Рекомендации по технике освещения. Светильники и освещение различных помещений.На протяжении веков человечество использовала для освещения источники искусственного света – вначале факелы, лучины и масляные лампады, потом – восковые и сальные свечи, а затем и керосиновые светильники, но при этом всегда светильники рассматривались как неотъемлемый элемент интерьера жилища, и их дизайн всегда подчинялся стилевым направлениям в этой области. Но определяющим фактором дизайна являлся тип применяемого источника света. Революционным прорывом в этой области явилось создание электрического источника света, когда русский инженер А.Н. Лодыгин сконструировал “лампу Лодыгина” и в 1872 году получил патент (“привилегию”) на “Способ и аппараты дешевого электрического освещения”. Лампа Лодыгина представляет собой герметичную стеклянную цилиндрическую оболочку с выкачанным воздухом (созданным вакуумом), в которую был впаян тонкий угольный стержень. Такие лампы имели крайне низкую световую отдачу – всего 2-3 лм/Вт и имели небольшой срок службы, но у них было несравнимое преимущество перед свечами и керосиновыми лампами, так как они не содержали открытого пламени и позволяли создать компактные светильники. Нагретое до высокой температуры тело накала быстро окисляется даже при небольшом количестве воздуха в колбе лампы, поэтому с первых шагов создания электрических ламп творческая мысль была направлена на поиски новых материалов для светящего тела и создание способов его защиты от кислорода воздуха, находящегося в колбе. В результате вместо использования угольного стержня пришли к использованию вольфрамовой нити, а вместо создания вакуума в колбу стали закачивать инертные газы (аргон, криптон или ксенон). Однако газовое наполнение в лампах накаливания не устраняет вредного действия термического испарения вольфрама, оно лишь значительно его уменьшает. Следовательно, если термическое испарение вольфрама является неизбежным физическим процессом, необходимо каким-то образом очищать стенки оболочек от оседающих частичек вольфрама. Для этого стали применять так называемый галогенный цикл. Добавляя галоген (йод, бром или их соединения) к газу, заполняющему колбу, можно обеспечить регенерацию галогена, предотвращающую почернение колбы и гарантирующую постоянный световой поток. Частички вольфрама при температуре 1400˚С еще до достижения поверхности колбы соединяются с частичками галогена. Благодаря термической циркуляции эта галогенно-вольфрамовая смесь приближается к раскаленной спирали и под воздействием более высокой температуры разлагается. Частички вольфрама снова осаждаются на спирали, постоянно ее обновляя, а частички галогена возвращаются в процесс циркуляции. Галогенный свет делает цвета окружающей среды более живыми и интенсивными. Предметы из стекла, хрусталя, хрома и серебра приобретают дополнительный блеск, что придает им исключительно привлекательный внешний вид. Разнообразие типов галогенных ламп позволяет осуществлять индивидуальный подход к решению осветительных задач, с учетом не только функционального назначения помещений, но и личных потребностей клиента. Галогенный свет – от широко рассеянного, мягкого, не дающего тени, до резко ограниченного узкого пучка – дает возможность изыскивать бесчисленное количество вариантов освещения. Имеются галогенные лампы, рассчитанные на высокие напряжения, которые можно эксплуатировать без трансформатора при напряжении сети 230 В. При эксплуатации ламп, рассчитанных на низкие напряжения (6, 12 или 24 В), необходимо использовать трансформатор. При эксплуатации галогенных ламп низкого напряжения (6, 12 или 24 В) следует иметь в виду, что через тело накала, и соответственно, через подводящие к нему провода протекают достаточно большие токи, что вызывает большие потери напряжения в проводах. Чтобы избежать этого, необходимо увеличивать сечение подводящих проводов, причем, чем длиннее провод, тем больше сечение он должен иметь (см. таблицу; в метрах - (5м, 10м т.п.) - указано расстояние светильника до трансформатора)В 1936 году были изобретены люминесцентные газоразрядные лампы низкого давления, свет в которых генерируется не за счет нагрева какого-то тела, как в лампах накаливания, а в результате невидимого ультрафиолетового свечения газа под действием дугового разряда в парах ртути, которое преобразуется в видимый свет люминофорным покрытием, нанесенным на колбу лампы. Это чрезвычайно эффективный способ преобразования электрической энергии в световую – световая отдача таких ламп достигает 100 лм/Вт, что во много раз превышает световую отдачу стандартных ламп накаливания. Кроме того, в связи с отсутствием в таких лампах элементов, которые могут “перегореть”, срок их службы в 10-15 раз превышает срок службы ламп накаливания. Вследствие большой излучающей поверхности создаваемый люминесцентными лампами свет не столь яркий, как у “точечных” источников света, таких как лампы накаливания. Благодаря этому свойству, а также энергетической эффективности люминесцентные лампы являются идеальными для освещения больших помещений, таких, как офисы, коммерческие, промышленные и общественные здания. Однако из-за их большей длины и громоздкости светильников , в которые они устанавливаются, стандартные люминесцентные лампы практически не используются для освещения жилых помещений, для местного освещения, а также для архитектурного освещения помещений общественных зданий в тех случаях, когда по эстетическим соображениям требуется большое количество дискретных светящих точек малой световой мощности. Поэтому возникла необходимость создания компактных люминесцентных ламп, для чего необходимо было резко уменьшить диаметр и сократить габаритную длину разрядной трубки. Подбирая определенный вид люминофора, можно создать люминесцентную лампу, генерирующую световой поток любого цвета – красного, зеленого, синего и т.д. Такие лампы применяют в декоративных, иллюминационных целях. Естественный цвет и точная цветопередача обеспечивают правильное распознавание окружающей среды. Атмосфера помещения в большой степени зависит от цветопередачи используемого источника света, или, иначе говоря, от цвета света. Так, интерьеры с деревянными панелями или с материалами мягких, пастельных тонов требуют тепло-белого света; изделия из стекла, мрамора, хромированной стали следует освещать холодно-белым светом. Цвет люминесцентного освещения сильно влияет на психофизические функции человека – в тропических странах чувство комфорта возникает при освещении холодным светом и наоборот: в северных странах – тепло-белым. По цветности излучения люминофоры подразделяют на следующие группы:
- холодно-белого цвета (6500˚К);
- дневного света (5400˚К - 6000˚К);
- нейтрально-белого цвета (3800˚К - 4000˚К);
- тепло-белого цвета (2700˚К - 3000˚К);
- сверхтеплого цвета (2500˚К - 2700˚К).
В практике проектирования осветительных установок используются две отличительные друг от друга системы освещения. Первая система – система общего освещения – предназначена не только для освещения рабочих поверхностей, но и всего помещения в целом, в связи с чем светильники общего освещения обычно размещаются под потолком помещения на достаточно большом расстоянии от рабочих поверхностей.
В системе общего освещения принято различать два способа размещения светильников: равномерное и локализованное. В системе общего равномерного освещения расстояния между светильниками в каждом ряду и расстояния между рядами выдерживаются неизменными. В системе общего локализованного освещения положение каждого светильника определяется соображениями выбора наивыгоднейшего направления светового потока и устранения теней на освещаемом рабочем месте, т.е. целиком зависит от расположения оборудования.
Равномерное расположение светильников общего освещения применяется обычно в тех случаях, когда желательно обеспечить одинаковые условия освещения по всей площади помещения в целом. При необходимости дополнительного подсвета отдельных участков освещаемого помещения, если эти участки достаточно велики по площади или если по условиям работы невозможно устройство местного освещения, прибегают к локализованному размещению светильников. Локализованное размещение светильников в перечисленных выше случаях позволяет одновременно с уменьшением удельной установленной мощности по сравнению с вариантом равномерного размещения обеспечить и лучшее качество освещения, в частности создать желательное направление светового потока на рабочие поверхности и устранить падающие тени от близко расположенного оборудования или человека. К недостаткам локализованного размещения светильников следует отнести несколько повышенную по сравнению с равномерным размещением неравномерность распределения яркости в поле зрения и некоторое усложнение прокладки электрической осветительной сети. Вторая система – система комбинированного освещения – включает в себя как светильники, расположенные непосредственно у рабочего места и предназначенные для освещения только лишь рабочей поверхности (местное освещение), так и светильники общего освещения, предназначенные для выравнивания распределения яркости в поле зрения и создания необходимой освещенности. |
