Что называется освещенностью

Особенности вычисления

Действующие отечественные правила приведены в строительных стандартах СНиП. Оценивают совместно уровень освещенности и пульсации.

Таблица с нормативами

ПомещенияДопустимые параметры
Освещенность, люксКоэффициент пульсаций, %
Торговый зал в универсальном магазине40010
Аудитория в учебном заведении40010
Кухня в жилом объекте недвижимости15025
Операционная комната в больнице50010

Для расчета освещенности горизонтальных площадок применяют метод «коэффициента использования». Требуемый световой поток источника (F) вычисляют умножением норматива (Е) на площадь (S) и поправочные коэффициенты, которые учитывают:

  • загрязненность атмосферы и тип светильников (Кз);
  • поправку на реальную освещенность (Кп).

Полученное значение делят на количество осветительных приборов (n), умноженное на комплексный коэффициент (К=Fп/Fл), где:

  • Fп – световой поток, попадающий на рабочую поверхность;
  • Fл – суммарный поток, который образуют все включенные приборы.

Итоговая формула:

F = (Е * S * Кз *Кп)/(n * К).

Основные характеристики света

Для правильной оценки рассматриваемых параметров необходимо уточнить базовые определения. Светом называют видимый спектр электромагнитного излучения. Подразумевается диапазон с длиной волн 360-830 нм. В данном случае выделена часть, которая соответствует средним нормальным параметрам чувствительности человеческих органов зрения.

Мощность потока измеряют по величине энергии, которая за единицу времени перемещается через участок площади. В данном случае существенное значение имеет чувствительность глаза к излучению в разных частях спектра. Фактически речь идет не только об энергетическом потенциале излучателя, но и о параметрах «приемника».

Если взять монохроматический источник с длиной волны (L), количество света (поток F) будет определяться формулой:

где:

  • K – поправочный коэффициент (683 люмен (лм) на Ватт в международной системе стандартов измерений СИ);
  • V – показатель, учитывающий спектральную эффективность с приведением по средней чувствительности органов зрения при дневном уровне освещения;
  • Fи – поток электромагнитного излучения.

Составляющие спектра суммируют для оценки воздействия излучения реального источника. Итоговый результат определяет уровень освещенности конкретной поверхности. Увеличение дискретности повышает точность результатов.

В чём измеряется количество света в помещении и на улице?

СанПин позволяет определить, что измерение параметра в помещениях выполняется в люксах (Лк). Согласно другим нормативным документам допустимо также измерение в люмен/м2 (это измерение приравнено к люксу).

Ниже в таблицах приводится нормируемая освещенность рабочей поверхности (в случае кабинета за неё принимается высота стола, в случае лестницы — пол и так далее) для различных мест с учётом требуемых видов освещения (охранное освещение и т.д.).

Основные требования для уличного освещения.

ОбъектыМинимальная ср. освещённость, в люксахМинимальное распределение света
Категория А1 (дороги с пропуском 10 000 ед/ч)300,35
Категория А2 (дороги с пропуском до 9 000 ед/ч)200,35
Категория А3 (дороги с пропуском до 7 000 ед/ч)200,35
Категория А4 (дороги в центре города с пропуском до 5 000 ед/ч)200,35
Категория Б1 (дороги за городом с пропуском до 5 000 ед/ч)200,35
Категория Б2 (дороги в центре города с пропуском от 2 000 до 5 000 ед/ч)150,35
Категория В1 (пешеходные зоны за городом с пропуском до 3 000 ед/ч)150,25
Категория В2 (пешеходные зоны в центре с пропуском до 3 000 ед/ч)60,25
Категория В3 (связи транспортного типа с пропуском до 2 000 ед/ч)60,2
Трамвайный путь обособленного типа10
Центральные улицы, площади общественного назначения, ТЦ10
Центральные улицы в жилых частях города6
Переулки в жилых частях города4

Нормы естественного освещения для зон пешеходного типа.

ОбъектыМинимальное ср. значение параметра, лкМинимальное распределение света
Область перед входом в комплексы общественного назначения200,30
Переходы для пешеходов в непроезжей и исторической зонах города100,30
Переходы для пешеходов, входы60,20
Тротуары40,20
Аллеи, переулки, проезды административных и жилых участков20,10
Аллеи бокового типа, вспомогательные входы в парки10,10

Требуемое освещение в административные здания.

ОбъектыМин. ср. освещённость по горизонту
Для офисных помещений, регистрационных, кабинетов лигафонного типа, печатных комнат (не свыше 30 кв.м), мастерских, производственных зданий, используемые в качестве термостатных, комнат для мойки300
Бюро машинописного типа, гостевые и комнаты для сотрудников, залы для чтения, комнаты с компьютерами, лаборатории400
Технические помещения для выполнения схем и чертежей, лаборатории аналитического типа500
Каталоги для чтения, залы для собраний, фотокомнаты200
Фойе, архивные100-150
Хранилища для книг75

Требуемое освещение для общественных помещений образовательного назначения (школа, университеты и т.д.).

ОбъектыМин. ср. значение параметра по горизонту
Инвентарные50
Палаты100
Бассейны крытого типа, рекреационные, спальни150
Рабочие комнаты с ЭВМ, залы спортивного назначения, актовые залы, приёмные, раздевалки200
Мастерские, залы эстрадного типа300
Лаборатории техникумов, лаборатории,400
Помещения для проведения занятий,500

Требуемые нормы в производственных помещениях, предназначенных для питания.

ОбъектыМин. ср. значение параметра по горизонту
Объект на производстве шоколада и изделий из него400
Раздаточные, хранение изделий из муки, мороженого, напитков300
Общественные организации с залами для питания, цеха, помещения для мойки, комплектовальни, торговый зал200
Кладовки75

Требуемое освещение рабочих помещений в медицинских организациях.

ОбъектыМин. ср. значение параметра по горизонту
Приёмные500
Операционные400
Лаборатории, процедурные комнаты300
Регистрационная, комнаты для мойки200
Комнаты для ожидания, склад препаратов, помещения бытовых назначений150
Коридоры, лестницы100
Уборные75

Это частичные нормы освещенности производственных помещений, таблица, представленная в регламентирующих документов приводит полноценные требования к помещениям промышленного и общего назначения.

Измерением света должен заниматься отдельный квалифицированный сотрудник, который разбирается в данных вопросах. При отсутствии его в рамках штата компании, такого сотрудника стоит нанять отдельно в специализированной компании. Если данными вопросами будет заниматься некомпетентное лицо, измерения могут быть неточными.

2.2. Световые величины

Энергетические величины являются исчерпывающими с энергетической
точки зрения, но они не позволяют количественно оценить визуальное восприятие
излучения. Восприятие глазом определяется не только мощностью воспринимаемого
излучения, но также зависит от его спектрального состава (так как глаз
– селективный приемник излучения). Световые характеристики описывают,
как энергию излучения воспринимает зрительная система глаза с учетом спектрального
состава света.

2.2.1. Световые величины

Световые величины обозначаются аналогично энергетическим
величинам, но без индекса.

– световой поток
сила света
– освещенность

– светимость
– яркость

У световых величин нет никакой спектральной плотности,
так как глаз не может провести спектральный анализ.

Сила света:

Если в энергетических величинах исходная единица – это
, то в световых величинах
исходная единица – это сила света (так сложилось исторически). Сила света
определяется аналогично :

,
        (2.2.1)

– сила излучения эталона (эталонный излучатель или черное тело) при температуре
затвердевания платины ()
площадью .

Абсолютно черное тело

Рис.2.2.1. Абсолютно черное тело.

Поток излучения:

,
      (2.2.2)

– это поток, который излучается источником с силой света
в телесном угле :.

Освещенность:

,
      (2.2.3)

– освещенность такой поверхности, на каждый квадратный метр которой равномерно
падает поток в .

Светимость:

За единицу светимости принимают светимость такой поверхности,
которая излучает с
световой поток, равный .

Яркость:

За единицу яркости принята яркость такой плоской поверхности,
которая в перпендикулярном направлении излучает силу света с
.

2.2.2. Связь световых и энергетических
величин

Связь световых и энергетических величин связь устанавливается
через зрительное восприятие, которое хорошо изучено экспериментально.
Функция видности
– это относительная спектральная кривая эффективности . Она показывает, как глаз воспринимает излучение различного
спектрального состава.
– величина, обратно пропорциональная монохроматическим мощностям, дающим
одинаковое зрительное ощущение, причем воздействие потока излучения с
длиной волны
условно принимается за единицу. Функция видности глаза максимальна в области
желто-зеленого цвета (550–570 нм) и спадает до нуля для красных и фиолетовых
лучей (рис.2.2.2).

2.2.2. Функция видности глаза.

Определить некую световую величину
(поток, сила света, яркость, и т.д.), по спектральной плотности соответствующей
ей энергетической величины
можно по общей формуле:

        (2.2.4)

где
– функция видности глаза, 680 – экспериментально установленный коэффициент
(поток излучения мощностью
с длиной волны
соответствует
светового потока).

Например, сила света:      (2.2.5)яркость:      (2.2.6)

Другие единицы измерения световых величин:

сила света
яркость
освещенность

Сопоставление энергетических и световых единиц:

ЭнергетическиеСветовые
Наименование и обозначениеЕдиницы измеренияНаименование и обозначениеЕдиницы измерения
поток излучениясветовой поток
энергетическая сила светасила света
энергетическая освещенностьосвещенность
энергетическая светимостьсветимость
энергетическая яркостьяркость

2.2.3. Практические световые величины
и их примеры

Световая экспозиция

Световая экспозиция
это величина энергии, приходящейся на единицу площади за некоторое время
(, накопленная
за время от
до ):

,
        (2.2.7)

Если освещенность постоянна, то экспозиция определяется
выражением:

      (2.2.8)

Блеск

Для протяженного источника характеристика, воспринимаемая
глазом – . Для характеристика, воспринимаемая глазом – блеск (чем больше
блеск, тем больше кажется яркость). Блеск – это величина, применяемая
при визуальном наблюдении точечного источника света.

Блеск
– это освещенность, создаваемая точечным источником в плоскости зрачка наблюдателя,
.

Видимый блеск небесных тел оценивается в звездных
величинах
.
Шкала звездных величин устанавливается следующим экспериментальным соотношением:

      (2.2.9)

Чем меньше звездная величина, тем больше блеск. Например: – блеск,
создаваемый звездой первой величины, – блеск,
создаваемый звездой второй величины.

Яркость некоторых источников, : – поверхность
солнца, – поверхность
луны, – ясное
небо, – нить лампы
накаливания, – ясное
безлунное ночное небо, – наименьшая
различимая глазом яркость.

Освещенность, : – освещенность,
создаваемая солнцем на поверхности Земли (летом, днем, при безоблачном
небе),– освещенность
рабочего места, – освещенность
от полной луны, – порог
блеска (примерно 8-ая звездная величина).

Решение задач на определение световых величин рассматривается
в практическом занятии “Энергетика
световых волн”, пункт “1.2.
Расчет световых величин”.

Коэффициент пульсации и нормы освещенности: основные документы

Главный документ, в котором прописаны все требования в отношении коэффициентов пульсаций и норм освещенности — Свод правил СП (выпущен под номером 52.13330.2011).

Он был выпущен в 2011 году и представляет собой СНИП 23-05-95, где прописаны ключевые требования законов страны в отношении международных нормативов, энергетической эффективности и техники безопасности.

В Своде правиле есть наиболее важные требования к коэффициенту пульсации и освещенности в различных типах помещений — жилых, промышленного типа и общественных.

Контроль освещенности и уровень пульсаций искусственного освещения необходим не только для формального прохождения аттестации рабочего места или же плановой проверки со стороны санэпидстанции.

Это важно для здоровья человека, ведь отклонение от действующих показателей может привести к нарушениям самочувствия всех сотрудников, которые находятся в помещении. Как следствие, снизится работоспособность, уменьшится рентабельность компании и упадет прибыль

Как следствие, снизится работоспособность, уменьшится рентабельность компании и упадет прибыль.

Не меньшее действие оказывает и свет в жилых помещениях. Та же пульсация не видна глазу, но может постепенно воздействовать на здоровье людей.

Вот почему так важен ответственный подход к выбору компьютерной техники и осветительных устройств.

Соблюдение норм — шанс избежать негативных последствий, защитить своих сотрудников и себя лично. Также использование трековых светильников позволит регулировать уровень освещенности в отдельных зонах помещений.

Также читайте как сделать освещение на даче своими руками.

Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной лампы

Выше была приведена таблица, в которой сравнивалась мощность разнотипных устройств для одной величины яркости. Из таблицы видно, сколько люмен в лампе накаливания, в люминесцентной и светодиодной лампах.

Эффективность устройств различается более чем на порядок. Сразу видно, что сравнение в пользу современных источников света. И это даже без учета большой долговечности светодиодных источников освещения. По заявлениям некоторых производителей, срок работы LED-элементов может исчисляться десятками тысяч часов. Экономия электроэнергии за срок службы многократно окупает высокую стоимость светодиодных источников света.

Лампы накаливания 100 Вт являются наиболее подходящими для освещения бытовых помещений. Неудовлетворительная эффективность, низкий срок службы привели к тому, что источники света с нитью накаливания вытесняются более современными эффективными и долговечными устройствами. Светодиодная лампа 12 Вт дает поток света такой же яркости, сколько люмен в лампе накаливания 100 Ватт.

Сравнение основных параметров светодиодных ламп и ламп накаливания, таблица соответствия мощности и светового потока

Как выполнить перевод люменов в люксы

Что такое галогенная лампа, где используется, как выбрать галогенную лампу для дома

Что такое светодиод, его принцип работы, виды и основные характеристики

Для чего нужен диммер, что это такое, схема подключения диммера и принцип его работы

Что такое цветовая температура светодиодных ламп?

Как проверить уровень освещенности

Интенсивность светового потока в разных помещениях определяется по формуле F=E×S×K. Буквами обозначены:

  • E — норма освещенности из таблицы, Лк;
  • S — площадь комнаты, м²;
  • K — поправочный коэффициент.

Последний показатель зависит от отражающей способности поверхности, высоты установки светильников. Для профессионального определения уровня используют специальные таблицы. В них указана отражающие свойства множества предметов. В быту применяют более простые расчеты. Коэффициент для жилых помещений с LED- освещением принимается 1,1.

Искусственное и естественное освещение замеряют отдельно. Работа прибора основана на том, что встроенный фотоэлемент улавливает световые лучи, которые преобразуются в электричество. Его величина прямо пропорциональна уровню освещенности. Показания отображаются на шкале или экране.

Замеры проводят в местах с разной интенсивностью световых потоков. Проверяют освещенность только горизонтальных поверхностей, удаленных от приборов с электромагнитным излучением. Вначале проверяют общую освещенность, затем — рабочих мест. Данные сверяют с нормативами.

При недостаточном освещении доводят показатель до требуемого уровня. Преимущественно работа заключается в установке дополнительных светильников. Планируя постройку нового здания, определяют уровень освещенности, от которого зависит комфортность проживания и работы.

Способы измерения

Реальная освещенность помещения измеряется с помощью особых приборов, к числу которых принято относить экспозиметр или экспонометр, а также люксметр (фотометр). Основным инструментом, используемым при повседневном измерении показателя освещенности (как естественной, так и искусственной) является люксметр.

Такие приборы, в свою очередь, делятся на аналоговые и цифровые, причём первые из них относятся к устаревшим моделям, так что с их помощью измерение освещённости проводится довольно редко.

Современные цифровые и стрелочные устройства применяются обычно в следующих ситуациях:

  • При необходимости аттестационной проверки мест постоянной работы;
  • Для сравнения текущих показателей освещённости с нормируемыми параметрами (при монтаже приборов освещения, в частности);
  • При проверке текущего уровня освещенности установленным ГОСТом нормативам.

Работа люксметра основана на простейшем принципе, согласно которому в него встраивается чувствительный датчик (фотоэлемент). При попадании на этот элемент светового потока в нём генерируется мощный электронный поток, результатом которого является электрический ток.

Именно этот параметр (количество света, приходящееся на единицу площади) и отображается на дисплее измерителя.

1.2. Виды освещения

Освещение разделяется по видам на рабочее, предназначенное для создания нормальных условий работы, и аварийное, которое может иметь одно из двух назначений: для продолжения работы при погасании рабочего освещения; для эвакуации людей из производственных помещений.

Устройство рабочего освещения обязательно во всех случаях независимо от наличия аварийного освещения.

Аварийное освещение для продолжения работы необходимо в помещениях и на открытых пространствах, если прекращение нормальной работы из-за отсутствия рабочего освещения может вызвать:

· взрыв, пожар, отравление людей;

· длительное нарушение технологического процесса;

· нарушение работы жизненных центров предприятий и городов, обслуживающих связь, электрои водоснабжение и т.п.;

· опасность травматизма в местах массового скопления людей; нарушение нормальной работы операционных, кабинетов неотложной помощи и приемных покоев лечебных учреждений.

Это освещение должно создавать на поверхностях, требующих обслуживания, освещенность 5% нормированной для одного общего освещения, причем при отсутствии особых обоснований — в пределах от 2 до 30 лк в зданиях и от 1 до 5 лк вне их.

Аварийное освещение для эвакуации людей (в зданиях или вне их) необходимо:

· в местах, опасных для прохода людей;

· по путям эвакуации людей из производственных и общественных помещений, где пребывает более 50 человек;

· на лестницах жилых домов высотой 6 этажей и более;

· во всех производственных помещениях с числом работающих более 50 и остальных помещениях с числом пребывающих более 100 человек;

· в производственных помещениях с постоянно работающими людьми, выход которых в темноте опасен из-за продолжения работы оборудования.

Это освещение должно создавать в проходах освещенность 0,5 лк в зданиях и 0,2 лк вне их.

Для аварийного освещения могут применяться только лампы накаливания или люминесцентные; допускается присоединение к группам аварийного освещения ламп ДРЛ или ДРИ для увеличения освещенности сверх нормативной для аварийного режима.

Светильники аварийного освещения преимущественно выделяются из числа светильников рабочего освещения: в помещениях, где работают в 1—2 смены, при мощности ламп рабочего освещения 200 Вт и более предпочтительна установка дополнительных светильников.

Если светильники аварийного освещения не отличаются от остальных типом или размером, то они должны быть отмечены специальными знаками.

Выходы из производственных помещений без естественного света площадью 150 м2 и более и из непроизводственных помещений с пребыванием в них более

100 человек должны отмечаться световыми указателями, присоединенными к сети аварийного освещения.

Устройство аварийного освещения зрелищных предприятий регламентируется отдельными правилами.

Способы расчёта

Их можно выделить два:

  1. По электрической мощности (в Ваттах).
  2. По световой (в Люменах).

Для каждого варианта предусмотрены свои нормы, формулы и единицы измерения. Оба имеют свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их более детально.

Считаем в Ваттах

Этот способ рассчитать освещённость помещения самый простой, привычный, но не самый точный. Для его применения необходимы следующие данные:

  • площадь комнаты;
  • требуемая мощность на квадратный метр.

Площадь находим по простой школьной формуле S=a*b. Далее, берём данные о необходимом количестве Ватт на 1 м2 — в среднем это 20 Вт — и множим на площадь. Математически это будет выглядеть так: P=S*p, где P — общая мощность, p — номинальная для 1 м2. Теперь можно высчитать количество лампочек в помещении. Просто делим общую мощность на этот же показатель для одной лампы. То есть, если вы хотите осветить помещение, которое требует в общем 300 Вт с помощью лампочек в 75 Вт, то: 300/75=4 — именно столько источников света вам понадобится.

Рациональное использование источников освещённости позволит улучшить атмосферу в помещении

Следует отметить, что норма 20 Вт — очень приблизительна. И чтобы повысить точность, желательно использовать отдельные показатели по каждому типу помещения:

  • гостиная — 10–35 Вт;
  • кухня — 12–40 Вт;
  • ванная комната — 10–30 Вт;
  • спальня — 10–20 Вт.

Все данные о мощностях мы умышленно привели для обычных ламп накаливания, как самых распространённых в наших краях. Производители более дорогих и в то же время экономичных видов зачастую указывают на упаковке какой по мощности лампе накаливания соответствует этот экземпляр.

Считаем в Люменах

Этот способ, с одной стороны, более точный, с другой — менее привычный. Хотя, если разобраться в единицах измерения, то ничего сложного в нём нет. Сложность заключается в том, что большинство из нас ассоциирует всё связанное с освещением с Ваттами. Но на самом деле эта единица измерения показывает лишь сколько ваша лампа потребляет электрической энергии. А сколько она при этом даёт света, её световой поток, измеряется в Люменах (Лм). В свою очередь, освещённость помещения измеряется уже в Люксах (Лк). 1 Лк равен 1 Лм на 1 м2. Объясняем проще. Если с помощью светового потока в 1 Лм осветить поверхность площадью в 1 м2 — такая освещённость будет равна 1 Лк.

Дальше действуем по тому же алгоритму. Берём общую площадь, множим её на необходимую освещённость для 1 квадратного метра и получаем мощность светового потока, которая нужна для освещения всего помещения. Формула почти такая же, как и раньше: P=S*E. Где S по-прежнему площадь, P — общая мощность (теперь в Лм), а E — освещённость 1 м2 в Лк.

Помните об эффективности каждого источника освещения

Чтобы воплотить эту формулу в жизнь понадобятся нормы по освещённости того или иного типа помещения. По разным нормативным документам они составляют:

  • гостиная — 100–200 Лк;
  • кухня 150–300 Лк;
  • ванная комната — 50–200 Лк;
  • спальня — 100–200 Лк.

Осталось произвести расчёт количества светильников. Для этого общую мощность (P) делим на световой поток от одного источника (F) — n=P/F. Здесь тоже потребуются определённые цифры. А именно световая мощность разных видов ламп. Почти всегда эти сведения можно найти на упаковке. Но на всякий случай основные из них приведём и здесь:

Тип лампыПотребляемая мощность (Вт)Мощность светового потока (Лм)
Лампа накаливания15

25

40

60

75

100

90

230

430

730

960

1380

Галогенная лампа 12 В20

35

50

75

340

670

1040

1280

Галогенная лампа 220 В100

150

200

300

400

500

1650

2600

3200

5000

6700

9500

Светодиодная лампа2–3

4–5

8–10

10–12

12–15

18–20

25–30

250

400

700

900

1200

1800

2500

Люминесцентная лампа4

6

8

13

15

16

18

36

58

120

240

450

950

950

1250

1350

3350

5200

Подставив данные из таблицы в формулу над ней, вы сможете рассчитать количество источников света при использовании разных типов ламп.

Как мы и говорили, если внимательно отнестись к единицам измерения и не путать Люмены и Люксы — сам расчёт ничего сложного собой не представляет. При достаточном уровне ответственности и внимания произвести его сможет каждый. Но если эта информация вас немного озадачила — можем предложить произвести подсчёт онлайн. Для этого используйте специальный калькулятор освещённости помещения.

Коэффициент пульсации: особенности измерения

Чтобы определить частоту пульсации освещения, можно воспользоваться простым и эффективным прибором — измерителем освещенности, пульсации и яркости.

Его функциональность позволяет определить:

  • уровень яркости мониторов и приборов искусственного освещения;
  • уровень освещенности комнаты;
  • пульсации освещенности всех видов мониторов;
  • пульсации волн света, появляющихся при мерцании разных светильников.

Принцип действия основной группы устройств (пульсметра, яркометра и люксметра) — контроль уровня света посредством фотодатчика, после чего происходит преобразование сигнала и результат можно увидеть на ЖК-дисплее.

Люксметр-Пульсметр-Яркомер Эколайт-02.

Чтобы определить коэффициент пульсации, можно пойти двумя путями — провести самостоятельный анализ или воспользоваться компьютерной программой.

Самые популярные устройства для вычисления пульсаций — «Эколайт — 01 (02)» и «Люпин». Если необходимо анализировать данные на компьютере, то можно использовать специальный софт — «Эколайт-АП».

Главное отличие устройств для измерения пульсаций — качество фотоэлементов, вид источников питания (аккумуляторов) и уровень чувствительности.

Максимальный коэффициент пульсации имеют светодиодные лампы (иногда этот параметр может достигать 100%). Лампы накаливания и люминесцентные лампы имеют меньший коэффициент пульсации.

К примеру, у первых коэффициент пульсации не больше 25%. При этом качество и цена источника света не важны, ведь даже дорогостоящие лампы могут иметь высокий коэффициент пульсации.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий