Освещенность общественных зданий. Современные требования к освещению интерьеров помещений

Введение.

В последнее время в свете появилось не мало публикаций с определениями и нормами, которые должны быть применимы к освещению. Было проведено много исследований, целью которых было просчитать необходимые и достаточные параметры освещения при самых обычных условиях. Результаты данных исследований предназначались для улучшения качества освещения тех помещений, которые являются рабочими в общественных зданиях. Несмотря на то, что выявленные светотехнические параметры, которые характеризуют качество освещения, увеличились в количестве, не наблюдается единой точки зрения на то, какие из них и каким образом должны быть применены на практике. Сложно также обеспечить соответствие визуальных наблюдений и полученных результатов расчета.

Свет действует по-разному на человеческий организм, поэтому очень важно учитывать широкий круг вопросов, а не ограничиваться уже существующими нормами и правилами, при проектировке искусственного освещения. Например, человек, который работает в офисе и занимается дома, имеет одинаковые требования к освещению своего рабочего места, поскольку сложность зрительного процесса будет одинакова. Из этого следует, что одинаково созданные рабочие места, которые похожи и внешне, будут изрядно утомлять, ввиду того, что создают эффект «продленного» рабочего дня.

Для того чтобы избежать этого дискомфорта, при сохранении всех норм освещения, эргономика предлагает разнообразить рабочие мест, как на работе, так и дома. Учеными многих стран, которые вплотную заняты проблемой освещения, было установлено что, в общем, время, в течение которого человек активно трудится, составляет более девяти часов в сутки. А, поскольку, современный человек значительную часть суток проводит в искусственно созданной среде с искусственным освещением, нужно выбрать подходящий способ освещения для создания самых оптимальных условий работы (чтобы, по-минимуму утомляться и по-максимуму быть работоспособным).

Люди, которые занимаются проектированием интерьеров (светотехники, архитекторы) несут ответственность за зрительную информацию, что получает человек в помещении. Проведенные результаты психологических тестов показывают, что для человека вреден как недостаток этой информации, так и ее избыток. В этом случае важнейшей задачей светотехников есть обобщить и сформулировать принципы и методы освещения общественных зданий, а также создать такие условия освещения рабочего интерьера, чтоб работающий человек как можно дольше перебывал в работоспособном виде и меньше уставал.

Общественное здание – емкое понятие, которое включает в себя несколько типов сооружений. Во-первых, они делятся на четыре группы по характеру зрительной работы. К первой группе относятся помещения, в которых воплощена точная зрительная линия, зафиксированная на рабочей поверхности. Сюда входят кабинеты конструкторских и дизайнерских бюро, учебные классы, аудитории и т.п.
Ко второй группе относятся помещения, обзор в которых происходит эпизодически, имеет место нефиксированная зрительная линия. Такое различение объектов присуще концертным залам, холлам театров и кинотеатров, фоей средств размещения, рекреациям.
Третья группа представлена помещениями, в которых создается хороший обзор окружающего пространства, но линия зрения при этом является нефиксированной. В основном такие характеристики присущи выставочным галереям и залам, общественным столовым, торговым площадкам различных размеров.
Последняя группа представлена помещениями промышленных и общественных зданий, в которых необходима хорошая ориентация в пространстве, но освещение необязательно должно быть ярким, а поток света – направленным. Эта группа является, пожалуй, самой обширной, т.к. сюда можно отнести и санузлю, и коридоры, и проходы между цехами.
Освещение жилых и общественных зданий
Освещенность в каждой из групп должна подчиняться четким правилам. В большинстве стран, в том числе Западной Европы в нормах прописывается среднее значение. Что касается РФ, в СНиП 23-05-95 обозначен минимальный показатель данной величины.
Для определения эффективности освещенности в помещениях различного назначения применяются определенные критерии и нормы. Но есть и общие правила, по которым должно организовываться рациональное освещение в промышленных и общественных помещениях.
Все требования разработаны на основе проведенных экспериментов с подборов источников освещения и их размещением в конкретных помещениях с разными функциональными предназначениями. Большое значение в оснащении помещения имеет пропорциональность рабочей и общественной зоны (коридоры, холлы и т.п.).
В ходе проведения эксперимента выявлялись критерии, влияющие на восприятие предметов при различном освещении. Изучалось зрительное утомление при воздействии постоянного и непостоянного освещения, учитывалось восприятие яркости источника, количество и расположение теней, плохо освещенных участков помещения.

Было установлено, что интенсивное освещение общественных зданий, либо его нарастание в течение рабочего дня способствует производительности труда, независимо от сферы, в которой заняты работники. В тоже время следует найти «золотую середину», т.к. слишком яркий свет дает противоположный эффект – способствует быстрой и преждевременной утомляемости. Это в свою очередь негативно влияет на течение рабочего процесса и эффективность деятельности в целом.
Исследования и эксперименты подобного рода проводились в разных странах мира, но полученные результаты тем не менее сопоставить достаточно сложно. Стоит учитывать и тот фактор, что люди, проживающие в разных климатических поясах, реагируют на одну и ту же интенсивность освещения по-разному. Субъективные оценки играют слишком большую роль, поэтому на основе полученных результатов были выведены нормы, ограничивающие некоторые показатели освещенности.
Оптимальные значения освещенности и рекомендованный уровень освещенности:
для чтения – 1200 лк;
для черчения – 3000 лк;
для работы с логарифмической линейкой – 1800 лк.
Допустимые значения освещенности:
для чтения – 400 лк;
для черчения – 1000 лк;
для работы с логарифмической линейкой – 500 лк.
Все виды работ в помещении классифицируются по нескольким критериям. Зрительные работы дифференцируются с учетом уровня утомляемости. При этом оценивается продолжительность работы, например, в часах. Освещенность нормируется в соответствии с данными факторами, но и с учетом расхода электрической энергии, различных эксплуатационных и технических характеристик. Все нормы прописаны в СНиПе. Следует понимать, что предложенные нормативы считаются оптимальными на время разработки данных регламентирующих документов, а значит, могут меняться с учетом специфических факторов и иных обстоятельств, которые связаны с функционированием конкретного предприятия. Все стандарты МКО, которые ранее считались не обязательными, а рекомендованными, были установлены отчасти благодаря немецкими учеными еще 40 лет назад.
Интересен тот факт, что рекомендованный уровень освещенности в производственных и коммерческих помещениях зависит также от возраста работающих граждан. В связи с заметным старением этого класса изменились и нормативы. Таким образом, на 1 ступень шкалы поднялись показатели освещенности в помещениях.
В опытах по определению максимально комфортного освещения использовали люминесцентные лампы, которые способствуют улучшенной цветопередаче. У таких источников освещения комфортность при работе отмечается при показателях на одну ступень ниже, чем при использовании люминесцентных ламп, способствующих обычной цветопередаче. Из этого следует, что допустимые значения освещенности нормируются в зависимости от типа ламп. Если применяются люминесцентные лампы Rа>80, допустимо снижение данного уровня на одну ступень шкалы, согласно СНиПе 23-05-95.
В последние годы были введены новые нормы, в которых отражаются такие свойства, как неравномерность освещенности, а также ее неоднородность. Из опыта прошлых лет можно выделить то, что минимальные или средние рекомендуемые значения были одинаковы для всех точек и областей конкретного помещения. В современных же стандартах МКО нормированные уровни зависят от областей (например, является ли она рабочей или общественной). Показатели в рабочей зоне должны быть выше, чем в коридорах и т.п. В последнем случае они должны составлять не менее 60% от показателей освещенности в рабочей, самой главной зоне помещения.
Таким образом, организовывать освещение зданий следует в соответствии с особенности планировки того или иного помещения. Необходимо учитывать естественное освещение жилых и общественных зданий. Грамотное расположение источников света влияет не только на рациональность использования электрической энергии, но и на эффективность деятельности работающих.
Если необходимо организовать освещение в больших помещениях, условия в них оцениваются и с точки зрения окружающего пространства. Каждое помещение, не зависимо от его назначения, должно насыщаться светом. Для определения данного показателя был введен термин – цилиндрическая освещенность. Диапазон нормируемых величин был определен после проведения ряда экспериментов. Цилиндрическая освещенность сравнивалась с ощущением насыщенность помещения светом.
Цилиндрическая освещенность не является международной величиной. Например, она применяется в Германии, а в Великобритании используется сферическая освещенность. Но эксперименты большого количества ученых показали, что наиболее достоверной и рациональной является все же цилиндрическая освещенность.

© Все материалы защищены законом РФ об авторских правах и ГК РФ. Запрещено полное копирование без разрешения администрации ресурса. Разрешено частичное копирование с прямой ссылкой на первоисточник. Автор статьи: коллектив инженеров ОАО «Энергетик ЛТД»

6.1. Основные требования к ОУ помещений общественных зданий должны определяться исходя из нормированных показателей освещения и функционального назначения помещения.

Конкретные приемы освещения помещений должны выбираться совместно светотехником и архитектором.

6.2. Совместная работа архитектора и светотехника должна осуществляться в следующей последовательности:

в соответствии с общим архитектурным замыслом выбираются система освещения и тип источников света, ориентировочно определяется мощность ламп и рассматривается ряд возможных для использования типов светильников и вариантов их размещения (применение нестандартных специальных светильников возможно только в исключительных случаях для уникальных объектов или при отсутствии подходящих стандартных светильников);

производится окончательный выбор типа светильников и их размещение.

6.3. Технико-экономические сопоставления проводятся при необходимости выбора одного из вариантов ОУ и могут служить основанием для принятия решения только при равных осветительных условиях, обеспечивающих одинаковую работоспособность в основных рабочих помещениях и равных условиях восприятия интерьеров в помещениях с повышенными требованиями к архитектурно-художественному оформлению интерьера. Методика проведения технико-экономического расчета приведена в разд. 3.

6.4. Для освещения помещений общественных зданий предусматривается рабочее, аварийное, эвакуационное и дежурное освещение.

6.5. Аварийное освещение следует предусматривать в помещениях диспетчерских, операторских, киноаппаратных, узлов связи, электрощитовых, здравпунктов, аккумуляторных, дежурных пожарных постов, на постах постоянной охраны, в гардеробах с числом мест хранения 300 и более, а также в главных кассах, в детских комнатах и дебаркадерах крупных магазинов, в помещениях торговых залов магазинов самообслуживания, в вестибюлях гостиниц, залах ресторанов и помещениях спасательного фонда гостиниц.

В помещениях насосных, тепловых пунктов и бойлерных аварийное освещение предусматривается только при постоянном пребывании дежурного персонала или если токоприемники данных помещений относятся к нагрузкам I категории надежности электроснабжения.

6.6. Эвакуационное освещение предусматривается в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей из зданий, где пребывает одновременно свыше 50 чел., а также из здравпунктов, книго- и архивохранилищ, независимо от числа лиц, пребывающих там; в плавательных бассейнах, спортивных и актовых залах, рекреациях, гардеробных, проходных помещениях, коридорах и на лестницах общеобразовательных школ, профтехучилищ и средних специальных учебных заведений; в групповых, игральных - столовых, приемных, раздевальных, коридорах и на лестничных клетках, а также в кухнях и стирально-разборочных помещениях детских дошкольных учреждений; в ожидальных, раздевальных, мыльных, душевых помещениях бассейнов и парильных бань; в помещениях, где одновременно могут находиться свыше 100 чел. (большие аудитории, обеденные залы, актовые залы и т.п.); в торговых залах и на путях выхода из них, в магазинах с торговыми залами общей площадью 90 м 2 и более, в транспортных туннелях торговых предприятий; в помещениях с постоянно работающими в них людьми, если вследствие отключения рабочего освещения и продолжения при этом работы производственного оборудования может возникнуть опасность травматизма (производственные помещения предприятий общественного питания, бытового обслуживания населения и т.п.).

6.7. Световые указатели «Выход» должны быть установлены у выходов из помещений обеденных и актовых залов, больших аудиторий, конференц-залов и других помещений, рассчитанных на одновременное пребывание свыше 100 чел., а также коридоров, к которым примыкают помещения, где могут одновременно находиться свыше 50 чел., у выходов из торговых залов обшей площадью 180 м 2 и более, во всех магазинах и из торговых залов общей площадью 110 м 2 и более, в магазинах самообслуживания, у выходов с эстрад, конференц- и актовых залов.

6.8. В помещениях общественных зданий I, II, III и IV групп, как правило, следует применять систему общего освещения.

В производственных помещениях общественных зданий (ремонт одежды, часов, телевизоров, радиоаппаратуры и т.д.) следует применять систему комбинированного освещения (общее+местное).

6.9. Для освещения основных помещений общественных зданий рекомендуется использовать ЛЛ типа ЛБ. Для помещений с повышенными требованиями к цветоразличению рекомендуется применять лампы типов ЛДЦ, ЛЕЦ, ЛХЕЦ, ЛДЦУФ.

6.10. В помещениях с повышенными требованиями к оформлению интерьера (II и III группа) могут быть использованы одновременно ЛЛ и ЛН в различных приемах освещения. Например, потолочные светильники с ЛЛ могут сочетаться с подвесными светильниками сЛН.

6.11. Лампы накаливания могут быть использованы в отдельных помещениях лечебных и детских учреждений, в установках архитектурного освещения, а также в помещениях технического назначения без постоянного пребывания людей.

6.12. Выбор светильников проводится с учетом их светотехнических параметров, конструктивного исполнения, внешнего вида и экономических соображений.

6.13. В рабочих помещениях общественных зданий распространенными и достаточно экономичными являются светильники прямого, преимущественно прямого и рассеянного света.

6.14. Для уменьшения контрастов яркости в поле зрения коэффициенты отражения ограждающих поверхностей и мебели должны иметь следующие значения: потолка 0,7-0,75; стен 0,4-0,5; пола 0,3; мебели 0,4.

6.15. Светильники отраженного света по условиям ограничения слепящего действия являются наилучшими, так как полностью исключают блескость и не создают теней. Эксплуатация установок отраженного освещения значительно дороже и сложнее, чем установок прямого и рассеянного света. Потребляемая мощность при отраженном освещении возрастает в два-три раза по сравнению с мощностью прямого освещения. Монотонность отраженного освещения может быть устранена с помощью дополнительных светильников иного светораспределения или специальных декоративных светильников.

6.16. Размещение светильников общего освещения, как правило, равномерное.

Локализованное размещение светильников применяется в торговых залах магазинов, книгохранилищах, архивах, выставочных помещениях с постоянно фиксированными плоскостями экспозиции и т.п.

6.17. Для основных помещений общественных зданий размещение светильников прежде всего определяется отношением расстояния между светильниками к высоте подвеса l=l св /h св. Уменьшение этой величины удорожает устройство и обслуживание освещения и часто приводит к применению ламп с пониженной световой отдачей, а чрезмерное увеличение ведет к резкой неравномерности освещенности и возрастанию расхода электроэнергии.

Таблица 59

Если увеличение расстояния между светильниками не сопровождается повышением единичной мощности и световой отдачи ламп, следует руководствоваться значениями l с (светотехнически наивыгоднейшее расположение), а в остальных случаях - l э (энергетически наивыгоднейшее расположение).

При размещении светильников общего освещения для сохранения равномерности распределения освещенности по помещению расстояние от крайнего ряда светильников до стен не должно превышать 0,25-0,3 расстояния между рядами светильников.

6.18. В помещениях с повышенными требованиями к оформлению интерьера размещение светильников должно быть увязано с архитектурным ритмом, который определяется оконными проемами, простенками между ними, колоннами, кессонами и т.п. Размещение осветительных приборов должно подчеркивать атот ритм, т.е. они должны размещаться, например, между колоннами, простенками и т.д.

6.19. Архитектурно-художественпое освещение помещений II и III групп может быть выполнено:

светильниками (встраиваемыми, потолочными, подвесными, настенными и напольными);

светящими потолками и панелями (рис. 43).

6.20. При освещении архитектурных элементов интерьера следует учитывать, что в зависимости от способа освещения архитектурная форма воспринимается совершенно различно. Например, плоская поверхность (потолок, пол) только тогда воспринимается плоской, когда она освещается равномерно. Уменьшение яркости в центре потолка создает впечатление его провисания, а потолок, имеющий повышенную яркость в центре, воспринимается в виде свода. Усилением яркости в центре можно придать куполу кажущуюся большую кривизну, создать иллюзию повышения высоты помещения. Увеличение яркости по периметру, наоборот, вызовет ощущение понижения купола (обычно результат неправильного устройства световых карнизов).

Рис. 43. Основные светотехнические схемы светящих потолков

1 - отражающая поверхность; 2 - рассеивающая светопропускающая поверхность; а - рассеивающие светящие потолки; б - отражающие светящие потолки

Вертикально вогнутые членения (каннелюры, ниши и др.) также не должны освещаться равномерно. Односторонние мягкие тени способствуют правильному восприятию их формы. Так при системе отраженного освещения пилястры почти незаметны и дорогостоящая отделочная работа оказывается бесполезной. При использовании в том же помещении редко расположенных подвесных светильников создаются односторонние тени, блики, что хорошо выявляет раскреповку пилястр, и способствует восприятию их формы и фактуры. Освещение системы крупных кессонов решается удовлетворительно, когда число светильников принимается равным числу кессонов. Размещение светильников через два-три кессона (в случае мелких кессонов) приводит к образованию в промежуточных кессонах неприятных теней. В этом случае наилучший результат может быть достигнут при освещении кессонированного потолка напольными светильниками, установленными в соответствии с модулем кессонов. Для освещения настенного декора (фризов, лепки) рекомендуется создавать неравномерное распределение яркости, снижающееся сверху вниз, поэтому при наличии декоративных поясов в верхней части стен светильники следует располагать непосредственно у потолков или применять систему отраженного освещения. Однако необходимо учитывать, что при мелком рельефе лепной отделки отраженное освещение ухудшает восприятие лепки. Особые требования предъявляются к помещениям, в которых располагается скульптура: для правильного выявления формы и фактуры скульптурных произведений освещение должно создавать мягкие односторонние тени, направленные под некоторым углом сверху вниз.

6.21. При использовании светильников художественный эффект может быть достигнут соответсвующим их расположением в композиционные схемы и применением в одном помещении различных осветительных приборов.

6.22. Используемые в практике освещения светящие поверхности равномерной яркости могут быть выполнены в виде установок отраженного света (рис. 44) или светящих панелей. Основные требования, предъявляемые к ним, заключаются в обеспечении заданной освещенности в расчетной плоскости, равномерном распределении яркости по светящей поверхности и в поле зрения. Соблюдение этих требований определяется размещением светящих поверхностей в поле зрения, а также расположением источников света или светильников относительно отражающей поверхности в установках отраженного света или относительно рассеивателя в светящих панелях.

6.23. В ОУ отраженного света со световыми карнизами основными отражающими поверхностями являются потолок и часть стен, расположенная выше карниза. Основное требование к таким установкам заключается в обеспечении равномерного распределения яркости вдоль светящего карниза, значительно меньшие требования предъявляются к распределению яркости в плоскости, перпендикулярной к светящему карнизу. Источники света и отражатели светильников, расположенные в карнизе, должны быть полностью экранированы от поля зрения наблюдателя, находящегося в освещаемом помещении. Установки отраженного света могут быть выполнены не только в виде светящего потолка, но и в виде отдельных светящих ниш, располженных в плоскости потолка или стен. В первом случае световые карнизы с осветительными средствами размещаются вдоль всех четырех стен помещения или вдоль двух продольных стен на определенном расстоянии от потолка.

Значение КПД ОУ отраженного света зависит от значений коэффициентов отражения карниза, потолка и стен помещения, расположенных выше карниза, а также формы карниза (карниз должен быть достаточно широким и по возможности неглубоким). При этом лампы и другое оборудование карниза следует располагать ниже визирной линии (рис. 45), проведенной через верхний край козырька карниза и глаза человека, расположенного на наибольшем удалении от карниза. Кроме того, козырек карниза не должен экранировать прямых лучей, падающих на потолок от лампы или светильника, т.е. не должен быть выше створной линии, соединяющей нижнюю точку светящего элемента лампы или светильника (трубки люминесцентной лампы, нити лампы накаливания) с противоположным краем потолка или при наличии двухсторонних карнизов - с продольной осевой линией потолка.

Рис. 44. Способы устройства отраженного освещенияъ

а - напольные светильники отраженного света; б - «парящий» потолок; в - накладной и вырезанный потолки; г - ступенчатый потолок; д - падуги

Рис. 45. Световой карниз

1 - створная линия; 2 - визирная линия; 3 - дополнительный створ

Рис. 46. Расположение зеркальной вставки

1 - зеркало; 2 - направление к четверти ширины потолка; 3 - направление на удаленный край или центр потолка

Равномерность распределения яркости по отражающей поверхности зависит от типа источника света (светильника) и их размещения в световом карнизе, ширины помещения b п, высоты размещения потолка над световыми карнизами (над световым центром лампы) h к, от типа светового карниза (одно- двухсторонний, замкнутый); расстояния центра ближайшей лампы до стены а ; расстояния между световыми центрами соседних ламп l л; расстояния между рядами люминесцентных ламп (между осями ламп) с ; максимального расстояния карниза от стены f ; расстояния между люминесцентными лампами l л.л (рис. 45, 47). Люминесцентные лампы обычно монтируются на панелях, на которых размещаются ПРА, патроны и стартеродержатели. Отражателями являются панель, поверхность карниза, стена и потолок. Требуемая равномерность распределения яркости обеспечивается при b п /h к £5 при двухстороннем и b п /h к £2 - при одностороннем карнизе. Эти условия трудно осуществимы, поэтому для увеличения соотношений используют плоские зеркальные вставки, которые позволяют увеличить значение b п /h к соответственно до 7 и 3. Расположение и размер зеркальной вставки определяются согласно рис. 46. Створная линия составляет угол a с горизонталью, проведенной через центр лампы. Края зеркальной вставки определяются построением, указанным на рис. 46, на котором углы a и b образуются пересечением касательной к лампе с основанием карниза. При этом минимальная ширина зеркала определяется параллельными прямыми АВ и CD, максимальная СЕ - углом b. Увеличение размера зеркальной вставки до СЕ означает, что сила света будет усилена в пределах большего угла. При этом зеркальная вставка не должна быть видна из любых точек наблюдения в помещении. Так, лучшие результаты достигаются при использовании криволинейных зеркал или зеркальных ламп. Значительно проще создать требуемое распределение яркости при наличии сферических или цилиндрических сводов. При таких условиях удовлетворительное распределение яркости наблюдается при любых значениях h к. Достаточная равномерность распределения яркости при этом обеспечивается при h к /а £3,5. Даже при увеличении этого соотношения распределение яркости может считаться допустимым, однако увеличение соотношения приводит к резкому снижению коэффициента использования. Практика показала, что значения расстояния от лампы до стены (а ) при однорядном расположении ламп должно находиться в пределах 120-150 мм, при многорядном - составлять не менее 75 мм. Чтобы избежать при многорядном расположении ламп возможного снижения яркости стены напротив разрыва между лампами используется сдвиг рядов ламп на 80-100 мм по длине карниза (рис.47).

Зеркальные лампы концентрированного светораспределения нашли применение при карнизном освещении. Они позволяют создавать равномерное распределение яркости по поверхности потолка освещаемого помещения ближе к его центру, что особенно важно для широких помещений. Недостатком применения таких ламп является наличие ярких пятен, создаваемых на потолке вблизи карниза, для исключения которых необходимо располагать карниз возможно дальше от потолка (h к ³1,5 м). Для сокращения ширины карниза f лампы следует устанавливать возможно ближе к стене. Ось лампы должна быть направлена на противоположный край потолка как при одностороннем, так и при двухстороннем расположении карнизов (рис. 48); соотношение b п /h к при зеркальных лампах и двухстороннем расположении карниза увеличивается до 7,5. Зеркальные лампы устанавливаются со значительными разрывами, достигающими 2 м, поэтому чаще всего при их использовании применяется одиночная установка патронов на скобах, обеспечивающих регулирование угла наклона лампы.

Рис. 47. Двухрядное размещение люминесцентных ламп в карнизе

Рис. 48. Использование зеркальных ламп в световых карнизах

Лампы накаливания общего назначения также используются в карнизах. Требования по применению ЛЛ справедливы и для ЛН. Расстояние от стены а желательно по возможности увеличивать, минимальное значение а =150 мм. Применение ЛН в матированной колбе незначительно повышает равномерность распределения яркости. Максимальное отношение l /h к не должно превышать 1,5. При горизонтальном расположении ламп в карнизе l /h к допускается увеличивать до 2 при лампах в прозрачной колбе. Минимальная мощность ламп, применяемых в карнизе 40-60 Вт.

Коэффициент использования ОУ карнизного освещения К о.у.к при расчете освещенности на полу или на любой горизонтальной поверхности определяется по формуле

К о.у.к =h к К п.р, (57)

где К о.у.к - коэффициент использования установки карнизного освещения; К п.р - коэффициент использования светового потока карниза; h к - КПД карниза.

КПД карниза с ЛН или с ЛЛ определяется с учетом формы свода по формуле

h к =1-x(1-r)/, (58)

где x - доля светового потока источников, падающая на отражающую поверхность карниза, равная отношению двухгранного угла, в пределах которого поток падает на эту поверхность к 360°; r - коэффициент отражения поверхности карниза; А св - площадь выходного отверния карниза; А отр - площадь отражающей поверхности карниза.

Практика расчета и эксплуатации карнизов показала, что КПД карнизов имеет значение, близкое к 60%. Значение r рекомендуется принимать равным 0,5, учитывая в карнизах наличие проводов и плохо отражающих конструктивных частей. При карнизном освещении коэффициент z ; характеризующий неравномерность освещения, не учитывается, так как этот вид освещения создает достаточно высокую равномерность и рассчитывается по средней освещенности.

6.24. В настоящее время нашли применение световые потолки рассеянного света, через которые в светлое время суток осуществляется естественное освещение помещения, а в вечернее и ночное - искусственное от светильников, расположенных в полости фонарей. Частo встречаются световые потолки только искусственного света, наполненные светильниками с люминесцентными лампами или только одними лампами, расположенными за плоскостью светового потолка.

6.25. Световые потолки могут выполняться в виде сплошной поверхности или световых полос. Для светящих потолков используются источники света, установленные в коробе, перекрытом рассеивателем (молочным органическим стеклом), или светильники, расположенные в технической полости над рассеивателем такого же типа.

При ширине светящей панели, превышающей 2 м, и достаточной высоте над рассеивателем целесообразно использовать светильники, так как это увеличивает КПД светового устройства. Основное требование к светящим потолкам заключается в равномерном распределении яркости по светящей поверхности. Предельно допустимым значением яркости для светящего потолка следует считать 2000 кд/м 2 в высоких и 1000 кд/м 2 - в низких помещениях (при высоте менее 6 м). Чем равномернее распределение яркости по светящему потолку, тем благоприятнее он воспринимается глазом.

При наличии над световым потолком высокой технической полости применяются светильники прямого света с ЛЛ, реже с ЛН, подвешиваемые над светящей поверхностью. Расположение светильников или рядов светильников должно быть таким, чтобы обеспечивалось равномерное распределение яркости по светящему потолку. Для выполнения этого условия наибольшее относительное расстояние между соседними излучателями или их сплошными рядами не должно превышать значений, указанных в табл. 60.

При подвесных потолках лампы обычно устанавливаются без арматуры, роль отражателя играет побеленная поверхность несущего перекрытия. Такое устройство удобно применять с ЛЛ. Для светящего потолка или светящих полос следует использовать светильники-блоки прямого света с открытыми ЛЛ, например, серии ЛП009. Светильники с ЛЛ следует устанавливать сплошными рядами над рассеивающим стеклом панели. На чердаке светильники могут крепиться непосредственно к кровле, подвешиваться на тросах или устанавливаться на металлических стойках, используемых для натяжки проводов электрической сети.

Таблица 60

6.26. Для обслуживания ОУ на чердаках над остеклением устраиваются переходные мостики, по которым можно подойти к светильнику. Мостики, расположенные близко к остеклению, могут создавать затенения под ними, а расположенные на достаточной высоте над остеклением, мало удобны для обслуживания светильников, поэтому для обслуживания светильников используются передвижные мостики или укладываются доски на время обслуживания светильников. При обслуживании со стороны помещения стекло рассеивателя, имеющее малую массу, легко сдвигается в сторону. Кроме молочного органического стекла находят широкое применение рифленые рассеиватели.

При большой мощности ламп, размещенных в световом потолке, выделяется значительное количество тепла, для устранения которого необходимо устройство вентиляции чердака или полости, где размещены лампы.

6.27. Световые устройства, встроенные в стены (окна, ниши и т.п.), выполняются на тех же основаниях, которые выше рассмотрены для световых потолков.

С помощью световых окон с ЛЛ легко имитировать дневное освещение в помещениях без естественного света. Глубина световых окон обычно ограничена строительными решениями, а слепящее действие их сказывается значительно больше, чем при устройстве светового потолка той же яркости, поэтому яркость световых окон не должна превышать 250-500 кд/м 2 и лишь в отдельных наиболее благоприятных случаях (светлый окружающий фон) - 1000 кд/м 2 . Наиболее благоприятное равномерное распределение яркости по светящему окну достигается при соблюдении требований п. 6.25. хороший результат получается при использовании ниш отраженного света.

6.28. Наряду с рассеивающим органическим стеклом в световых потолках применяются экранирующие решетки, использование которых приводит к значительному снижению температуры воздуха в зоне расположения ламп. Решетки изготавливаются литьем из пластмасс или собираются из различных элементов. Для литья используется прозрачный или замутненный полистирол, литьевое оргстекло или другие материалы. Решетку отливают в виде отдельных секций. Экономичность осветительного устройства мало зависит от материала решетки и соотношения его коэффициентов пропускания и отражения. Значение имеет только коэффициент поглощения.

Определяющим при расчете размеров элементов решетки является заданный защитный угол. Для помещений общественных зданий защитный угол принимается равным 30° и 45°. Решетки с защитным углом 45° лучше экранируют лампы и другие монтажные элементы, поэтому имеют более декоративный вид, хотя несколько снижают КПД установки. Так как защитный угол в основном определяется отношением высоты и ширины элемента решетки, то при изменении этих элементов в равном отношении значение защитного угла остается постоянным, КПД светового потолка также не изменяется. Это позволяет выбирать размеры решеток по архитектурным и конструктивным показателям. Отметим, что мелкие ячейки создают концентрированное светораспределение, более крупные и высокие - широкое.

Основным требованием к взаимному расположению ламп и решеток, является равномерное распределение яркости по поверхности решетки, для этого необходимо, чтобы каждая планка решетки была освещена с двух сторон. При соблюдении этого требования и защитных углов решетка может иметь любой произвольный рисунок, что предоставляет широкие возможности архитекторам для создания разнообразных решеток.

6.29. Расчет светового потолка начинается с определения коэффициента использования светового потока источников света h, установленных над световым потолком, по формуле

h=h о h т sth р или h=h=h о h т sth с, (59)

где h о - коэффициент полезного действия светильников, расположенных над рассеивателем светового потолка; h т - коэффициент использования светового потока светильников относительно отражающих поверхностей, ограничивающих пространство расположения светильников; s - отношение светопрозрачной части потолка к его общей площади, включая непрозрачные части переплетов; t - коэффициент пропускания светопрозрачного материала; h р - коэффициент использования светового потока, прошедшего через световой потолок относительно горизонтальной расчетной поверхности; h с - относительно стен.

Рис. 49. График зависимости коэффициента первичного использования

Для определения h р и h с пользуются графиком зависимости коэффициента первичного использования h" р от индекса помещения i (рис. 49), построенные для различных показателей m , характеризующих светораспределение элементов потолка. Кривая m =1 предназначена для потолков из рассеивающих стекол, m =2 - при решетках с защитным углом 30° и т= 4 - при решетках с защитным углом 45°. Коэффициент первичного использования светового потока относительно стен h" с определяется по формуле

h" с =1-h" р. (60)

Для определения значений h p и h с пользуются следующими формулами:

h р =h" р К р.р +(1+h" р)К с.р; (61)

h с =(1-h" р)К с.с +h" р К р.с, (62)

где h" р - коэффициент первичного использования светового потока относительно расчетной поверхности; К р.р - коэффициент использования светового потока, падающего на расчетную поверхность, относительно расчетной поверхности; К с.р - коэффициент использования светового потока, падающего на стены, относительно расчетной поверхности; К с.с - коэффициент использования светового потока, падающего на стены, относительно стен; К р.с - коэффициент использования светового потока, падающего на расчетную поверхность относительно стен.

Однако значения h р и h с могут быть получены и более простым путем

h р =К п.р /r п и h с =К п.с /r п

Так как коэффициенты использования потока, падающего на потолок относительно расчетной поверхности, К п.р или стен - К п.с могут рассматриваться как произведения коэффициента отражении потолка на коэффициент использования отраженного потока в расчетной поверхности или стен (К п.р или К п.с). Оба эти метода равноценные, r п - даются только для диффузных поверхностей, при потолках из экранирующих решеток следует пользоваться формулами (61) и (62).

В формуле (59) первые четыре множителя определяются конструкцией светового потолка; h о ·h т - коэффициент использования излучателей, установленных над световым потолком, относительно потолка. Расчет этого произведения для нетиповых светильников не вызывает затруднения, а для типовых может быть определен по таблицам, на основании индекса помещения, в котором используются светильники. Если i >5, то при светильниках прямого света произведение h о ·h т можно принимать равным КПД светильника. При высоте помещения, во много раз меньшей длины или ширины помещения, и коэффициенте отражения 0,6 и более значение h о ·h т можно считать равным 0,8. Значение коэффициента s рассчитывается по конструктивным чертежам потолка. Если между отдельными секциями со светопрозрачными элементами отсутствуют непрозрачные промежутки, то s=0,9. Значение коэффициента t определяется свойствами светопрозрачного материала или защитным углом решетки. Его значения составят:

для молочного органического стекла - 0,63;

для экранирующей решетки с защитным углом 30° - 0,6;

то же, с защитным углом 45° - 0,45.