken, stejně jako při výběru elektrických osvětlovacích zařízení.
Regulační požadavky SNiP
Požadované vlastnosti osvětlovacího systému:
- Rovnoměrné osvětlení prostoru;
- Optimální jas pro nezbytnou vizuální práci;
- Žádné oslnění přímým světlem;
- Žádné oslepující odlesky nebo nepříjemné odrazy;
- Optimální kontrast rozlišených objektů;
- Barevná škála umělého osvětlení je co nejblíže přirozenému spektru.
- Žádné blikání světla, pulsace nebo stroboskopický efekt.
Na základě světelného zdroje se osvětlení dělí na přírodní и umělé.
Klasifikace osvětlovacích soustav
Popis přirozeného světla
Využití denního světla je ekonomicky výhodné, sluneční záření je přirozené pro vidění, nezpůsobuje negativní vlivy a nepohodlí, které je typické při používání některých elektrických osvětlovacích zařízení.
Stůl s přirozeným světlem
Pro maximální využití slunečního záření jsou proto navrženy dostatečně široké světelné otvory, díky kterým se do místnosti dostává přímé i rozptýlené sluneční světlo.
Boční osvětlení obytného prostoru
Existují následující typy přirozeného osvětlení: boční, horní, kombinované (kombinované boční a horní). Z důvodu úspory energetických zdrojů se ve světové architektuře stále častěji uplatňují kombinované osvětlovací systémy, které využívají přirozené světlo procházející šikmými střešními okny.
Stále větší oblibu si získává inovativní osvětlení budov přímým i rozptýleným slunečním světlem v atriovém stylu s využitím prosklených střech a světlíků v podobě průhledných kupolí, pyramid, polokoulí.
Atrium styl – polokoule Rooflight
Při výpočtu přirozeného osvětlení se použije koeficient rovný poměru vnitřního osvětlení εв a vnějšího osvětlení εн měřeného současně:
Rovnoměrnost osvětlení
Kvalita vizuálního výkonu přímo závisí na umístění a jasu použitých světelných zdrojů. Jednou z nevýhod přirozeného osvětlení je neustálý pohyb zářiče – Slunce, proto se během dne mění rovnoměrnost osvětlení různých míst v místnosti.
Podle SNiP je přípustná nerovnoměrnost osvětlení v interiéru 3:1. Pro dosažení optimální distribuce světla jsou budovy navrženy s požadovaným počtem světelných otvorů, rozmístění umělých světelných zdrojů rovnoměrně po celém prostoru areálu.
Specifika venkovního osvětlení. Stupeň ochrany
Vlivem nepříznivých atmosférických faktorů, jako je déšť, sníh, led, mlha, prach, vlhkost, vítr, existují určité předpisy týkající se elektrické ochrany elektrických osvětlovacích zařízení používaných ve volném prostoru.
Úroveň zabezpečení elektrických světelných zdrojů v mezinárodní klasifikaci je označena dvěma číslicemi stupně krytí elektrických spotřebičů IP (ochrana proti vniknutí, ochrana přístupu). Stupeň ochrany reguluje možnost použití elektrických osvětlovacích zařízení v různých podmínkách prostředí.
Tabulka stupňů ochrany
První číslo od 0 do 6 charakterizuje ochranu před prachem a pevnými částicemi a druhé, od 0 do 9, označuje ochranu před vodou.
Vzhledem ke specifikům vnitřní struktury v tomto případě použitých svítidel se umělé světlo dělí na vnitřní (IP 20 – 22) a vnější (IP 43-68). Níže jsou uvedeny hodnoty IP typické pro vyráběná elektrická osvětlovací zařízení.
Druhy umělého osvětlení s ohledem na umístění svítidel
Na základě způsobu uspořádání elektrických světelných zdrojů se rozlišují tyto typy umělého osvětlení vnitřních a venkovních prostor:
- Všeobecné;
- Místní;
- Kombinovaný;
Při použití obecného osvětlení je světlo rovnoměrně rozloženo po ploše z důvodu dodržení rovnoměrných intervalů mezi světelnými zdroji stejného výkonu, umístěnými nahoře.
Použití jedné lampy je vhodné pouze pro malou místnost, jinak bude zastínění vzdálených rohů velké místnosti výrazné a nelze jej kompenzovat zvýšením výkonu zářiče – příliš jasné světlo oslepí oči v jeho blízkosti .
Pokud je k provedení přesné práce vyžadující soustředěnou vizuální kontrolu potřeba malá plocha intenzivně osvětleného prostoru, pak se používá lokální směrové osvětlení, při kterém nedopadá na osvětlenou pracovní plochu žádný stín. Kombinované osvětlení zahrnuje současné použití obecných a místních osvětlovacích instalací.
Tabulka světelného toku různých lamp
Funkčnost osvětlení a jeho účel
Podle GOST 12.1.046-85 je osvětlení podle svého funkčního účelu rozděleno do následujících kategorií:
- Pracovní. Pro různé výrobní procesy v různých oblastech života stanoví regulační dokumenty popisující nezbytné technické podmínky vlastní standardy osvětlení;
- Nouzový. Slouží k umožnění pokračování technologického procesu a k bezpečnému zastavení potenciálně nebezpečných prací při zhasnutí pracovního osvětlení, které by mohlo vést k pracovnímu úrazu, požáru, otravě nebo výbuchu;
- Evakuace. Navrženo pro bezpečnou evakuaci obyvatel a personálu v případě ohrožení;
- Bezpečnostní. Lampy jsou umístěny po obvodu chráněného objektu, aby poskytovaly přímou vizuální kontrolu. Pokud se používá video dohled, osvětlení musí odpovídat světelné citlivosti monitorovacích kamer;
- Ve službě. Používá se v mimopracovní době v kancelářských a průmyslových prostorách.
Pro zajištění všech druhů osvětlení s výjimkou pracovního osvětlení musí být zajištěno autonomní napájení použitých světelných zdrojů.
Vlastnosti umělého světla ovlivňující kvalitativní charakteristiky osvětlení
Kvalitu umělého osvětlení ovlivňuje odraz světla od okolních povrchů. Pokud je reflexní povrch matný a má světlý odstín, pak se celkové osvětlení zvýší, aniž by to způsobovalo nepohodlí.
Ale pokud je zdroj světla obklopen lesklými povrchy, pak odražený lesk oslepí oči a naruší vizuální práci. Aby byl zajištěn kontrast, musí povrch pozadí odrážet co nejméně světla.
Použití jasných reflektorů také způsobuje nepohodlí a oslepující efekt, proto se používají různé difuzory a reflektory k vytvoření směrovaného toku světla.
Barevná teplota záření ovlivňuje únavu očí, proto je pro domácí použití lepší používat lampy s teplým odstínem (2700 K) a pro průmyslové účely jsou vhodné světelné zdroje s teplotou 6000 K, které mají chladnou záři. vhodnější.
Světelné efekty, které mění vizuální vnímání
Důležitým parametrem pro osvětlovací soustavu je barevné podání umělých zdrojů světla, liší se pro různé typy svítidel, charakterizuje poměr spektrálního složení záření osvětlovacích zařízení k dennímu světlu, označovaný Ra.
Čím vyšší je hodnota barevného podání, tím méně jsou barvy povrchů zkresleny při umělém osvětlení. Tento parametr je velmi důležitý pro zajištění potřebného kontrastu rozlišených objektů. Lampy s Ra>80 jsou považovány za dobré.
Některé typy zářivkových světelných zdrojů blikají frekvencí napájecího napětí. Toto blikání je pro lidské oko téměř neviditelné, ale může vytvářet stroboskopický efekt, který způsobuje iluzi, kdy se rotující části mechanismů mohou jevit jako nehybné, což v podmínkách vysoké hladiny hluku může zmást personál údržby stroje, který může být zraněný kvůli tomu.
Nestabilní napájení osvětlovacích zařízení vede k jejich pulzaci, což nepříznivě ovlivňuje jak samotná zařízení, tak únavu očí.
Proto je v každodenním životě nutné používat stabilizované zdroje energie a ve výrobě by měla být osvětlovací vedení napájena ze samostatného zdroje.
Tabulka vizuální práce v různých místnostech
Měření a výpočet osvětlení
Osvětlení se měří v luxech. Jeden lux, zkráceně lux (lx), se rovná osvětlení plochy o velikosti 1 m² se světelným tokem 1 lumen (lm). K měření osvětlení se používají luxmetry.
Různé typy luxmetrů
Díky akomodaci jsou oči schopny se přizpůsobit různým úrovním přirozeného světla:
Normy SNiP regulují hloubku vizuální práce vzhledem k velikosti rozlišovaného objektu. Pro každou kategorii je uvedeno požadované osvětlení.
Stolek s umělým osvětlením
Jedná se o zkrácenou tabulku pro výpočty umělého osvětlení použitelnou pro obytné a veřejné budovy. V každodenním životě je extrémně obtížné provádět výpočty osvětlení pomocí tabulek SNiP, takže existují zjednodušené tabulky, které naznačují přijatelné osvětlení domácích prostor.
Zjednodušený postup výpočtu parametrů umělého osvětlení
Pro výběr umělého zdroje světla používaného pro domácí účely existuje zjednodušený vzorec pro výpočet hodnoty světelného toku požadované lampy.
kde: ε – osvětlení převzato z výše uvedené tabulky (lx), S – plocha osvětlené plochy (m2), k (1,4 . 1,9) – bezpečnostní faktor, z (1,11 . 1,29) – koeficient nerovnosti osvětlení, ϕ – světelný tok zářiče (lm), η (0,2 . 0,7) – faktor účinnosti svítidla, N – Počet světelných zdrojů.
Jednotky měření a průměrné hodnoty typické pro domácí prostory jsou uvedeny v závorkách. Chcete-li zajistit jednotné umístění lamp, použijte následující vzorce:
kde λ je korekční faktor (pro energeticky úsporné žárovky λ = 1,3; h je výška žárovky, L je vzdálenost mezi zdroji světla.
V souladu s tím: L= h* A; h = L/A;
Stojí za zmínku, že v evropském analogu SNiP (EN 12464) jsou standardy osvětlení vyšší a je zohledněn parametr nepohodlí.
Důležitým parametrem, který často rozhoduje o komfortu prostředí, je rovnoměrnost osvětlení. Souhlasíte, i když jsou dodržovány normy, je obtížné pracovat po dlouhou dobu v místnosti, kde jsou jasně osvětlené oblasti spolu se slabě osvětlenými oblastmi.
Najít přesné znění tohoto parametru v regulační a technické dokumentaci není jednoduché. Liší se i způsoby jeho stanovení. Chcete-li zjistit, co znamená jednotnost osvětlení, podívejme se na několik regulačních dokumentů.
Definice
Normy a standardy jasně nedefinují, co tvoří jednotnost osvětlení. Někdy se dokonce používá opačný indikátor – nerovnoměrné osvětlení.
Příklad umělého osvětlení
Rozdíl v definicích vzniká v důsledku nejednotnosti v činnostech projekčních organizací vyvíjejících regulační dokumenty.
Dále v článku podrobně zkoumáme, jaké definice tento parametr dávají současné regulační a technické akty.
Normy – v jakých dokumentech jsou uvedeny a jaké jsou
Začněme tím, že vezmeme v úvahu SP 52.13330.2016 „Kodex pravidel. Přirozené a umělé osvětlení.” Odstavec 3.69 poskytuje definici uniformity Uo jako podíl nejmenší hodnoty E min na průměrnou hodnotu osvětlení E ženatý.
SP 52.13330.2016 bod 3.69
Další informace jsou uvedeny v odstavci 7.2.6 tohoto dokumentu. Zde je uniformita Uo je určeno poměrem minimální a maximální hodnoty osvětlení.
SP 52.13330.2016 bod 7.2.6
Aktuální GOST R 55710-2013 „Národní norma Ruské federace. Osvětlení pracovišť uvnitř budov. Normy a metody měření“, v odstavci 3.1.7 je jednotnost definována jako poměr minimální hodnoty k průměrné hodnotě osvětlení na povrchu.
Aktuální GOST R 55842-2013 „Národní norma Ruské federace. Nouzové osvětlení. Klasifikace a normy“ zavádí takovou definici jako nerovnoměrné osvětlení. Zde v tabulce 1 článku 5.1 je tento parametr definován jako poměr maximální a minimální hodnoty osvětlení.
GOST R 55842-2013 odstavec 5.1
To znamená, že koncept rovnoměrnosti osvětlení lze definovat poměrem maximální a minimální hodnoty a minimální hodnoty k průměrné hodnotě.
Podle mého názoru jsou takovéto nesrovnalosti v definicích způsobeny tím, že se na vývoji vědecké a technické dokumentace podílejí různé organizace. Kvůli určitým faktorům, včetně času, se na těchto definicích nemohou shodnout.
Jak zajistit rovnoměrné osvětlení
Při navrhování osvětlovacích soustav se bere v úvahu rovnoměrnost osvětlení. Koeficient rovnoměrnosti osvětlení se bere v úvahu při výpočtu metody koeficientu využití světelného toku.
Tato metoda je vhodná, pokud jsou splněny následující podmínky: se známým přesným počtem lamp nebo se známým výkonem instalovaných lamp. Rovnoměrnost osvětlení závisí na umístění lamp a přítomnosti stínících předmětů.
Příklad výrobního zařízení
Pomocí této metody nebude možné identifikovat zastíněné oblasti, stejně jako nebude možné vypočítat osvětlení v místnostech, kde jsou výškové rozdíly. V takových případech je vhodnější jiný způsob.
Přesné hodnoty osvětlenosti, které zohledňují výše popsané problémy, lze získat bodovou metodou pro jednotlivá svítidla. Vypočítávají se také pomocí metody světelných pruhů. Používá se v přítomnosti zářivek. Pokud jsou však na stěnách a stropě plochy, které odrážejí světlo, je obtížné vypočítat rovnoměrnost osvětlení.
Použití zářivek k osvětlení místnosti
Pro získání přesných dat jak pro vnitřní pracoviště, tak pro práci mimo budovy se používají specializované počítačové programy jako Dialux. Umožňují vám vzít v úvahu všechny nuance, včetně rovnoměrnosti osvětlení, které vznikají během výpočtů.
Příklad programu pro výpočet osvětlení pro obsah ↑
Závěr
Zajištění rovnoměrného osvětlení je důležitým konstrukčním úkolem. Na správné volbě tohoto parametru závisí nejen efektivita výroby, ale také bezpečnost pracoviště.
