Освещенность помещений. Нормы и расчеты. Приборы и особенности
Плохая освещенность помещений, рабочего места или комнаты в квартире отрицательно влияет на здоровье человека, снижает концентрацию внимания, работоспособность, появляется раздражительность и сбои в психике. Очень яркий свет также является раздражителем, и не дает ничего положительного для человека.
Поэтому необходимо обеспечить нормальную освещенность помещений, которая регламентируется определенным стандартом СНиП. Для этого требуется простая установка соответствующих ламп освещения для каждого помещения.
Освещенность помещений
В номинальном выражении является потоком света, который излучается на поверхность под прямым углом в расчете на единицу площади. При падении света под острым углом освещенность снижается в зависимости от угла наклона.
Освещенность измеряется в люксах, который равен 1 люмену (единица светового потока) на м 2 .
Освещенность помещений прямо зависит от силы света, который исходит от источника. Чем больше расстояние от светового источника до поверхности, тем меньше параметр освещенности.
Нормы
Каждый тип помещения имеет свои нормативы освещенности. Например, для помещения магазина по продаже продуктов наибольшее значение пульсации установлено 15%, освещенность 300 люксов, однако для отдела спортивных товаров или строительных материалов нормы совсем другие. Также правила устанавливают определенную допустимую освещенность для поликлиник, детских садов, автосервисов и других объектов.
Пример расчета освещенности
Определим необходимую освещенность для спальной комнаты. Площадь спальни составляет 25 м 2 . Значение нормы по правилам для комнат такого типа умножаем на площадь: 150 х 22 = 3300 люкс. Общий световой поток приборов освещения при такой величине освещенности должен быть равен не менее 3300 люмен.
Теперь остается подобрать подходящие лампы освещения для спальни. При выборе светодиодных ламп, можно, например, приобрести три таких лампы по 12 ватт. Это обеспечит создание светового потока 3600 люмен, что видно по значениям таблицы.
Такой расчет является приблизительным, так как светодиодные лампы имеют различные параметры света в зависимости от производителя. Таким образом, можно легко самостоятельно рассчитать требуемую мощность и тип ламп для создания нормированной освещенности любого помещения согласно правилам СНиП.
Приборы для измерения освещенности
Для замера освещенности помещений применяют различные приборы, которые имеют свои особенности конструкции и методы измерений. Основные приборы рассмотрим более подробно.
Люксметр
Люксметры делятся на электронные и аналоговые, которые уже не производятся, и остались только старые образцы таких моделей. 
Такой люксметр используется:
- Проверка соответствия освещенности помещений нормативным данным.
- Измерение параметров освещения при проведении работ по оценке условий труда.
- При электромонтажных работах для сравнения показателей освещенности с расчетами для приборов освещения.
Принцип действия люксметра заключается на работе встроенного фотоэлемента, на который направляется поток света. При этом в фотоэлементе возникает значительный поток заряженных частиц. В результате появляется течение электрического тока, сила которого зависит от силы светового потока, направленного на фотоэлемент. Обычно этот параметр и выводится на шкалу прибора.
Виды люксметров
В зависимости от расположения датчика, измеряющего освещенность помещений, люксметры делятся на виды:
- Моноблок (цельное устройство) . Датчик фиксируется в самом корпусе прибора.
- Прибор с выносным датчиком , подключаемым гибким проводом.
Чтобы произвести простые измерения подойдет обычный люксметр-моноблок, без вспомогательных различных функций. Для определения нескольких параметров освещенности при производстве профессионального расчета, необходимо использовать устройства, имеющие дополнительный набор функций. Такие приборы имеют встроенную память и могут определять средние значения параметров.
Значительным преимуществом для люксметра является наличие особых светофильтров, которые помогают точнее определить значение силы света, которая исходит от приборов освещения с разными оттенками цветов.
Наличие выносного датчика в люксметре дает возможность определить освещенность с большей точностью, так как при этом влияние внешних факторов снижается. На современных моделях имеется жидкокристаллический дисплей. С помощью него намного проще снимать показания прибора.
Приборы для фототехники
В фототехнике используются такие приборы, как экспонометры (экспозиметры) . Они предназначены для определения параметров яркости и освещенности экспозиции. Определив значения этих показателей, профессиональный фотограф может получить качественные фотоснимки.
Экспонометры разделяют на виды:
Флешметры
Такие приборы предназначены для измерения освещенности при фотографировании. При этом дополнительным элементом используют устройства освещения импульсного типа (фотовспышки). В современных моделях фотоаппаратов флешметр расположен в корпусе. Он изменяет мощность фотовспышки при разных уровнях света.
Профессионалы применяют флешметры с выносным датчиком, они точнее определяют освещенность.
Фотометр
Такой прибор называют мультиметром. Он является более современным вариантом флешметра. Его достоинством является сочетание опций экспонометра и флешметра.
Пульсация освещенности
Равномерность светового потока приборов освещения оставляет желать лучшего. Эффект, выражающийся в наличии колебаний в световом потоке, не виден глазу, однако его воздействие на здоровье человека имеет большое значение.
Опасность такого света заключается в том, что визуально невозможно определить наличие импульсов света. А в результате их действия может нарушиться сон, возникает дискомфорт, депрессия, слабость, сердечные сбои и другие симптомы.
Параметром пульсации является ее коэффициент, который выражает силу изменения потока света, направленного на единицу площади поверхности за промежуток времени. Формула расчета этого коэффициента довольно простая. Коэффициент пульсации освещенности определяется разностью между наибольшей и наименьшей освещенностью за определенное время, разделенной на двойную среднюю освещенность, и результат умножается на 100%.
Санитарные правила определяют верхний предел коэффициента пульсации. На рабочем месте он должен быть не более 20%, и зависит от степени ответственности работы сотрудника. Чем ответственнее работа, тем меньше должен быть коэффициент пульсации освещения.
Для помещений администраций и офисов с напряженной зрительной работой такой коэффициент не должен подниматься выше 5% отметки. При этом учитывается поток света частотой пульсаций до 300 герц, так как более высокую частоту нет смысла учитывать, из-за того, что она не воспринимается глазом человека и не оказывает отрицательного влияния.
Определение пульсации освещения
Для определения пульсации света применяют эффективный простой прибор, который измеряет яркость, пульсацию и освещенность помещений, и называется люксметр-пульсометр-яркомер.
Функции прибора
- Измерение пульсации световых волн, возникающих при мерцании различных приборов освещения.
- Измерение пульсации освещения мониторов компьютеров и других экранов.
- Определение освещенности помещения.
- Определение яркости приборов освещения и мониторов.
Принцип работы устройства заключается в проверке уровня освещения с помощью фотодатчика с дальнейшим преобразованием сигнала и вывода результата на жидкокристаллический дисплей.
Коэффициент пульсации света можно определить с помощью программы на компьютере, либо самостоятельно проанализировать измерения. Для анализа измерений на компьютере применяют специальную программу «Эколайт-АП», которая работает с прибором «Эколайт-02».
Отличительными признаками измерительных приборов, определяющих пульсации, являются уровни чувствительности, тип питания и качество фотодатчиков.
Наибольший коэффициент пульсации выдают светодиодные лампы, при использовании которых этот параметр иногда достигает 100%. Люминесцентные лампы и лампы накаливания обладают незначительным коэффициентом пульсации. Лампы накаливания имеют коэффициент пульсации не выше 25%. При этом стоимость и качество ламп не играют роли. Даже дорогие лампы могут выдавать значительные показатели пульсации света.
Методы снижения пульсации освещения
- Применение приборов освещения, функционирующих на переменном токе с частотой более 400 герц.
- Монтаж осветительной арматуры на разные фазы при трехфазной сети.
- Установка в прибор освещения устройства компенсации ПРА (пускорегулирующей аппаратуры) и особое подключение ламп со сдвигом. Первая лампа работает на отстающем токе, а 2-я на опережающем.
- Монтаж светильников с ЭПРА. Они оснащены электронным пускорегулирующим аппаратом, который сглаживает пульсации и стабилизирует напряжение.
Если в помещении приборы освещения подключены к одной фазе, то подключить их к разным фазам будет проблематично. Поэтому удобнее будет приобрести светильники с ЭПРА. Их достоинством является соответствие всем нормам правил.
Контроль уровня пульсации освещения необходим для здоровья человека, так как отклонение от норм приводит к нарушению работоспособности и самочувствия сотрудников.
Для жилых зданий освещенность помещений также важна. Пульсация света не видна, но со временем проявляется ее негативное влияние.
Источник
Изучение способов определения освещенности
Почти все стороны хозяйственной и культурной жизни человека связаны с применением света. Значение хорошего естественного и искусственного освещения исключительно важно. Известно, что хорошо и правильно устроенное естественное и искусственное освещение, достаточное по интенсивности и качественно отвечающее гигиеническим требованиям, помимо повышения производительности труда, способствует снижению числа несчастных случаев, предупреждению чрезмерного напряжения и утомления зрения и всего организма, а также профилактике близорукости, часто возникающей от вынужденной работы на близком расстоянии при недостаточном и качественно неудовлетворительном освещении. В связи с этим нами была поставлена следующая цель: изучение способов определения освещенности в помещении (образовательном учреждении).
Для реализации поставленной цели сформулированы соответствующие задачи:
- Изучить нормы освещенности в учебных заведениях.
- Проанализировать различные способы определения освещенности.
- Провести сравнительные замеры освещенности в классах ОУ.
- Собрать схему «Люксметр», откалибровать показания и измерить с помощью нее освещенность;
- Сформулировать общие выводы и рекомендации управляющим органам ОУ.
Объект исследования: свет
Предмет исследования: освещенность.
Методы исследования:
Теоретические: анализ и обобщение информации по теме “Освещенность”, “Способы измерения освещенности”.
Практические: эксперимент “Определение освещенности различными способами”.
Согласно определению, освещенность — это величина, равная отношению светового потока к площади, на которую он падает.
Нормы освещенности для образовательных учреждений определены такими документами, как “Строительные нормы и правила (СНиП)” и “Санитарные нормы и правила (СанПиН)”.
Для измерения освещенности существует прибор, который называется люксметр. (Поток света, попадая на фотоэлемент, высвобождает поток электронов в теле полупроводника. Благодаря этому фотоэлемент начинает проводить электрический ток. Вот величина этого тока прямо пропорциональна освещённости фотоэлемента. Он и отражается на шкале.)
Также существует приложение «Люксметр» для смартфонов. Для определения степени освещенности используются данные, полученные с передней или задней камеры смартфона.
В любом цифровом фотоаппарате есть встроенный экспонометр, с помощью которого можно узнать освещенность места или объекта, причем получить конкретное значение в люксах.
Для измерения освещенности люксметром датчик необходимо держать горизонтально или положив на поверхность. При измерении освещенности с помощью приложений смартфон необходимо держать в руках, так как используется две камеры (рис.1).
 |
Измерение освещенности с помощью фотоаппарата проводится следующим образом. В зону, где необходимо измерить освещенность нужно положить лист белой бумаги и сфотографировать его без вспышки. Лист должен занимать весь кадр, а при съемке в объектив не должен попадать «прямой» свет от источника. После этого смотрим характеристики фотографии (рис. 2). Освещенность можно самостоятельно рассчитать по формуле или воспользоваться онлайн-калькулятором.
 |
