Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
в Яndex
Главная >> Архив номеров >> Энергоэффективное освещение >> >> Архив номеров

Анонсы

28.03.17 Вебинар «Автоматизированные системы учета и диспетчеризации энергоресурсов – инструмент для принятия эффективных управленческих решений, снижающих издержки ресурсоснабжающих организаций» подробнее >>>

24.03.17 12-13 апреля 2017г. в Екатеринбурге пройдет Всероссийский форум «Технологии энергоэффективности-2017» подробнее >>>

22.03.17 Круглый стол «Проблемы и перспективы развития в России микророзничных генерирующих объектов на основе возобновляемых источников энергии (микророзница ВИЭ)» подробнее >>>

Все анонсы портала

Новое на портале

22.03.17 Основные нормативные правовые акты, регулирующие работу рынка электроэнергии и мощности, принятые в 2016 году подробнее >>>

20.03.17 Постановление Правительства РФ от 7 марта 2017 г. № 275 о новых требованиях энергетической эффективности для зданий подробнее >>>

06.03.17 Мой дом — моя крепость: Возобновляемые источники энергии для частного дома (статья) подробнее >>>

02.03.17 Приказ Минэнерго России от 04.02.2016 № 67 об утверждении методики определения объема потребления энергоресурсов для реализации мероприятий по энергосбережению подробнее >>>

Все новости портала

Вавиот

Эта статья опубликована в журнале Энергосовет № 3 (45) за 2016 г

Скачать номер в формате pdf (9958 kБ)

Освещение школьных и дошкольных учреждений глазами наивного дилетанта



Рубрика: Энергоэффективное освещение
Автор: С.А. Лермонтов

С.А. ЛермонтовС.А. Лермонтов, главный конструктор, ООО «Комплексные Системы», г. Санкт-Петербург»

В статье всесторонне рассматриваются аспекты выбора безопасных для зрения светодиодных светильников для детских учебных учреждений.

 

 

 

 

Мысли вслух

«Ведь, если звезды зажигают –
значит – это кому-нибудь нужно?»
В. В. Маяковский

Биологическая жизнь вида – непрерывный круговорот одних и тех же действий: рождение – взросление – воспроизводство – воспитание потомства – уход за ненадобностью/за истечением срока действия. И совершенно неудивительно, что забота о своем потомстве – один из основных инстинктов подавляющего большинства биологических видов на нашей планете, ибо отсутствие такой заботы прямо приводит к вымиранию вида в целом. А желание жить не чуждо никому. Человек также не чужд данной традиции, благодаря чему нет для нас более трепетного объекта заботы, чем наши дети. Мы следим, что они едят, как одеваются, воспитываем их по мере своих способностей и вообще – с радостью даем самое лучшее. А уж как мы заботимся об их здоровье… Есть ли для нас вообще что-то важнее? Вряд ли. И если дома мы можем оградить их от различных, с нашей точки зрения, вредных факторов (сквозняк/злоупотребление телевизором/вредные привычки и т.д.), то процесс в школе нами слабо контролируем. В этом номере хотелось бы поговорить об одной из возможных неприятностей для здоровья ребенка в детском саду или школе – а именно об освещении.

В свое время мы даже не задумывались, как могут влиять на нас светильники над нашими партами. Да, в общем-то, в то время и выбор был невелик: чаще всего это были люминесцентные лампы, про свойства которых мало кто думал вследствие отсутствия выбора. (О, это вызывающее ностальгию, металлически позвякивающее мигание светильников после щелчка выключателя в классе!). Зато сейчас, с появлением разнообразия источников света, в спекулятивной научной среде идут целые баталии о пользе и вреде тех или иных ламп. Зачастую, проводимые исследования имеют диаметрально противоположные выводы по поводу одного и того же вопроса. Дьявол, как обычно, кроется в мелочах – потому умалчивая одни и раздувая другие можно получить любой необходимый результат. Часто, результаты исследования легко предсказать, просто посмотрев на то, кто был его инициатором, не читая выводы. Звезды ведь просто так не зажигают… Но давайте пока просто порассуждаем, исходя из логики, собственного опыта и не залезая до поры до времени в высоконаучные дебри.

На данный момент существует непроверенная гипотеза, согласно которой человек, как биологический вид, появился и развился на планете Земля вследствие эволюции. Более того, согласно этой теории – внешний вид, внутренние органы и органы чувств человека формировались и оптимизировались под постоянным воздействием окружающих его природных факторов. Исходя из этого, можно предположить, что самым естественным и благоприятным для нас источником света является Солнце – миллионы лет адаптации просто не могли пройти бесследно. Также наблюдения показывают, что человек (во всяком случае – большинство) является дневным животным. Ночью он спит, днем – бодрствует. И есть подозрение, что смена этих состояний как-то связана с циклом ночь/восход/день/закат. Возможно, Солнце и дает нам каким-то образом команды просыпаться и засыпать? Запомним эту мысль.

Теперь попробуем представить себе место на природе, в котором нам было бы максимально уютно устроиться и почитать учебник книжку. Вряд ли это окажется горная вершина, пляж или пустыня в солнечный день. Эволюция эволюцией, но на прямом солнце мы можем получить ожог, перегреться, да и слишком яркий солнечный свет вызывает желание надеть темные очки. Зато вот летним деньком в светлом сосновом лесу или в тени пышной кроны какого-нибудь дерева, да еще если солнышко за легким облачком – то почему бы и нет? Только не в самый полдень – на мой взгляд, все-таки, ярковато. Но – кому как.

Таким образом, идеальный искусственный источник света для создания комфортных условий бодрствования и занятия чтением или учебой должен быть как можно ближе по своему спектру к тому, который мы имеем, допустим, летом в тени дерева посреди зеленой лужайки. При этом давать рассеянный, не дающий жестких теней свет. Я бы от такого точно не отказался! Однако, здесь следует отдельно заметить, что этот спектр будет далеко не идентичен свету от неба/Солнца (как источника света). В тени, да посреди зелени, переотражения и фильтрация исходного света окружающими предметами меняют спектр достаточно сильно. Например, зелень с удовольствием съедает синюю и часть красной составляющей спектра, так что определение того, что же долетает до нас, когда мы нежимся в тенечке – вопрос отдельного исследования (рис. 1).

рис. 1

Рис. 1. Примеры спектральных распределений интенсивностей
излучения различных источников света: свет от ясного голубого
неба, среднедневной солнечный свет, свет лампы накаливания.

 

Реальность, которая нас окружает

«Если бы это было так, это бы еще ничего.
Если бы, конечно, оно так и было.
Но так как это не так,
так оно и не этак.
Такова логика вещей».

Льюис Кэрролл. Алиса в стране чудес.

Итак, вернемся из фантазий в реальность. Повесить в каждом учебном классе по маленькому термоядерному реактору (коим Солнце, в общем-то, и является), а рядом с каждой партой поместить по дереву задача трудно реализуемая, да и бессмысленная. Гораздо лучший вариант – использовать на полную катушку то, что и так уже есть: солнечный свет. Окна – это и так понятно. Но больно «односторонне», что-ли. В настоящее время существуют технологии, позволяющие передавать солнечный свет по зданию в нужное место. Примером такой технологии являются «Системы Солнечного Освещения» (ССО). Принцип работы такой системы состоит в установке на открытом месте (как правило – на крыше) «солнцеуловителей», свет от которых по специальным световодам передается к оконечному светильнику-рассеивателю, установленному в нужном помещении. К минусам данной технологии можно отнести зависимость освещенности в помещении от погоды и времени суток за окном, а также значительный диаметр световодов. Последний недостаток можно было бы нивелировать, закладывая данное решение на этапе проектирования здания (вентиляцию-то закладывают!), но я пока у нас с такими вариантами не встречался. В любом случае такую систему можно использовать только как вспомогательную, позволяющую, правда, экономить значительное количество электричества. Таким образом, без полноценного искусственного освещения на случай вечерних занятий/полярной ночи/песчаной бури/апокалипсиса нам все равно не обойтись.

В настоящий момент мы имеем именно то, что имеем, сообразно уровню развития современной науки и техники. Не будем сейчас вдаваться в подробности «почему», но так уж получилось, что в качестве искусственных источников света, используемых в помещениях, наиболее прижились лампы накаливания (их в настоящий момент пытаются отправить на свалку истории за неэффективность), люминесцентные лампы (их тоже пытаются потихоньку отодвигать, но НЕ ВСЕ1!!!) и, ставшие в последнее время модными, дорогие сердцу любого нанотехнолога от правительства, светодиоды. Не будем слепо следовать за модой, как и отдаваться ретроградству. Каждая вещь имеет преимущества в какой-то своей, пусть даже и узкой области. Если микроскопом неудобно забивать гвозди – это не значит, что микроскоп – плохой инструмент. Скорее всего, мы его просто используем не по назначению.

Итак, какие же искусственные источники света лучше всего применять в помещениях, где учится подрастающее поколение?

 

Лампы накаливания

Вроде как это единственный источник света, который не обвиняют во вреде для глаз. И все бы было хорошо, если бы не два недостатка: низкая энергоэффективность и повышенное желание уснуть. Первый – от того, что лампа накаливания – это, скорее, нагревательный прибор, а свет для него – побочный продукт (что, кстати, с успехом используется в инкубаторах для выведения цыплят). Второй – из-за того, что спектр лампочки уж слишком напоминает нашему организму природный свет на закате. Помните, чуть раньше мы сделали предположение, что Солнце дает нашему организму команды – в частности, засыпать? И это правда: «теплый» закатный свет с малым содержанием синей составляющей в спектре (а спектр лампы накаливания очень близок) способствует выработке гормона мелатонина, который стремится успокоить и усыпить человека. При таком свете хорошо почитать книжку перед сном, но он слабо подходит для учебы, требующей ясности ума, сосредоточенности и активности. Цветовая температура (Тс) неспециализированных ламп накаливания не превышает 3100 К (рис. 2).

рис. 2

Рис. 2. Цветовая температура различных источников освещения.

 

Люминесцентные и светодиодные лампы

Если рассматривать картину известного художника в свете монохромного источника света, то можно не заметить некоторых оттенков.

Люминесцентные лампы, как и светодиоды, позволяют получать (в отличие от ламп накаливания) широкий диапазон цветовых температур. Все зависит от состава и количества люминофора, который и делает свет этих источников белым. И здесь мы сталкиваемся с еще одной проблемой: рваный неравномерный спектр, не похожий на сплошной солнечный. Чем это плохо? А тем, что мы перестаем нормально видеть некоторые оттенки цветов2, которые «выпадают» из спектра источника света (рис 3).

рис. 3

Рис. 3. Спектр источника освещения:
а – люминесцентной лампы Т5 4000 К, б – светодиода 4000 К.

Для того чтобы простой потребитель мог хоть как-то ориентироваться, на сколько полно он будет видеть всю палитру красок при свете той или иной лампы, введен такой параметр, как «индекс (коэффициент) цветопередачи» (CRI, Ra). Он может быть в диапазоне 0..100 и чем ближе к «100» – тем лучше. Вот у Солнца, например, Ra=100. У лампы накаливания тоже близко к тому. Вообще, «очень хорошим» считается Ra>80. Не имея склонности к чрезмерной экономии на детском восприятии, я бы отталкивался от этого значения, как минимально допустимого. К сожалению, люминесцентные лампы и светодиоды с Ra>90 слишком дороги: потому (как ни прискорбно) использование их в школах пока экономически не оправданно. Однако, наука и технологии на месте не стоят – так что ждем доступных цен на такие источники. При прочих равных условиях (Ra и Тс) лично мне, на каком-то подсознательном уровне, симпатичнее спектр белого светодиода – он как-то плавнее спектра люминесцентной лампы, что-ли. Настораживает меня частокол линий у последней – но это сугубо мое личное мнение.

Если достаточно долго светить мощным синим светодиодом прямо в открытый глаз, то зрение может начать терять остроту.

Второй момент этих источников света, на который стоит обратить внимание, также проистекает из их спектра. Это – выраженный «синий пик» в районе 450 нм. Во-первых, он угнетает выработку мелатонина – способствует пробуждению и активности. Однако, «много хорошо – тоже плохо». Этим свойством следует пользоваться без фанатизма, а то и до бессонницы или сдвига психики можно доиграться. Во-вторых, как утверждают некоторые ученые, именно синий свет наиболее опасен для не до конца сформировавшегося детского глаза и ведет к преждевременному помутнению хрусталика, а то и к прямому выжиганию сетчатки. Что тут можно сказать? Доля истины (и большая) здесь, конечно, есть. Однако, все дело в дозах и пропорциях. Наверное, не стоит светить синим светодиодом прямо в глаз (что проводилось в некоторых исследованиях). Перебирать с цветовой температурой (чем выше цветовая температура – тем больше синего в спектре) тоже не стоит – особенно в младших классах. С другой стороны – у солнечного спектра в синей области тоже имеется максимум – но человечество до сих пор живо и зряче! Следует также помнить, что световую среду формирует не только источник света, но и окружение: если не смотреть прямо на светильник (а это наиболее часто встречающаяся ситуация), то на спектральный состав прилетающего в глаз большое влияние оказывает также цвет стен, штор и других предметов в помещении. В связи с этим, красить стены в классе синей краской я бы не рекомендовал. Лучше выбрать оттенки потеплее.

В свете вышеозвученного, наиболее оптимальным видится использование в светильниках светодиодов и ламп с индексом цветопередачи не ниже 80 и цветовой температурой 4000 К для средней и старшей школы, и 3000 К для младших классов и дошкольных учреждений. Пусть лучше поспокойнее да пособраннее будут, чем глаза испортят.

 

Светильники

Итак, с параметрами источников света чуть разобрались – настал черед светильников. Сразу отбросим вариант лампочки, одиноко свисающей на проводе с потолка. Это может и вариант на время ремонта, но никак не подходит для освещения мест обучения. Так что – без светильника нам никак не обойтись. Сразу оговорюсь – обсуждать будем только светильники, предназначенные для общего заливающего освещения помещения (класса), располагаемые на потолке, как наиболее часто встречающийся вариант. Крайне важен для учебного класса светильник, освещающий доску. Требования к нему те же, что и к потолочным, кроме одного дополнительного: прямой свет от него не должен быть виден ученику, пока он специально в него со стороны доски не влезет (если сноровки хватит). Ну и, соответственно, давать максимально равномерную нормированную освещенность рабочей поверхности.

Светильник – это некое устройство, выполняющее следующие функции:

Как правило, большого выбора типа светильника по креплению у нас нет: это скорее зависит от того, как помещение оформили на этапе строительства/ремонта. Голый потолок с балками – значит ставим потолочный или подвесной. Подвесной потолок типа «Армстронг» – значит используем встраиваемые. Конструкцию светильника в нашем случае правильнее выбирать с точки зрения безопасности детей. Лучше всего, если он будет закрытым, что не даст самостоятельно левитирующему предмету (ну его же никто не бросал!) вступить в прямой физический контакт с люминесцентной лампой и вызвать дождик из осколков стекла и ртути. Существуют, конечно, лампы, которые сразу имеют защитную пластиковую оболочку, не дающую разлетаться осколкам, но я им как-то не доверяю (личное мнение автора).

Если достаточно долго смотреть широко открытыми глазами прямо на Солнце, то, со временем, в глазах могут появиться «зайчики».

Светильник, являясь светотехническим прибором, перенаправляет и перераспределяет свет от источника необходимым для использования образом. Допустим, горизонтально расположенная люминесцентная лампа с одинаковым удовольствием светит во всех направлениях: и вверх и вниз и по бокам. И для того, чтобы нужный нам свет не улетал «в никуда», светильник его заворачивает в нужную нам сторону при помощи отражателей. Светодиодам, в общем случае, никаких отражателей не требуется, так как они от рождения только в одну сторону светить и умеют. Однако, совершенно недостаточно (если мы, конечно, заботимся о тех, кто будет находиться в данном помещении), просто эффективно направить свет вниз на парты. Любой источник света имеет свойство ослеплять. И чем меньше его габариты, темнее фон и выше яркость, тем сильнее эффект ослепления при попадании его в поле зрения. Вариантов устранения данного неприятного эффекта несколько:

рис. 4

Рис. 4. Определение защитного угла светильников:
а – в прозрачной колбе, б – в непрозрачной колбе.

рис. 5 а рис. 5 б рис. 5 с рис. 5 d

Рис. 5. Вид одного и того же светильника с опаловым и разными видами текстурированных рессеивателей.

Согласно существующим нормативам, габаритная яркость (количество света в направлении наблюдателя с единицы светящейся площади) светильников для учебных заведений ограничена значением 5000 кд/м2. И все бы было хорошо, если бы нормативы еще и говорили, как ее, родимую, правильно определять. Сейчас же ее считают как кому захочется. В настоящий момент это делается следующим образом: берут силу света светильника в требуемом направлении и делят ее на видимую в этом направлении площадь светорассеивающего элемента, получая такую «среднюю температуру по больнице». При этом максимальная яркость участка светильника сразу напротив источника света может быть очень большой и некомфортной. А по ГОСТу все будет хорошо. Но неужели одна яркая точка за светорассеивающим стеклом так же комфортна, как 100500 менее ярких, но равномерно распределенных? Давайте помнить о том, что ГОСТы пишут живые люди, и все предусмотреть не могут. Ну, или не успели к настоящему моменту.

Есть еще одна интересная норма: «неравномерность яркости». Тут чуть ближе к жизни: «допустимая неравномерность яркости выходного отверстия светильников Lmax:Lmin должна составлять не более 5:1». Как на месте оценить все эти прелести/неправильности? ГОСТ говорит: яркомером. Правильно говорит. Но не у каждого он есть. Качайте на смартфоны (пока не прикрыли лавочку) приложение PhotoLux (для айфона это приложение уже недоступно). Пусть оно не даст реальных абсолютных значений габаритной яркости, но неравномерность оценить сможете достаточно точно! При помощи этого приложения становится ясно, почему «стандартные» светодиодные светильники на 4-х модулях для школ не подходят. Дабы не утруждать зрачок слишком резкой перестройкой по яркости, вся площадь светильника должна светиться максимально равномерно. Большинство светильников, которые удовлетворяют этим требованиям, построены по принципу либо «торцевых панелей», либо светильников отраженного света. Но это – большинство! Есть и примеры светильников с диодами «на просвет», которые также удовлетворяют этим требованиям: в них либо используется большое количество маломощных светодиодов, либо специальная оптика. И даже в этом случае, только «опаловый» рассеиватель может дать вменяемую равномерность. Прозрачные текстурированные («призма», «колотый лед» и т.д.), являясь по сути набором микролинз, могут дать симпатичную картинку светораспределения, но, ни в коем случае, не равномерность (рис. 6).

рис. 6 1 рис. 6 2
рис. 6 3 рис. 6 4
рис. 6 5 рис. 6 6

Рис. 6. Различные светодиодные светильники
и равномерность их яркости.

Если слишком часто моргать, можно что-нибудь не заметить.

Следующая опасность люминесцентных ламп и светодиодов произрастает из их питания. Ни для кого не секрет, что в стандартной сети напряжение переменное. И прыгает туда-сюда с частотой 50 Гц. Можно с достаточной степенью уверенности предположить, что источник света, подключенный к такой сети, будет гореть неравномерно, следуя за синусоидой питания. Действительно, обычная лампа накаливания «просаживается» с частотой 100 Гц. (50 Гц сети превращается в 100 Гц мерцания, так как лампочка светится и в положительном и в отрицательном полупериодах). Однако, благодаря тому, что спираль остывать не успевает, до конца лампочка не гаснет. Инерционность светодиодов и люминесцентных ламп на порядки ниже – потому и пульсировать они способны гораздо сильнее. Где-то слышали, что светодиоды питаются от постоянного тока, а значит, не пульсируют? Забудьте! В реальности их питает более или менее качественный блок питания, причем, как правило, «псевдопостоянным» током. У некачественных источников питания этот ток на осциллографе больше всего пилу или расческу напоминает. Сделать источник питания с совсем ровным выходом, как у батарейки – можно, но дорого, и в светильниках такие решения не используются, потому в реальной жизни имеет смысл обсуждать лишь ограничение этих пульсаций.

Чем опасно такое мерцание? Ведь, вроде как, человеческий глаз не воспринимает больше 24-х кадров в секунду и обращать внимания на 100-герцовое подмаргивание не должен. Однако, не все так просто. Во-первых, оказывается, мерцание крайне утомительно для глаз. Ученые говорят, что частота пульсации света вплоть до 300 Гц воспринимается мозгом и может негативно сказываться на самочувствии. У меня, если вдруг приходится долго находиться в помещении с мерцающими светильниками, начинает болеть голова и глазки «собираются в кучку». Во-вторых, пульсирующее освещение мешает правильному восприятию движущихся объектов. Вплоть до того, что при совпадении, допустим, частот пульсации света и вращения лопастей вентилятора, может показаться, что вентилятор и не крутится вовсе. А если вместо вентилятора у нас шпиндель токарного станка на уроке труда – последствия могут оказаться совсем уж печальными. Это называется «стробоскопическим эффектом». В-третьих, неприятности могут складываться: крайне неполезным для зрения делом является работа за компьютером с мерцающим монитором при свете мерцающих ламп. (Да, мониторы пульсируют. Практически все. Даже последние ЖК-мониторы со светодиодной подсветкой. Особенно, если яркость выкручена не на максимум.)

Для численного выражения мерцания принято два параметра: частота пульсации и коэффициент пульсации. И если с частотой все более-менее и так понятно, то на коэффициенте остановимся подробнее.
Допустим, удалось нам измерить в некоей точке (например, на поверхности стола) освещенность (Е) и, более того, как она изменяется во времени (t). Получили некий график Е(t). Тогда, на основе этих данных мы можем рассчитать коэффициент пульсации Кп:

формула 1   где формула 2


Емакс и Емин – соответственно максимальное и минимальное значения освещенности, S и Т – площадь под графиком и период колебаний, согласно рисунку 7. Формула универсальна и действительна для любого периодического распределения: форма графика не обязательно должна быть синусоидой. Главное – суметь вычислить площадь под графиком. Хочется сразу обратить внимание, что коэффициент пульсации светильника вполне может быть больше 100% и это не означает, что какое-то время он впитывает свет извне. Допустим, на верхнем рисунке мы видим, что Еср<(Емакс-Емин)/2. Соответственно и Кп у нас будет больше 100%.

Самое жесткое требование по пульсациям, содержащееся в настоящий момент в нормативах – это не более 5% при работе с компьютером. Детям хотим лучшего? Значит светильники стоит ставить с параметрами не хуже.

Как правильно проверить: пульсирует светильник, или нет? Разумеется, для этого существуют специально обученные приборы: пульсметры. Но не у каждого в кармане такой прибор валяется. Если нас интересует не точное определение Кп в процентах, а достаточно понимания «пульсирует/не пульсирует» – можно воспользоваться камерой смартфона. Если при разглядывании включенного светильника крупным планом через камеру в режиме фотоаппарата мы наблюдаем лишние полоски – это признак, что такой светильник близко к школе подпускать не стоит.

рис. 7

Рис. 7. График зависимости освещенности (E)
от времени (t).


Плох тот светильник, который мечтает стать радиопередатчиком!

Двоюродной сестрой пульсации светового потока по источнику питания является так называемая «индустриальная радиопомеха» (ИРП). Самыми эффективными источниками питания как для люминесцентных ламп, так и для светодиодов являются «импульсные». Если упрощенно – они трансформируют исходные 220В в нечто потребное для источника света, повышая по пути частоту тока. Дело в том, что чем выше частота, тем меньшие габариты трансформатора требуются и тем более эффективен последний. Однако, чем выше частота, тем сложнее ток удержать в проводах: последние пытаются изобразить из себя антенну и начинают во все стороны излучать радиоволны. На сколько они вредны для организма – предмет темный, но вот радиоаппаратуре повредить могут легко. Достаточно попробовать включить некачественный светильник рядом с телевизором или радиоприемником – и все сразу станет понятно. К сожалению, карманного способа установить, в какой степени попавший к Вам в руки светильник считает себя радаром – не существует. Приемник, пока что, по ряду причин тоже не показатель. Однако, на этот случай, есть один ход: надо смотреть наличие сертификата на светильник. Если сертификат есть – можно надеяться, что если светильник и излучает что-то, то в отведенных нормативами рамках. Дело в том, что при сертификации светильник испытывают на безопасность вообще и электромагнитную совместимость (ИРП туда входят) в частности. Так что при выборе светильника для учебного заведения – светильник без сертификата – не светильник.

 

Расчет количества светильников

«Нельзя делать то, что нельзя».
Льюис Кэрролл. Алиса в стране чудес.

Итак, с тем, как НЕ выбрать неподходящий для наших целей источник света и светильник мы более-менее определились. Но осталось понять, сколько светильников на помещение надо и как их правильно расположить, чтобы освещенность была достаточной, равномерной, и комфортной. Мой совет – обратитесь за расчетом к специалисту-светотехнику (можно и к фрилансеру), или в светотехническую компанию. Большинство производителей светильников посчитают Вам проект совершенно бесплатно (правда, на своей продукции). Правильный светотехнический расчет – страховка от неприятных сюрпризов, вынужденных переделок, головной боли и тому подобного кариеса. Однако, и в этом случае не надо сразу поддаваться очарованию красивых картинок и обилия выглядящих умными цифр в полученном отчете. Человеку вообще и тому, кто делает расчет в частности, бывает свойственно ошибаться. Будем считать, что непреднамеренно. Но Вы должны знать, на какие места в проекте надо обращать пристальное внимание. Рассмотрим на примере некоего проекта, выполненного в программе DIALux (как наиболее часто применяемой), что нельзя делать.

Нельзя игнорировать коэффициент запаса. Коэффициент запаса (Кз) показывает, во сколько раз освещенность при первом включении светильников должна быть больше расчетной. Дело в том, что мы, как правило, собираемся использовать светильники долго и счастливо, в течение всего их срока службы. И в течение всего этого срока освещенность не должна упасть ниже нормируемой. Но что лампы, что светодиоды со временем тускнеют, да и пыль имеет свойство садиться на рассеиватели, что постепенно снижает световой поток светильника. И вот как раз для того, чтобы через 5-10 лет класс не погрузился во «тьму египетскую», этот самый коэффициент и вводится в обязательном порядке. Нормативами для не сильно пыльных помещений установлен Кз=1,4. В DIALux’е при расчетах используется так называемый «коэффициент эксплуатации» (Кэ), который является величиной обратной к Кз, то есть Кэ=1/Кз. Особо Оптимистичные Светотехники иногда ставят при расчете Кэ=1, не делая запас «на будущее». Оставим это на совести их оптимизма. Где проверять эту величину в расчете? На страничке «Резюме» (рис. 8).

Нельзя считать комнату зеркальной. Кроме, соответственно, тех случаев, когда пол /потолок/стены в помещении действительно либо снежно-белые, либо зеркальные. К обычной жизни такая ситуация отношения, впрочем, не имеет. Опять же, Особо Оптимистичные Светотехники для того, чтобы показать в проекте как все хорошо, красиво, равномерно и эффективно освещается, завышают коэффициенты отражения поверхностей (пола/потолка/стен) в помещении. В качестве неких «средних по больнице» значений, DIALux по умолчанию выставляет значения коэффициентов отражения равные соответственно 20, 70 и 50 (процентов). В общем случае им можно верить. Если в проекте эти величины указаны сильно больше – это должно насторожить. Где смотреть? Опять же на страничке «Резюме» (рис. 9).

рис. 8 рис. 9
Рис. 8. Пример оформления страницы «Резюме»
в светотехническом расчете для проверки
коэффициента эксплуатации (Кэ).
Рис. 9. Пример оформления страницы «Резюме»
в светотехническом расчете для проверки
коэффициентов отражения поверхностей.

Нельзя украшать проект по собственному усмотрению. Действительно, зачастую Особо Оптимистичный Светотехник смотрит на творение рук своих и очень ему хочется, чтобы горячо любимый им проект, в который вложено столько сил, выглядел как можно красивее. Дело в том, что наиболее наглядной картинкой, позволяющей одним взглядом оценить освещенность в помещении и ее равномерность, является «визуализация в фиктивных цветах». Каждому уровню освещенности при этом соответствует свой цвет. По-честному, чтобы не вводить никого в заблуждение, шаг освещенности между цветами должен быть одинаковым. Но если хочется спрятать неравномерности, сделав картинку покрасивее, то можно немного и похимичить… Где смотрим? На страничке «Фиктивные цвета – визуализация» обращаем внимание на шаг цветовой линейки внизу (рис. 10).
На всякий случай, смотрите еще страничку «Рабочая плоскость/График значений (Е)». Освещенности здесь представлены числами, а не цветами и намухлевать тут уже гораздо сложнее. Обращайте при этом внимание на высоту рабочей плоскости: в классе это 0,8 м (примерно соответствует высоте рабочего стола/парты), а в коридоре – 0 м (уровень пола). Высота рабочей плоскости в явном виде указана на странице «Резюме» и в менее явном – на страничке «Рабочая плоскость» (рис. 11).

рис. 10

Рис. 10. Пример страницы «Фиктивные цвета – визуализация» в светотехническом расчете для оценки неравномерности освещенности: а – равномерный шаг линейки, б – «красивый» шаг линейки. 

рис. 11

Рис. 11. Пример страницы светотехнического расчета для оценки неравномерности освещенности: а – страница «Резюме», б – страница «Рабочая плоскость/График значений (Е)».

 

Предисловие к резюме

Существует на самом деле еще огромное количество разнообразных нюансов, особенностей и параметров качества и комфортности освещения. Однако, целью данной статьи отнюдь не являлось энциклопедическое и дотошное изложение их всех. С одной стороны, «чем дальше в лес – тем толще партизаны». А с особо толстыми партизанами иногда и светотехнику с большим дипломом не сдюжить. С другой стороны – хотелось разъяснить обычному человеку основные понятия и аспекты и дать пару практических советов. И преподнести их не как «висящие в воздухе» аксиомы, а пояснить «откуда ноги растут» с точки зрения здравого (по мере способностей автора) смысла. Надеюсь, хотя бы отчасти, у меня это вышло.

 

Резюме

Краткий раздел для любителей читать книги «с конца», чтобы сразу узнать, чем все закончится. При выборе светильника для детского учебного учреждения по критериям, отличным от его цены, лучше выбрать со следующими параметрами:

 Примечания:

1Да, вступающий в силу запрет государственным организациям закупать люминесцентные лампы, относится далеко не ко всем представителям этого вида! Во-первых, он не касается ламп типа Т5 и Т4. Во-вторых, качественные лампы Т8 с трех- и пятиполосным люминофором также под запрет не попадают.

2Вообще восприятие человеком цветов, как и определение «белого света» – совершенно отдельная история, требующая отдельной статьи. Скажу только одно: мозг, используя глаза для восприятия картинки, является крайне ненадежным измерительным прибором и только и делает, что Вас обманывает. Как Вы думаете, что мы увидим, если в темноте посветим монохромным синим светодиодом на синюю же картинку, напечатанную на обычном цветном принтере? Вопреки ожиданиям – крайне блеклое изображение! Ну нет у обычного принтера синей краски, которая могла бы быть хорошо видна в чистом синем свете! У него есть Cyan (голубой), Magenta (пурпурный), Yellow (желтый) и Black (черный) чернила. Все. Синего – нет. Он получается на бумаге смешением голубого и красного. И только выглядит синим, хотя остается только смешением двух других цветов.

Все статьи рубрики Энергоэффективное освещение

Архив номеров

Выпуски за 2009 год: №1 (1), №2 (2), №3 (3), №4 (4), №5 (5),

Выпуски за 2010 год: №1 (6), №2 (7), №3 (8), №4 (9), №5 (10), №6 (11), №7 (12), №8 (13),

Выпуски за 2011 год: №1 (14), №2 (15), №3 (16), №4 (17), №5 (18), №6 (19),

Выпуски за 2012 год: №1 (20), №2 (21), №3 (22), №4 (23), №5 (24), №6 (25),

Выпуски за 2013 год: №1 (26), №2 (27), №3 (28), №4 (29), №5 (30), №6 (31),

Выпуски за 2014 год: №1 (32), №2 (33), №3 (34), №4 (35), №5 (36), №6 (37),

Выпуски за 2015 год: №1 (38), №2 (39), №3 (40), №4 (41), №5 (42),

Выпуски за 2016 год: №1 (43), №2 (44), №3 (45) , №4 (46).

Статьи по темам

Энергетика (6) ,
Энергоэффективное строительство (15) ,
Возобновляемые источники энергии (13) ,
Региональный опыт (3) ,
О работе НП "Энергоэффективный город" (0) ,
Энергоменеджмент (0) ,
Информация о работе Координационного совета (124) ,
Экономика и управление (113) ,
Теплоснабжение (65) ,
Энергоэффективное освещение (45) ,
Учет энергоресурсов (14) ,
Энергосервис и ЭСКО (35) ,
Электроснабжение (12) ,
Когенерация (4) ,
Мировой опыт энергосбережения (36) ,
Новые технологии (44) ,
Энергетические обследования и энергоаудит (27) ,
Обзор СМИ (5) ,


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-66-26 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2017
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей

Регулятор отопления для зданий для устранения перетопов подробнее