Мощность освещения

Освещение – важный и неотъемлемый критерий комфортной жизни в любом доме. Освещение производится, как известно, лампами. Прототипом ламп было изобретение российского ученого А.П. Лодыгина в 1873 году. Это был проводник – угольный стержень, помещенный в стеклянный баллон, из которого, при сгорании части угля и прохождении через него электрического тока, удалялся кислород.

Достаточность уровня освещенности очень важна для нормальной жизнедеятельности человека. Существуют рекомендации, разработанные врачами, по интенсивности освещения различных помещений, которые указаны в СНиП II-4-79 «Естественное и искусственное освещение». В этой статье мы попробуем разобраться во всех нюансах освещения дома.

Уровень освещенности указывается в люксах. Для человеческого глаза разница освещенности в 10-50 люкс малозаметна, поэтому уровень освещенности необязательно высчитывать с высокой точностью, а достаточно применять для этого ориентировочные методы определения необходимого уровня освещенности.

По приведенным ниже данным можно ориентировочно посчитать необходимое количество ватт (обычных ламп накаливания) на квадратный метр дома, при высоте потолков 3 метра.

Для ламп накаливания:

Помещения, не требующие яркого освещения
Спальня: 10-12 Вт/м²
Помещения, требующие среднего уровня освещенности
Санузлы, кухня, кабинет, детская и т.д.: 15-18 Вт/м²
Помещения, требующие высокого уровня освещенности
Гостиная: 20 Вт/м²

Но, прогресс неумолим, и лампы накаливания, с учетом всех их недостатков, уже не пользуются популярностью, постепенно уступая место более современным источникам света, таким как энергосберегающие люминесцентные лампы и еще более современные светодиодные – LED лампы, которые завоевывают все большую популярность у потребителей, за счет продолжительного срока службы и экономичного потребления электричества. Поэтому, теперь мы разберемся с тем, как же определитель какое количество и какая мощность энергосберегающих люминесцентных ламп и светодиодных LED ламп требуется для освещения помещений в доме.

Рассчитывая степень освещенности, в этом случае, необходимо применять соответствующие коэффициенты. Например, чтобы рассчитать количество ватт на м2, при использовании энергосберегающих ламп, цифры из таблицы для ламп накаливания, необходимо уменьшить в 3,5-4,5 раза, а при использовании LED ламп в 6-8 раз, так как светодиодные лампы имеют более высокую светоотдачу. Срок службы LED ламп составляет 10-12 лет. Безусловно светодиодные лампы являются самыми прогрессивными, экономичными и долговечными на сегодняшний день. Минусом является их стоимость, что ограничивает их применение.

Применив приведенные выше коэффициенты, мы получаем вот такую таблицу для расчета мощности освещения помещений в доме, для энергосберегающих и LED ламп.

Для энергосберегающих ламп

:

Помещения, не требующие яркого освещения
Спальня: 2-3 Вт/м²
Помещения, требующие среднего уровня освещенности
Санузлы, кухня, кабинет, детская и т.д.: 3-4 Вт/м²
Помещения, требующие высокого уровня освещенности
Гостиная: 5 Вт/м²

Для светодиодных ламп:

Помещения, не требующие яркого освещения
Спальня: 1,5-2 Вт/м²
Помещения, требующие среднего уровня освещенности
Санузлы, кухня, кабинет, детская и т. д.: 2-3 Вт/м²
Помещения, требующие высокого уровня освещенности
Гостиная: 2,5-3,5 Вт/м²

Рассчитывая мощность освещения

для своего дома, необходимо учитывать не только площадь, но и высоту потолков в помещениях. Так, при высоте потолков, превышающей 3м., количество ватт умножается на 1,5 и больше.

Данные расчеты, как уже упоминалось, носят приближенный характер, и не охватывают всех факторов, которые учитываются профессионалами, при расчете мощности освещения. Например, таких как расположение светильников в помещении, тип светильника, материалы, которыми произведена отделка помещения и т.д. Многие из этих факторов при расчете мощности освещения в быту, мы можем отбросить, но некоторые все же необходимо постараться учесть.

Светильники предназначены для эффективного распределения света в помещении и защиты ламп от воздействия внешней среды, но за счет разнообразия форм и материалов, их прозрачности и цвета, светильники обладают различной светопропускной способностью, снижая интенсивность освещенности помещения.

Так, более толстые и темные плафоны, больше снижают интенсивность света, чем тонкие и светлые, а глянцевые и зеркальные влияют на рассеивание света, делая его неравномерным. Последние больше подходят для местного точечного освещения и декорирования помещений.

Также, немаловажное значение имеют материалы отделки помещения, а точнее их способность отражать или поглощать свет. Например, более светлые и гладкие поверхности, отражают гораздо больше света, чем темные матовые или шероховатые. Если в помещении преобладает белый цвет, то при расчете мощности освещения применяется коэффициент 0,7, если преобладают светлые краски, такие как бежевые, светло-серые и светлое дерево, то значение коэффициента равно 0,5-0,6. Отделка помещения в темных тонах снижает коэффициент до 0,3, а черные тона до 0,1.

Приведем пример расчета мощности освещения.

Дано: гостиная 20м2, высота потолка в которой равно 2,8м.
Для начала рассчитываем общую мощность освещения, выбирая значение с помощью таблицы для светодиодных ламп — 2,5-3,5 Вт/м2 х 20м2.

Получаем искомую величину равную 50-70Вт. В соответствии с полученной цифрой подбираем количество и мощность ламп, необходимых для освещения данного помещения. Например, это могут быть 5 LED лам, мощностью по 10-14Вт каждая.

Подводя итог, хочется отметить, что подбор мощности освещения, это важная задача, которую следует решить заранее продумав нюансы, влияющие на степень освещения, а, следовательно, и на комфорт.

В заключение приведем справочные материалы и нормативные документы, которые помогут в расчете мощности освещения в доме.

Свод правил для организации искусственного и естественного освещения, который содержит нормы освещения в помещениях: СНиП 23-05-2010 Актуализированная редакция СНиП 23-05-95.

Гигиенические требования, применяющиеся к естественному и искусственному освещению жилых и общественных помещений: СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03.

Таблица необходимой мощности освещения на 1м2 помещения.

Таблица соотношения светового потока (люмен) и мощности ламп/светильников (Вт) для LED ламп, ламп накаливания и люминесцентных энергосберегающих ламп (20-200Вт для ламп накаливания). Люмен – это единица измерения светового потока.

Восприятие мощности света в зависимости от его теплоты.

Влияние высоты расположения светильника на снижение мощности.

Нормы удельных мощностей искусственного освещения

Содержание

Что такое удельная установленная мощность?

Согласно ГОСТ Р 19431-84, установленная мощность электрической установки — это наибольшая активная электрическая мощность, с которой электроустановка может длительно работать без перегрузки в соответствии с техническими условиями или паспортом на оборудование. В данном случае — применительно к освещению — это суммарная номинальная мощность всех светильников, входящих в состав осветительной установки.

Удельная установленная мощность — согласно СП 52.13330.2016 — это установленная мощность искусственного освещения в помещении, отнесённая к полезной площади. Если говорить простыми словами, то удельная установленная мощность показывает, сколько ватт электрической мощности будет затрачено системой искусственного освещения на 1 квадратный метр освещаемой площади. Чтобы подсчитать её значение нужно сложить все номинальные мощности установленных в помещении светильников (эти значения всегда указываются в паспорте прибора) и разделить полученное число на площадь помещения.

Для наружного освещения используется понятие относительной удельной мощности установки утилитарного освещения. Методика расчёта в этом случае немного сложнее, чем для помещений. С подробностями можно ознакомиться в

Приложении М к СП 52.13330.2016. Специализированное программное обеспечение — DIALux, например — как правило рассчитывает этот параметр автоматически. Соответствующие нормативные значения для освещения улиц и дорог приведены в соответствующей статье и здесь рассматриваться не будут.

Также стоит отметить, что все грамотно сделанные системы светодиодного освещения с запасом укладываются в приведённые здесь значения. По крайней мере среди всех расчётов, сделанных нашими специалистами за последнее время, не было ни одного, удельная установленная мощность в котором оказалась бы выше максимально допустимого значения. Достигается это за счёт высоких показателей световой отдачи, в разной степени свойственных всем светодиодным светильникам.

Приведённые в таблицах значения необходимо рассчитывать с учётом энергопотребления пускорегулирующей арматуры и систем управления освещением, если таковые используются.

Что такое индекс помещения?

В приведённых далее нормативах используется понятие индекса помещения. Индекс помещения — это величина, определяемая геометрическими характеристиками помещения — т.е. его формой. Вычисляется по формуле i = A * B / (h * (A + B)), т.е. равна отношению площади пола помещения к половине площади его стен. Чем больше комната или зал напоминают колодец — маленький по площади пол в обрамлении высоких стен — тем меньше будет для них значение индекса помещения.

Значения для производственных помещений

Максимально допустимые удельные установленные мощности искусственного освещения в производственных помещениях

Освещённость на рабочей поверхности, лк	Индекс помещения	Максимально допустимая удельная установленная мощность, Вт/м²
750	0,6	30
	0,8	26
	1,25	19
	2 и более	15
500	0,6	20
	0,8	17
	1,25	12
	2 и более	10
400	0,6	15
	0,8	13
	1,25	10
	2 и более	8
300	0,6	12
	0,8	10
	1,25	8
	2 и более	6
200	0,6 — 1,25	9
	1,25 — 3,0	6
	Более 3	5
150	0,6 — 1,25	7
	1,25 — 3,0	5
	Более 3	4
100	0,6 — 1,25	5
	1,25 — 3,0	3
	Более 3	2,5

Значения для помещений общественных зданий

Максимально допустимые удельные установленные мощности искусственного освещения в помещениях общественных зданий

Освещённость на рабочей поверхности, лк	Индекс помещения	Максимально допустимая удельная установленная мощность, Вт/м²
500	0,6	23
	0,8	20
	1,25	18
	2 и более	15
400	0,6	20
	0,8	16
	1,25	14
	2 и более	12
300	0,6	18
	0,8	14
	1,25	12
	2 и более	10
200	0,6 — 1,25	14
	1,25 — 3,0	8
	Более 3	6
150	0,6 — 1,25	10
	1,25 — 3,0	8
	Более 3	7
100	0,6 — 1,25	5
	1,25 — 3,0	3,5
	Более 3	3

Минимально рекомендуемые значения световой отдачи приборов

Понятие удельной установленной мощности тесно связано с понятием световой отдачи осветительных приборов. В том случае, если светильник имеет низкую световую отдачу, спроектированная на его основе осветительная установка может выйти за рамки регламентированных удельных установленных мощностей. Поэтому здесь же мы предлагаем к ознакомлению ещё одну таблицу, в которой приведены минимально рекомендуемые значения световой отдачи приборов, используемых в современных системах освещения.

Рекомендуемая световая отдача приборов в зависимости от их индекса цветопередачи

Тип источника	Световая отдача световых приборов, лм/вт, не менее, при минимально допустимых индексах цветопередачи Ra
	≥80	≥60	≥40	≥20
Световые приборы для общего освещения помещений
Световые приборы со светодиодными источниками света и светодиодными модулями	90	100	—	—
Световые приборы с люминесцентными источниками света	50	40	—	—
Световые приборы с металлогалогенными источниками света	55	50	—	—
Световые приборы с натриевыми лампами высокого давления	—	50	60	—
Световые приборы для освещения мест производства работ вне зданий
Световые приборы со светодиодными источниками света и светодиодными модулями	90	100	—	—
Световые приборы с металлогалогенными источниками света	—	—	50	50
Световые приборы с натриевыми лампами высокого давления	—	—	50	50
Световые приборы с люминесцентными источниками света	40	50	—	—
Световые приборы для наружного утилитарного освещения селитебных территорий
Световые приборы со светодиодными лампами и модулями	90	100	—	—
Световые приборы с металлогалогенными источниками света	—	—	50	50
Световые приборы с натриевыми лампами высокого давления	—	—	50	50

Список нормативных документов

• ГОСТ Р 19431-84 Энергетика и электрификация. Термины и определения
• СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение

Подбор мощности светильника по высоте опоры или в сравнении с лампами ДРЛ и ДНаТ

Подобрать нужный светильник достаточно просто. Есть два варианта: первый вариант самый простой, это сравнение с лампами ДРЛ и ДНаТ, зная какая лампа уже используется можно с легкостью подобрать ей замену. Второй вариант сложнее, но также можно решить зная несколько основных вещей о светодиодном освещении. 

Разберем первый вариант, подберем светодиодные аналоги лампам ДРЛ, ДНаТ и сравним характеристики световой эффективности. Для полной картины давайте познакомимся с таблицей сравнения светодиодных светильников

Таблица для сравнения светильников и ламп ДРЛ, ДНаТ. Для правильного сравнения ламп с светодиодными светильниками, берете из таблицы лампу ДНаТ, ДРЛ нужной мощности установленной у вас, и смотрите на последнюю колонку «Световой поток светильника с учетом потерь от корпуса через 4 месяца».

тип лампы	Мощность номинальная, вт	Потребление активное, вт	Время работы, среднее, час	Световой поток лампы (начальный), лм	Световой поток светильника с потерями от корпуса (начальный), лм	Световой поток лампы через 4 месяца, лм	Световой поток светильника с потерями от корпуса через 4 месяца, лм
ДРЛ 125	125	140	12000	6000	4400	3200	2600
ДРЛ 250	250	285	12000	13100	9600	6500	5800
ДРЛ 400	400	460	15000	24000	17500	12300	10500
ДРЛ 700	700	820	20000	41000	29850	21100	17500
ДНаТ 50	50	58	6000	3700	2800	2400	2200
ДНаТ 70	70	85	6000	6000	4300	3900	3400
ДНаТ 100	100	120	6000	9400	6800	5950	5400
ДНаТ 150	150	180	10000	14500	10500	9300	8300
ДНаТ 250	250	305	15000	26000	19100	16600	15100
ДНаТ 400	400	480	15000	48000	35000	33700	27000

Теперь у вас есть реальный показатель светового потока будущего светильника. Переходите в раздел «Уличные светильники» В фильтре товаров (находится слева) ставите параметр «Световой поток» подходящего светового потока. 

Второй вариант: зная высоту световой точки и место использования, вы можете подобрать нужный светодиодный светильник. Светодиодные светильники имеют хорошую светоотдачу и низкое потребление, именно по этому можно ориентироваться на мощность светильника. К примеру ваша задача осветить улицу спального района, высота столба стандартная 8 метров. В качестве световой точки вы можете использовать светильник от 75 Вт, световой поток для данной высоты от 9 000 лм. Если высота световой точки 5-6 м, использовать светильник можно 50 Вт, 60 Вт. Световой поток данных моделей от 6000 лм.

При освещении дорог, придомовых территорий подойдут светильники мощностью от 100 Вт и выше. Каждая модель светильника подбирается индивидуально, специалисты нашей компании помогут в подборе светильников и выполнят светотехнический расчет бесплатно.

Вашему внимание ходовые модели уличных светильников для различной высоты для освещения придомовых территорий и частных секторов. Данный пример имеет информационный характер и может отличаться для дорог городского формата или проезжей части. Для более точного подбора требуется светотехнический проект и подробное описание места использования. Наши специалисты подготовят проект и помогут выбрать нужную модель согласно требованиям заказчика.

Высота световой точки	до 4 м	от 5 до 7 м	от 8 м до 10	от 10 м и выше
Мощность светильника	30 Вт 3000лм, 40 Вт 3900лм	50 Вт 6000лм, 60 Вт 7500лм	75 Вт 9000лм, 100 вт 13000 лм, 150 Вт 18000лм	180 Вт 21000 лм, 240 Вт, 300 Вт.

Полный список светильников можно найти в разделе УЛИЧНЫЕ СВЕТИЛЬНИКИ 

методом удельной мощности, светодиодными лампами

 

Известно, какую важную роль играет освещение в квартире или в любом другом учреждении, будь это больничный кабинет или офис. Кроме того, недостаток света не слишком благоприятно влияет на человеческий организм на психологическом уровне, тоже самое касается и зрения, ведь всем известно, что читать в полутьме нельзя. Именно поэтому важно время от времени проводить расчеты освещения помещения.

Какой должна быть освещенность в норме?

Сколько же света нужно в помещении для того, чтобы не испортить зрение? В этом случае необходимо знать определенные нормы, причем для разных помещений они различаются. Посмотрим на таблицу:

Также можно взять на заметку тот факт, что здесь приведены усредненные данные. Для совершения каких-либо действий такого количества света может быть и недостаточно. К примеру, это может быть нанесение макияжа в ванной комнате. Тогда освещенность этой части квартиры необходимо увеличить.

Как провести расчеты освещения по площади комнаты?

Как правило, здесь имеется ввиду именно основное освещение, поэтому какие-либо дополнительные подсветки, торшеры или бра в этот расчет не входят. Общая формула расчета освещения помещения выглядит таким образом:

Fл= (En*Sn*k*q) / (Nc*n*ɳ)

Fл в этой формуле является показателем светового потока, каким обычно обладает каждая лампа. Значение определяется в люменах.

En – это нормы освещенности, указанные в таблице выше.

K является поправочным коэффициентом. Он учитывает степень помех, которые мешают хорошо распространяться световому потоку. У всех ламп он разный. Обычные или лампы накаливания обладают коэффициентом запаса 1,2. Что касается светодиодных, то он равен 1.

q принято считать коэффициентом неравномерности свечения. Этот показатель необходимо соблюдать в тех помещениях, где идет проведение каких-либо точных работ.

Типы ламп	Значение коэффициента неравномерности свечения
Лампы накаливания	1. 15
Ртутные газоразрядные	1.15
Цокольные люминесцентные	1.1
Светодиодные	1.1

 

Nc – это количество светильников, которое планируется установить.

N является количеством рожков в одном светильнике.

ɳ — коэффициент использования светового потока. Определить данную величину можно по таблицам. Однако перед этим следует определить индекс помещения. Он вычисляется по формуле:

I=Sn / ((a+b)*h)

I – это и есть индекс помещения.

Sn – площадь комнаты.

a и b являются длиной и шириной помещения.

H – высота размещения осветительного прибора. Многие путают этот показатель с высотой потолка, но это ошибочное предположение.

После того, как все будет рассчитано, необходимо округлить в большую сторону полученный результат до ближайшего значения из следующих чисел:

0.5; 0.6; 0.7; 0.8; 0.9; 1.0; 1.1; 1.25; 1.5; 1.75; 2.0; 2.25; 2.5; 3.0; 3.5; 4.0; 5.0

Теперь необходимо отыскать коэффициент отражения в представленной таблице:

Значения этого коэффициента записываются в такой последовательности: потолок, стены, пол. Затем по коэффициентам отражения выбираем нужный столбец:

1. В правом углу ищем необходимый коэффициент помещения.
2. Затем смотрим пересечение строки и столбца, что даст нам необходимый результат.

 

Все данные для формулы собраны. Теперь можно производить расчеты. Однако перед этим следует учесть вид осветительного прибора.

Расчет искусственного освещения методом удельной мощности   

Это довольно несложный расчет искусственного освещения помещения. Однако он считается не слишком точным. Благодаря этому методу можно определить мощность каждой лампы. Формула такая:

 WЛ = wS/n

w считается удельной мощностью (отношение мощности осветительного прибора к площади комнаты).

S — это площадь помещения в метрах.

п – является числом ламп.

Расчет освещения комнаты светодиодными лампами   

В чем преимущество подобных ламп? Они дают достаточное количество света, при этом электроэнергии на это затрачивается меньше обычного. Кроме того, они считаются достаточно прочными. Кроме того, сделаны они из гипоаллергенных материалов. А вот что касается стоимости этих изделий, то она покажется высокой. Но что тут поделаешь, ведь эти лампы считаются энергосберегающими.

Произвести расчеты освещения в ванной комнате, в спальне или в зале несложно:

Световой поток одной лампы = уровень освещеннности*площадь помещения/ общее количество ламп

Если производится расчет на квадратный метр, то он выглядит таким образом:

Уровень освещённости = количество ламп * световой поток одной лампы / вся площадь освещения

Нужно учитывать, если светодиодные лампы устанавливаются в простую люстру, тогда их световой поток следует подбирать исходя из нужного уровня интенсивности света. Если точечные светильники устанавливаются по периметру, тогда следует необходимый уровень делить на показатель светового потока ламп. Кроме того, произвести расчет освещения помещения можно при помощи онлайн-калькулятора.    

Лампы накаливания

Раньше подобные лампы были достаточно популярны, однако в последнее время ими стали пользоваться все реже и реже. Единственное, что в них может привлечь, так это низкая стоимость. Зато недостатков предостаточно. Такие лампы не прослужат долго, а большая часть энергии будет уходить именно на сам нагрев.

Галогенные лампы

Такие лампы работают по принципу накала спирали. Однако благодаря кварцевому стеклу они способны выдерживать высокие температуры. Кроме того, спираль у них считается долговечной. Из недостатков можно выделить то, что нагреваются они с высокой температурой. А если во время установки коснуться рукой кварцевой колбы, то прибор перегорит.

Стоят такие лампы выше, чем лампы накаливания. Также для наполнения колбы используются далеко не безвредные газы, поэтому утилизировать их необходимо с особой осторожностью.

Люминисцентные лампы

Длинные трубчатые лампы известны практически всем. Что касается домашнего использования, то лучше всего выбирать компактные лампы, у которых цоколь рассчитан на стандартные патроны. Если рассматривать преимущества, то можно сказать, что энергии потребляют они немного.

Кроме того, эти лампы отличаются довольно завидной светоотдачей. Вот только 25% энергии уходит на то, чтобы создать специальное свечение люминофора. В случае износа изделия свет мерцает. Также наблюдается неравномерность светового потока. Кроме того, такая лампа не загорается сразу же, ей нужно время, чтобы нормально работать. 

Еще необходимо учитывать один важный момент: колбу такой лампы заполняют ртутью, которая представляет колоссальную опасность для человеческого организма.

Освещение школьных классов и учебных аудиторий / Хабр

Методический материал для руководств учебных заведений, сотрудников технического надзора и родительских комитетов. Будет интересен всем, кто интересуется качеством световой среды в помещениях, где он учится, работает и живет.

Рис. 1. Пример параметров световой среды в классной комнате, с люминесцентными лампами не соответствующей требованиям СП 52.13330.2016 цветопередачи Ra(CRI) < 60 и с устаревшими электромагнитными ПРА, из-за которых коэффициент пульсации освещенности превышает 30 %. Использован спектрометр Uprtek mk350n и люксметр-яркомер-пульсметр ЕЛАЙТ02

Содержит требования к документально подтверждаемым и проверяемым параметрам световой среды, шаблон протокола осмотра систем освещения и рекомендации по устранению несоответствий.

1. Требования к световой среде

Световая среда — совокупность измеряемых или описываемых влияющих на человека факторов окружающей среды, связанных с освещением.

1.1. Общие требования к параметрам световой среды для классов и учебных аудиторий

1.2. Дополнительные требования к светодиодным светильникам

2.

Параметры световой среды: описание и способы определения

Параметры световой среды можно измерить или проконтролировать. Несоответствие является основанием для корректирующих действий.

2.1 Средний уровень освещенности парт в соответствии с СанПиН 2.2.4.3359-16 не должен быть ниже 400 лк. Минимальная освещенность парт не должна быть ниже 90 % этой нормы.

Причиной несоответствия может быть постепенное снижение светового потока люминесцентных ламп. Если в помещении не работает более одной люминесцентной лампы, скорее всего, лампы заменяются при выходе из строя, а не по графику. В таком случае необходим приборный контроль освещенности.

Для визуального комфорта разница освещенности парт неважна, но доска должна быть освещена не хуже парт. По СП 52.13330.2016 освещенность центра доски не менее 500 лк. Часто норма не соблюдается из-за того, что для доски нет отдельного светильника. Общим освещением выполнить норму можно, увеличив количество потолочных светильников в полтора раза. Чего, конечно, не делается. И хорошо освещенные дети смотрят на плохо освещенную доску.

В вузах отдельного требования к освещенности доски нет.

Единственный способ определить освещенность — измерить люксметром из реестра средств измерений со свидетельством о поверке или сертификатом о калибровке. Люксметры, не имеющие таких документов, могут ошибаться на десятки процентов. А программы для смартфона, якобы измеряющие освещенность, ошибаются в несколько раз.

Рис. 2. Светотехнический расчет школьного класса в программе Dialux

Освещенность рассчитывается с помощью программы Dialux [1] (рис. 2) или вручную [2].
Размеры, расстановка парт и даже цвет стен в учебных учреждениях определены санитарными требованиями и однотипны. Это позволяет использовать упрощенную унифицированную методику оценки средней освещенности E парт. Для этого нужно суммарный световой поток F потолочных светильников разделить на площадь класса S и дополнительно умножить на поправочный коэффициент 0,6:

.

2.2. Коэффициент пульсации освещенности

— параметр, влияющий на утомляемость зрения. Питание светильника переменным сетевым напряжением приводит к пульсациям освещенности под светильником с частотой 100 Гц. Пульсации незаметны, но затрудняют перевод и удерживание взгляда [3]. Глубина пульсаций зависит от источника питания светильника, ее можно измерить портативным люксметром-пульсметром.

СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 устанавливают требования к уровню пульсаций освещенности в классных комнатах не выше 10 %; а в соответствии с ПП РФ № 1356 с 1 января 2020 года пульсации светового потока вновь приобретаемого осветительного оборудования должны быть не выше 5 %.

Коэффициент пульсаций люминесцентных ламп старого типа с электромагнитным ПРА (ЭмПРА) — 40…45 %, ламп накаливания — 10…15 %. У современных светодиодных светильников — обычно не выше 1…3 %. Однако и среди светодиодных светильников встречаются модели с упрощенным источником питания и пульсациями, не соответствующими нормам.

Высокий уровень пульсаций проявляется, когда светильник снимают на камеру смартфона (по изображению идут темные полосы), и виден на карандашном тесте (движущийся на фоне светильника карандаш, как под стробоскопом, будто замирает в некоторых положениях (рис. 3)).

Рис. 3. Уровень пульсаций 45,5 % освещенности для люминесцентного светильника с электромагнитным ПРА. И вызываемый этими пульсациями стробоскопический эффект при карандашном тесте [3].

Смартфон и карандаш — не средства измерения, результаты таких «проверок» показывают проблему, но не имеют юридической силы, однако являются достаточным основанием для измерения пульсаций с помощью прибора.

2.3. Индекс цветопередачи Ra ≥ 80 (или CRI ≥ 80) характеризует качество света, зрительный и эмоциональный комфорт. Он зависит от количества цветов радуги в спектре, определяет количество цветовых оттенков в сцене и соответствие этих оттенков тем, что видны под естественным освещением. Использование света высокой цветопередачи улучшает качество жизни, позволяет видеть больше и яснее. Использование источников света с низкой цветопередачей приводит к общему гнетущему впечатлению [4].

Рис. 4. Пример лампы с цветовым кодом в маркировке 765, что означает цветопередачу Ra = 70 и цветовую температуру КЦТ = 6500 К

CRI (color rendering index) — система индексов цветопередачи. Ra — наиболее важный общий индекс, значение которого нормируется. Правильно говорить о значении Ra, но производители светильников в паспорте часто пишут «CRI», не уточняя, что идет речь об Ra.

Для учебных классов и аудиторий СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 и СП 52.13330.2016 устанавливают норму Ra ≥ 80. Приобретение люминесцентных ламп с индексом цветопередачи менее 80 для государственных учреждений (школ, вузов, больниц и пр.) запрещает п. 2 Постановления Правительства РФ № 898 от 28 августа 2015 г., а использование светодиодных светильников с индексом цветопередачи менее 80 ограничено п. 24 Постановления Правительства РФ № 1356 от 10 ноября 2017 г.

(Добавлено 2021.04. 28) В соответствии с п. 26 ПП РФ от 24 декабря 2020 г. № 2255 «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения» Общий индекс цветопередачи светильников со светодиодами должен составлять не менее 90 для светильников, применяемых в целях освещения в дошкольных, общеобразовательных, профессиональных образовательных организациях и образовательных организациях высшего образования.

Люминесцентные лампы и светодиодные светильники выпускаются с Ra ≥ 80, Ra ≥ 90 и даже Ra ≥ 95. Источники света с повышенной цветопередачей применяются при особенных требованиях к качеству света, к примеру в школьной художественной студии.

Наблюдения за тем, как выглядит, к примеру, кожа ладони под дневным светом и искусственным освещением, позволяют «на глаз» отличать свет с низкой и высокой цветопередачей. Но этот метод неточен. Значение цветопередачи можно определить только с помощью спектрометра.

2.4. Коррелированная цветовая температура (КЦТ), или цветовая температура, не выше 4000 К —важное требование. Холодный белый (т. е. с синим оттенком) свет цветовых температур 5000, 6000, 6500 К и т. д., особенно при низкой цветопередаче и освещенности, воспринимается как синюшный или «слепой» свет. А избыточное содержание синей компоненты в спектре вызывает нарекания у специалистов по нарушениям сна.

Теплый (т. е. с желтым оттенком) свет цветовой температуры 2700 или 3000 К допускается, но нравится не всем, так как кажется недостаточно ярким. Теплый свет целесообразно использовать вечером, но утром и днем при недостаточном уровне естественного освещения провоцирует сонливость и снижение работоспособности.

Не все предпочитают выраженно теплый или холодный свет. Нейтральный белый свет без синего или желтого оттенка с цветовой температурой 4000 К — обоснованный компромисс, устраивающий большинство. Это значение указывалось в рекомендациях гигиенистов, на основе которых составлялись нормативные документы. Свет этой цветовой температуры чаще других используют в общественных помещениях.

4000 К — типовое округленное значение, которому по ГОСТ Р 54350-2015 «Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний» соответствует диапазон 3710…4260 К. Этот допуск обоснован естественным разбросом параметров источников и разницей температуры света, идущего от светильника под разными углами. Поэтому если в паспорте указано 4000 К, а прямой замер спектрометром показывает, к примеру, 4100 К — несоответствия нет. Для сравнения с нормативом необходимо округлить значение КЦТ 4100 К до 4000 К и уже округленное значение должно соответствовать условию «не выше 4000 К».

Необходимо отметить, что требование к цветовой температуре не выше 4000 К устанавливается только для светодиодных светильников письмом Роспотребнадзора № 01/11157-12-32. Для люминесцентных светильников таких ограничений закон не устанавливает.

Так как устанавливается не конкретное значение цветовой температуры, а диапазон, возможно использование осветительных приборов с автоматически изменяемой цветовой температурой в течение суток.

2.5. Условный защитный угол светодиодных светильников не менее 90° означает запрет потолочных светильников, в которых видны не закрытые рассеивателем светодиоды.

Рис. 5. Слева направо: рассеиватель из матового пластика; из прозрачного пластика с призматическим тиснением; из прозрачного пластика с тиснением «колотый лед»

Рассеиватели из прозрачного пластика с тиснением в виде призм, «колотого льда», шагрени и пр. в некоторых случаях недостаточно снижают неприятную яркость светодиодов. Потолочные светильники с такими рассеивателями светят преимущественно под себя, в результате чего свет в помещении идет сверху вниз, создавая тягостное впечатление «как в колодце».

Рассеиватели из светорассеивающего пластика — матовые (диффузные, опаловые или молочные), обеспечивают больший зрительный комфорт, равномернее освещают рабочие поверхности и лучше освещают вертикальные поверхности. При выборе нового оборудования целесообразно выбирать матовые рассеиватели.

2.6. Габаритная яркость светодиодных светильников не выше 5000 кд/м² — условие, позволяющее смотреть на светильник без визуального дискомфорта. Такая яркость по порядку величины соответствует видимой изнутри помещения яркости оконного проема в солнечный день.

Для потолочных светильников с рассеивателем из матового пластика размерами 600 × 600 мм или 300 × 1200 мм габаритная яркость не превышает допустимые 5000 кд/м², если световой поток не превышает 5000 лм. Этому требованию удовлетворяют почти все подобные светильники.

2.7. Условие неравномерности яркости светодиодных светильников Lmax:Lmin не более 5:1 является требованием использовать рассеиватель, за которым не видно неприятно ярких светодиодов.

Рис. 6. Светодиодный светильник и измерение неравномерности его яркости. Яркость измерена дистанционным яркомером LMK Mobile Advanced

Даже если ряды светодиодов через рассеиватель видны, но рассеиватель изготовлен из матового или опалового пластика, однородность яркости обычно соответствует требуемой.

Контраст яркостей на улице в солнечный день многократно превышает 5:1 и не является большой проблемой. Поэтому если пятна яркости на рассеивателе светодиодного светильника визуально не кажутся значительно ярче светящейся трубки люминесцентной лампы, то и беспокоиться об этом не следует.

2.8. Объединенный показатель дискомфорта UGR характеризует, как много светильников, вызывающих дискомфорт своей яркостью, находится в поле зрения ребенка. Самое большое значение UGR обычно для задних парт в больших классах.

UGR проверяется расчетом в специализированных программах, таких как Dialux, и не может быть проверен после установки светильников в классе.

Если проанализировать требования к расстановке парт и размерам класса из СанПиН 2.4.2.2821-10, окажется, что наиболее неблагоприятный для величины UGR случай — длинный класс с максимальным допустимым расстоянием от дальней парты до доски 8,6 м и тремя рядами двойных парт. На рис. 8 показан расчет UGR в таком классе, освещенном светильниками с довольно большим световым потоком 3600 лм и матовыми рассеивателями. Даже на последних рядах UGR не превысил максимально допустимое значение UGR = 19 из имеющего рекомендательный характер ГОСТ Р 55710-2013 и тем более соответствует требованию UGR ≤ 21 из обязательного к применению СП 52. 13330.2016.

В маленьких классах с менее яркими светильниками или с другими типами рассеивателей UGR будет еще меньше. Расчет для худших условий показывает, что нет необходимости рассчитывать UGR для остальных классов, в которых он будет принимать еще меньшие, заведомо соответствующие норме значения.

Рис. 7. Расчет UGR для наиболее неблагоприятного случая в программе Dialux. UGR меняется от UGR = 12 на передних рядах до UGR = 18 для учеников на задней парте по центру, в поле зрения которых одновременно находится максимальное количество светильников

3. Что учесть при замене осветительного оборудования

3.1. Модернизация люминесцентных светильников

Недостаточная освещенность и низкая цветопередача исправляются заменой ламп. Предпочтительный цветовой код новых ламп — 840 (что означает Ra ≥ 80, КЦТ = 4000 К) или, если желательна повышенная цветопередача, 940.

Высокий коэффициент пульсаций светового потока исправляется заменой в люминесцентных светильниках электромагнитных ПРА (дросселей) на электронные, которые обеспечивают минимальные пульсации.

3.2. Замена люминесцентных светильников на светодиодные

О возможности использования светодиодных светильников в школах и вузах указано в письмах Роспотребнадзора № 01/11157-12-32 от 01.10.2012 «Об организации санитарного надзора за использованием энергосберегающих источников света» и № 01/6110-17-32 от 17.05.2017 «О возможности использования светодиодного освещения».

Светодиодный светильник при том же световом потоке потребляет минимум вдвое, а обычно втрое меньше электроэнергии, чем люминесцентный старого типа с электромагнитным ПРА. А параметры световой среды получаются не хуже, чем при использовании современных светильников с электронными ПРА и хорошими люминесцентными лампами.

Без ремонта потолка квадратные люминесцентные светильники легко заменяются на квадратные светодиодные, а вытянутые — на вытянутые.

3.3. Сертификация

Все светильники обязаны пройти сертификацию на соответствие требованиям ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств» либо декларировать такое соответствие. Копия сертификата или декларации соответствия предоставляется производителем и должна храниться вместе с паспортами на светильники. Действительность сертификата проверяется в едином реестре сертификатов соответствия Федеральной службы по аккредитации по адресу 188.254.71.82/rss_ts_pub, действительность декларации проверяется по адресу pub.fsa.gov.ru/rds/declaration. Свидетельством того, что при сертификации светильники действительно проходили необходимые испытания, являются копии протоколов испытаний.

Наличие таких документов означает, что светильник не «ударит током» и что работа светильников в здании не помешает работе чувствительной к сетевым помехам техники.

С 2021 года вступает в силу технический регламент ТР ЕАЭС 048/2019 «О требованиях к энергетической эффективности энергопотребляющих устройств», по которому устанавливаются обязательные требования светоотдачи (энергоэффективности), качества света (индекс цветопередачи) и ряд других эксплуатационных параметров. Сертификация по данным требованиям будет производиться на основании протоколов испытаний в фотометрических лабораториях.

Также есть добровольные (необязательные) формы сертификатов и заключений, подтверждающих что светильники «пахнут», «звучат» или «стимулируют развитие микрофлоры». К качеству, безопасности или эффективности освещения эти бумаги отношения не имеют.

В настоящее время не существует систем сертификации, подтверждающих, что светильник рекомендован для учебных заведений. Никто не вправе выставлять такие требования или давать такие рекомендации.

3.4. Требования к светильникам

Чтобы параметры световой среды в классе соответствовали установленным законом требованиям и не поступало обоснованных жалоб на «плохое освещение», светильник должен соответствовать следующим условиям:

1. Индекс цветопередачи: Ra ≥ 80 или CRI ≥ 80 для светильников с люминесцентными лампами, и Ra ≥ 90 или CRI ≥ 90 для светодиодных светильников.
2. Коэффициент пульсации освещенности (или светового потока): Кп ≤ 5 %.
3. Коррелированная цветовая температура: КЦТ = 4000 К, или КЦТ менее 4000 К, или КЦТ, изменяемая в течение суток.
4. Тип рассеивателя: матовый (или опаловый).
5. Условный защитный угол: не менее 90° (т. е. не видно открытых светодиодов).
6. Габаритная яркость: не более 5000 кд/м².
7. Неравномерность яркости выходного отверстия Lmax:Lmin не более 5:1.

Для светодиодного светильника обязательно выполнение всех требований, для люминесцентного светильника обязательны пункты 1 и 2 и желательно выполнение пункта 3.

Желательно, чтобы необходимые параметры указывались в паспорте светильника, так как паспорт является документальным подтверждением соответствия нормативам и при выявленном несоответствии позволяет требовать гарантийной замены оборудования.

3.5. Необходимое количество светильников

При установке новых светильников на места старых «один в один» освещенность не уменьшится, если световой поток новых светильников не ниже светового потока старых.

Если количество светильников меняется, необходимое количество новых светильников для достижения освещенности на партах не менее 400 лк можно определить по методике из п. 2.1.
Важное значение имеет эффективность, или световая отдача, светильника. Нельзя добиваться нужной освещенности, используя большое количество низкоэффективных светильников. В проекте межгосударственного стандарта ГОСТ 32498—20хх «Методы определения показателей энергетической эффективности искусственного освещения помещений» приводится требование к удельной установленной мощности ω, равной отношению суммарной мощности светильников в помещении P к его площади S:

В классных комнатах и аудиториях при использовании светильников с люминесцентными лампами удельная установленная мощность не должна превышать 13 Вт/м

²

, а при использовании светодиодных светильников — 8 Вт/м

²

.

ПП РФ №1356 устанавливает с 1 января 2020 года требование к типичным школьным светодиодным светильникам с матовым рассеивателем — иметь световую отдачу не менее 105 лм/Вт. Этого значения с небольшим запасом достаточно, чтобы соблюсти требования и по указанной выше установленной мощности, и по освещенности.

3.6. Экономическая целесообразность замены светильников на светодиодные

Требование к установленной мощности при использовании люминесцентных светильников не более 13 Вт/м² выполнимо только при использовании современных светильников, сопоставимых по стоимости со светодиодными. При этом, учитывая, что световая отдача светодиодных светильников все равно выше, целесообразно выбирать их.

Выбирая, оставить люминесцентные светильники старого типа или поставить светодиодные с меньшим энергопотреблением, нужно сравнить разницу цен на оборудование со стоимостью сэкономленной электроэнергии за предполагаемый срок службы.

Потребляемую за год электроэнергию W_год можно рассчитать по формуле:

где P — суммарная мощность всех светильников в ваттах, tгод — время работы светильников за год в часах. По данным из проекта ГОСТ 32498—20хх, при 2-сменном режиме школы наработка tгод за год составляет 2250 часов.

При разнице энергопотребления в два раза и разумном сроке окупаемости светильников 3…5 лет стоимость замены может оказаться оправдана.

4. Юридические и этические аспекты

Проверить характеристики установленных светильников, а также создаваемую ими освещенность можно в темное время суток с помощью портативных приборов: люксметра, пульсметра и спектрометра. Протокол измерений имеет юридическую значимость, если приборы внесены в реестр средств измерений и имеют действующие свидетельства о поверке или калибровке.

В любом регионе есть представительства светотехнических компаний и лабораторий, которые по запросу пришлют в школу представителя с поверенными измерительными приборами.

Если люксметра, пульсметра и спектрометра найти не удалось, большинство параметров осветительной системы можно проверить на основании данных из паспортов светодиодных светильников и цветового кода в маркировке люминесцентных ламп.

Паспорта светильников, сертификаты соответствия и копии протоколов, на основе которых сертификаты выписаны, хранятся у завхоза или в бухгалтерии и могут быть затребованы для ознакомления. В паспортах должны быть приведены необходимые для составления протокола осмотра осветительной системы параметры. Дополнительным документом, иногда предоставляемым производителем, является протокол светотехнических испытаний светильника, подтверждающий указанные в паспорте характеристики. Этот комплект документов важен тем, что определяет ответственность производителя.

Выявленное несоответствие фактических, полученных измерениями, значений заявленным в паспортах светильников является основанием для гарантийной замены оборудования. Если производитель от ответственности отказывается, необходимо обратиться в Роспотребнадзор.
Если необходимые для соответствия санитарным нормам параметры в паспорте светодиодного светильника не указаны или указаны и не соответствуют нормативам, ответственность за несоответствие несет подписавший приказ о закупке.

Школа, возможно, не позволит представителям родительского комитета провести осмотр осветительной системы и не предоставит для ознакомления паспорта светильников, тем более для составления протокола. Но предложение родительского комитета такое обследование провести, несомненно, приведет к тому, что школа проведет обследование сама или закажет экспертизу. Что, в свою очередь, приведет к выявлению и устранению проблем.

Важно то, что определение несоответствия освещения нормативам не вызывает и не обостряет противостояния родители — школа, но направляет уже существующие отношения в конструктивное русло. Любые обстоятельства можно обсудить и решить ко всеобщему удовлетворению.

Если изменить не получается совсем ничего, можно согласиться с тем, что рано или поздно проведут капитальный ремонт здания и у следующего поколения учащихся освещение будет хорошим. А этому поколению вдобавок к высокой учебной нагрузке, чрезмерному использованию смартфонов и недостаточности прогулок придется пережить и низкое качество освещения.

5. Шаблон протокола осмотра осветительной системы

Пошаговое заполнение протокола осмотра позволяет найти проблемы осветительной системы и сделать однозначный вывод о необходимых мерах.

Если измерить некоторые параметры нет возможности, но расчет или экспресс-оценка показывают соответствие нормам, в протоколе отмечается, что претензий к этим параметрам нет. Результат оценки юридически не значим, но отсутствие претензий — значимо.

Рис. 6. Шаблон протокола осмотра. Ссылка на файл: yadi.sk/i/kVk2OAcyXMMFKw

Авторы, благодарности и список литературы

Авторы

Марина Ивановна Васильева, [email protected]; руководитель светотехнического отдела ООО «Арлайт Рус» Александр Дмитриевич Гончаров, [email protected]; Анна Вячеславовна Кистенева, [email protected]; главный конструктор ООО «Комплексные Системы» Станислав Александрович Лермонтов, [email protected]; ведущий специалист ОАО «АСТЗ» Андрей Алексеевич Храмов, [email protected]; международный консультант по энергоэффективности Программы развития ООН Анатолий Сергеевич Шевченко, [email protected].

Под редакцией Антона Сергеевича Шаракшанэ, к. ф.-м. н., МГМУ им. И. М. Сеченова, ИРЭ РАН, iva2000@gmail. com

Данный документ имеет статус препринта, и опубликован для публичного обсуждения со всеми заинтересованными лицами и организациями.

Редакция v2.6 от 2021.04.28, лицензия: cc by

Благодарности

За помощь в работе выражаем благодарность родителям школьников Ивану и Светлане Черновым, Марии и Павлу Ярыкиным, Вадиму Григорову, главе представительства компании ERCO в России Роману Мильштейну, инженеру Владиславу Лямину.

Литература

[1] Лермонтов С. А. (2016). Освещение школьных и дошкольных учреждений глазами наивного дилетанта. Энергосовет. № 3 (45).

www.energosovet.ru/bul_stat.php?idd=609

[2] Гончаров A. Д., Туев В. И. (2017). Универсальный метод расчета коэффициента использования светового потока осветительных приборов. Доклады ТУСУРа. Т. 20, № 2.

journal.tusur.ru/ru/arhiv/2-2017/universalnyy-metod-rascheta-koeffitsienta-ispolzovaniya-svetovogo-potoka-osvetitelnyh-priborov

[3] Шаракшанэ А. С., Мамаев С. В., Нотфуллин Р. Ш., Порубов А. В. (2017). Фактические значения пульсации освещенности, создаваемой современными источниками света. Оптический журнал.

opticjourn.ru/vipuski/1470-opticheskij-zhurnal-tom-84-01-2017.html

[4] (2015) Свет в нашей жизни. Минэнерго РФ

minenergo.gov.ru/sites/default/files/texts/481/3679/Svet_v_Nashei_Zhizni_v3.5.pdf

Лампы для выращивания растений. Спектр, типы ламп и расчет мощности освещения

Нужно ли вашим растениям больше света? Вам может казаться, что ваш дом хорошо освещен, но весьма вероятно, что ваши растения практически умирают от недостатка света.

Выращивание растений в помещении предполагает решение множества непростых задач, одна из самых серьезных – это, конечно, недостаточное количество света. Сложно поверить, но большинство жилых домов слишком темные для растений – хоть и кажутся довольно светлыми для людей – а многие начинающие садоводы не понимают разницу между достаточным освещением для человека и растения.

Растениям требуется большое количество света, без него они могут буквально умереть от голода, даже если в помещении достаточно светло для повседневной человеческой деятельности, например, для чтения. Это все происходит потому что растения воспринимают свет не так как люди.

Выращивание под искусственным светом

Может показаться, что выращивание под искусственным светом – это какая-то новая идея, но это не так. Более чем 50 лет назад ученые в Государственном Университете Огайо получили прекрасные результаты по выращиванию растений под люминесцентными лампами без вообще какого-либо солнечного света.

Томаты под искусственным светом

Сегодня же современные люминесцентные, светодиодные и газоразрядные лампы специально разрабатываются, чтобы излучать тот спектр света, который необходим растениям, чтобы развиваться в условиях недостаточного солнечного освещения. На практике, в помещении можно выращивать широкий круг декоративных и плодоносящих растений.

Чтобы понять какие возможности дает конкретная лампа для выращивания, нужно понимать, как измеряется свет. Традиционная единица измерения яркости света – люмен. Обычная лампа накаливания в 100 ватт излучает примерно 1300 люмен света. Освещенность измеряется в люксах, 1 люкс – это свет яркостью 1 люмен, падающий на площадь в 1 квадратный метр.

Надо понимать, что люмены и люксы относятся к видимому спектру. Так как растениям нужен свет не всего видимого диапазона, а только тот, что составляет фотосинтетически активную радиацию (ФАР), то люмены не всегда являются точной характеристикой пригодности лампы для выращивания, но дают более-менее приемлемую примерную оценку.

Кроме того, освещение измеряется по его цветовой температуре. Это показатель внешнего вида (спектра) света, а не количества тепла. «Холодный» свет – это свет в синей и желто-зеленой части спектра, а «теплый» — это свет в красной части светового спектра. Спектральные характеристики света измеряются в нанометрах, что означает длину световой волны.

Видимый свет – это свет с длиной волны от 400нм (фиолетовый) до 700нм (красный). Для того, чтобы растение могло фотосинтезировать, ему нужен свет с основными длинами волн 450нм (синий свет – вегетативный рост) и 650нм (красный свет – цветение). Красный свет необходим для запуска процесса цветения растения, а синий свет позволяет растению развиваться вегетативно.

Влияние разных спектров на развитие растения

Именно с помощью света растение производит пищу из воды и углекислого газа в своих пигментах-хлорофиллах.

Яркий свет необходим для быстрого роста и цветения

На открытом воздухе растения могут получать больше, чем 100000 люксов света ярким летним днем, а опыт подсказывает, что какие-то виды растений лучше всего растут и плодоносят, только если получают максимальное количество солнечного света. Другие виды, напротив, лучше растут в более затененных условиях.

В помещениях мы получаем контроль над видом и распределением искусственного света для растений. Для таких популярных для выращивания в помещениях растений как розы, гвоздики и хризантемы лучше всего включить свет на максимум, а для любящих тень сенполий, глоксиний, орхидей и лиственных растений нужно не более 11000 люксов света. Томатам и другим плодоносящим растениям требуется не менее 20000 люксов света.

В доме обычно не получится найти освещенность больше, чем 400 люксов, разве что около окна без препятствий снаружи. Обычно свету, попадающему в окно, мешают деревья, другие здания, карнизы, жалюзи, занавески или шторы. В результате получается, что окно дает достаточно света для человека, но для растения это будет считаться слишком затененной зоной.

Несмотря на все эти различия между условиями внутри помещения и снаружи, растения могут крайне успешно расти в доме. Как правило, те растения, что предпочитают затененные места снаружи, будут хорошо расти и внутри, конечно, если температура и влажность оптимальны, но перечень этих растений крайне мал – это такие растения, как, скажем Сансевиерия трёхполосная, остальным же нужно дополнительное искусственное освещение.

Типы ламп для выращивания

Лампы накаливания не подходят для выращивания, так как 95% энергии, потребляемой лампой накаливания, излучается в инфракрасном диапазоне (тепловое излучение), бесполезном как для людей, так и для растений. Кроме того, лампы накаливания совсем не излучают свет в синей части светового спектра, без которого растения не могут полноценно развиваться, а тепло от такой лампы будет замедлять и без того слабый рост. От лампы накаливания можно ожидать 10-15 люмен/ватт.

Газоразрядные лампы работают за счет электрического разряда внутри лампы, который либо светится самостоятельно, либо заставляет светиться люминофоровое покрытие. Лампы первого типа, обычно используемые для выращивания растений – это лампы высокого давления ДНаТ (Дуговая Натриевая Трубчатая) и МГЛ (Металлогалогенная Лампа), последние также называются ДРИ (Дуговая Ртутная с Излучающими добавками). Разница между этими лампами заключается в доминирующем спектре излучаемого света – МГЛ лампы излучают более холодный (синеватый) свет, а ДНаТ лампы – более теплый (желто-оранжевый) свет. Выбор между этими лампами будет зависеть от типа растений, которые вы выращиваете: цветущим культурам, вроде томатов, больше подойдет ДНаТ лампа, а зеленым насаждениям, таким как салат, необходимо больше синего – им предпочтительней МГЛ. ДНаТ – более универсальная лампа, так как она тоже излучает некоторое количество синего (хоть и не так много), но салат будет успешно расти и под ней, а вот томаты под МГЛ вырастить проблематично.

Многие годы серьезные садоводы полагаются на газоразрядные лампы высокого давления для получения больших урожаев в помещениях, эти лампы проверены годами: они дают хорошую световую отдачу (до 150 люмен/ватт), а их спектр хорошо подходит растениям. Однако, не обходится и без недостатков – такие лампы очень горячие, в условиях закрытого пространства им нужна хорошая система охлаждения, кроме того, растение может обжечься, если проявить неосторожность и позволить ему дорасти до лампы.

Гидропонные томаты в гроутенте под лампой ДНаТ

Второй тип газоразрядных ламп – люминесцентные лампы, их также называют ЭСЛ (Энергосберегающие Лампы). По конструкции – это газоразрядные лампы низкого давления, покрытые специальным люминофором, который и светится от электрического разряда. Люминесцентные лампы хорошо подходят для мелкомасштабного выращивания, так как они обычно бывают небольшой мощности – до 150 ватт – и не разогреваются до высоких температур при использовании. Люминесцентные лампы бывают разных цветовых температур – холодного и теплого света, подбирать их нужно соответственно вашим культурам – холодный свет для лиственных, теплый – для цветущих культур.

Люминесцентные лампы хорошо подходят для нетребовательных к свету растений – зеленых салатов, трав и других лиственных видов, а также для проращивания молодых кустов, которым не требуется освещение высокой мощности.

Очень важно выбирать только самые современные люминесцентные лампы, разработанные специально для выращивания – старые модели ламп отличаются плохой светоотдачей и неподходящим спектром. Например, среди длинных трубчатых ламп самыми современными и эффективными являются лампы Т5 (Т – это мера толщины трубки лампы, равна 0,125 дюйма). Стандартные офисные Т8 проигрывают им по светоотдаче, а потому не являются хорошим выбором. Кроме того, можно выбрать современные мощные компактные люминесцентные лампы, если ваше пространство не позволяет установить длинные лампы Т5. Светоотдача современных люминесцентных ламп – не менее 100 лм/Вт.

Люминесцентные лампы Т5

Чтобы перевести люксы в фотосинтетический фотонный поток (PPF), который является единицей измерения фотосинтетически активной радиации (ФАР) – той части светового спектра, которая необходима растениям – воспользуйтесь этим калькулятором. Данные нужно вводить в фут-свечах, 1000 люксов = 93 фут-свечи. Данные по ФАР даны для различных типов ламп, так как их спектры различны. Вот пример расчета для яркости света в 50000 люксов (4645 фут-свечей):

Все газоразрядные лампы – ДНаТ, ДРИ, люминесцентные – не могут подключаться напрямую в розетку, так как для запуска им необходимы импульсные разряды высокого напряжения, а также строгий контроль рабочего тока. Такие лампы должны подключаться к специальному балласту, который должен соответствовать выбранной лампе. Такие балласты называются ПРА (Пускорегулирующий Аппарат), их нужно подбирать под тип и мощность купленной лампы. У некоторых моделей компактных люминесцентных ламп ПРА уже установлен в цоколе, дополнительных комплектующих для них не требуется. Прочитайте про разные типы балластов в этой статье.

Газоразрядные лампы – хороший выбор для начинающего и продвинутого садовода, не требующий крупных денежных вложений, позволяющий получить хороший урожай.

Сравнительно новая и быстро развивающаяся технология – это светодиодное освещение. Светодиод – это полупроводниковый прибор, который испускает световой поток с одной конкретной длиной волны. Комбинируя светодиоды с разными длинами волн, можно получать светодиодные лампы, подходящие для выращивания растений. Светодиодные лампы обладают многими преимуществами, которые делают их довольно перспективной технологией в домашнем садоводстве – они выделяют не так много тепла (хотя им все равно требуется охлаждение), они долго служат и обладают отличной светоотдачей на ватт. Именно за счет своей высокой эффективности светодиодные лампы являются самыми экономичными источниками света.

Однако, они также не лишены недостатков: световой спектр светодиодной лампы уникален и зависит от типа светодиодов в ней и их количества. Более старые модели с красными и синими светодиодами не излучают света в желтом и зеленом спектре, а он необходим для правильного развития растения. Современные светодиодные лампы решили эту проблему – в них часто устанавливаются от пяти до десяти типов диодов различных спектров. Кроме того, светодиоды – это технология, очень требовательная к качеству – даже одного дефектного диода достаточно, чтобы вся лампа вышла из строя. При выборе светодиодной лампы необходимо очень тщательно выбирать производителя – важно, чтобы лампа тестировалась не только на качество светодиодов, но и на пригодность полученного спектра для выращивания именно вашего типа растений. Еще один недостаток светодиодных ламп – их высокая стоимость. Качественная лампа для выращивания может стоит в 5-7 раз дороже газоразрядной лампы схожей мощности.

Выращивание перцев под светодиодной лампой

Расчет мощности освещения

Прежде чем пойти и купить систему освещения, необходимо принять во внимание несколько важных вещей. Необходимое количество световой энергии для данной площади сада, тип отражателя для лампы, насколько будут пересекаться световые пятна нескольких ламп с отражателями – все это стоит знать прежде чем начать выбирать систему освещения.

Существует несколько методов расчета необходимой световой энергии для достаточного освещения садовой площади. Можно использовать хитрые приборы, которые помогут определить микро-моли PPF, а также оценят количество ФАР, но для большинства начинающих садоводов эта информация ни к чему. Конечно, если у вас есть доступ к подобным измерительным приборам, то, без сомнения, используйте их, но вам совершенно необязательно использовать что-то подобное, чтобы понять какая система лучше подходит для вашего сада.

Большинству садоводов для расчетов достаточно лишь знать примерную мощность освещения на квадратный метр для конкретного растения. Именно принимая во внимание потребность в свете каждого конкретного растения можно определить необходимую мощность лампы. Таким образом можно подобрать лампу под ваши нужны, не пережечь растения и добиться оптимального роста.

Если вы выращиваете салат и другие культуры с низкой потребностью в освещении, то для расчетов используйте значение в 200-300 ватт на квадратный метр площади. Так, лампа в 1000 ватт позволит осветить 3,5-5 квадратных метров сада. Если вы собираетесь выращивать более требовательные растения, например, томаты, то рассчитывайте мощность, исходя из 400-450 ватт на квадратный метр. Тогда 1000-ваттной лампы хватит примерно на 2,5 квадратных метра.

Имейте ввиду, что данный расчет – это непосредственно засаженная площадь, а не обязательно физические размеры самого помещения.

Если вы хотите получить максимальные урожаи, то вы можете поднять мощность до 650-750 ватт на квадратный метр, однако, для большинства однолетних растений отметка максимального урожая достигается на 450-500 ваттах на метр, а дальнейшее увеличение освещенности нецелесообразно.

Световую энергию можно максимизировать, используя подходящий отражатель – он позволит сократить количество энергии, которая не достигает растения – по факту, прямых потерь электричества. Для выбора оптимального отражателя ознакомьтесь с нашей статей о рефлекторах.

29.10.2017

Обустройство студии для фото и видеосъемки: постоянный свет | Статьи | Фото, видео, оптика

Фото: bhphotovideo.com

Хотя у фотографов сегодня есть много вариантов освещения для своей студии, постоянный свет – самое удобное и логичное решение для новичков, а также для тех, кто кроме фотографий также собирается снимать видео.

Что такое постоянное освещение? Это любой осветительный прибор, который остается включенным в течение длительных промежутков времени. Это может быть настольная лампа, верхний свет или даже фонарик. С точки зрения фотографии, постоянный свет – это постоянно включенный искусственный источник освещения, который мы используем во время съемки, чтобы обеспечить нужный нам световой рисунок. При этом вы можете использовать его с различными модификаторами.

Другой тип освещения – импульсный. Он активизируется на короткий период времени, когда фотограф делает кадр. Вспышка срабатывает, когда вы спускаете затвор, быстро освещая объект, а затем выключается. Источники импульсного света, как и постоянного, также могут использоваться с различными модификаторами.

Плюсы и минусы постоянного освещения

Начинающим студийным фотографам лучше использовать постоянный свет, чтобы сразу видеть эффекты освещения.

Плюсы постоянного освещения:

• Вы сразу видите эффект освещения.
• Подходит и для фото, и для видео.
• Невысокая стоимость базовых наборов.

Перемещая осветительный прибор вокруг объекта, можно увидеть, как будет выглядеть получившееся изображение. Непрерывный свет также полезен при съемке маленьких детей или людей, которые часто моргают – он обеспечивает более расслабленную обстановку, не производя внезапных и сильных вспышек света.

Другим важным преимуществом является то, что постоянный свет подходит для видеосъемки. Поэтому если вы планируете снимать в своей студии не только фотографии, но и видеоролики, вам нужен именно постоянный источник освещения.

Наконец, базовый комплект постоянного освещения выйдет дешевле, чем базовый комплект импульсного света (речь идет только о базовых комплектах, стоимость в расчете на мощность у импульсного освещения ниже – об этом мы расскажем далее).

Также ряд фотографов считает качество постоянного света более приятным, хотя это очень субъективный момент.

Все эти факторы делают постоянное освещение отличным вариантом для начинающих фотографов, а также для тех, кто снимает и фото, и видео.

Фото: adorama.com

Однако у постоянного света есть ряд своих недостатков.

Недостатки постоянного освещения (по сравнению с импульсным):

• Мощность.
• Для большинства приборов требуется постоянный источник питания.
• У некоторых типов приборов возможен сильный нагрев.
• Невозможность «заморозить» движение объекта съемки.

Во-первых, базовые комплекты постоянного света обычно недостаточно мощные. И, в целом, импульсные источники дают больше световой мощности, чем постоянные при одинаковой стоимости и/или при одинаковом размере. Поэтому постоянный источник освещения той же мощности, что и импульсный, при прочих равных будет стоить дороже.

Во-вторых, постоянный свет требует постоянного источника питания, а следовательно обычно такие устройства работают от сети. Светодиодные источники постоянного освещения совершенствуются, и некоторые из них уже могут работать от батареи, но обычно это касается не очень мощных устройств. Таким образом, для работы на открытом воздухе в большинстве случаев лучше подходит импульсный свет, питающийся от батареи.

Также постоянный свет выделяет больше тепла (из-за того, что работает постоянно), и лампы могут нагреваться, что может создавать дискомфорт для моделей. Из-за перегрева лампы могут отключаться и перегорать. Все это, в первую очередь, касается галогенных ламп (об этом чуть ниже), однако стоит держать данный факт в уме.

Наконец, постоянный свет не сможет «заморозить» движение, также эффективно как вспышка. Вам понадобится достаточно мощный источник, чтобы осветить сцену настолько, чтобы вы могли использовать короткую выдержку в районе 1/1000 для «заморозки» движения – с источником импульсного света сделать это будет проще.

Для предметной съемки и фотографий любых статичных объектов это не будет иметь особого значения, так как вам не нужно использовать выдержки, останавливающие движение. В целом же, и импульсный, и постоянный свет подходят для любого типа фотографии (но только постоянный свет подходит для видео), кроме, конечно, жанров, связанных с объектами, которые не получится осветить самостоятельно – спорт, пейзажи и дикая природа. Конечно, если в приоритете у вас мощность (например, если вы хотите пересилить дневной свет) и портативность, то лучше выбрать импульсный источник. Для остальных задач подойдет и постоянный свет.

Мощность

На силу освещения светового прибора влияет его мощность – чем она больше, тем сильнее вы сможете осветить объект. При этом точно предугадать сколько света получишь от конкретного источника бывает не так просто – некоторые компании измеряют мощность в ваттах, другие – в люменах. Они также используют разные расстояния для своих тестов, поэтому обычно цифры в описании дают лишь общее представление. Поэтому лучшим вариантом узнать насколько хорошо светит тот или иной прибор – посмотреть на его работу вживую или найти фото/видеообзор.

Надо отметить, что в плане мощности не всегда больше – значит лучше. Бывают ситуации, когда вам не нужно много света. Например, если вы находитесь в достаточно темном помещении и не хотите все пересветить, вам нужна меньшая мощность. Так что не стоит сразу покупать самый большой и мощный осветитель, особенно если вы работаете в помещении небольшого размера.

Фото: hypop.com.au

Из-за меньшей мощности постоянного света, иногда вам может понадобиться съемка на более длинных выдержках (чтобы не задирать ISO). Тогда для получения более резкого изображения может также потребоваться штатив.

Цветовая температура и индекс цветопередачи

Все источники света можно измерить по цветовой температуре на основе шкалы Кельвина, диапазон которой для практического применения обычно составляет от 1000К до 10000K. Чем меньше это число, тем теплее цвет (1000К – свет свечи) и чем выше число, тем холоднее цвет (10000К – светло-голубое небо).

Изображение: altie. ru

Индекс цветопередачи (CRI) – еще один важный показатель при выборе освещения. Он измеряет способность источника света точно отображать цвета освещаемых объектов в сравнении с идеальным или естественным источником света. Чем выше число, тем более точные цвета вы получите в ваших изображениях. Для более точной цветопередачи выбирайте источники с CRI 90 или выше.

Типы постоянного освещения

Галогенное освещение – одно из наиболее бюджетных вариантов освещения для студии. Это лампы накаливания, которые создают приятный, теплый оттенок на объекте съемки. При этом такие лампы достаточно сильно нагреваются, поэтому при их использовании стоит проявлять особую осмотрительность. Также это ведет к тому, что для мощных источников нужно использовать специальные жаростойкие модификаторы света.

Для предметной съемки небольших объектов можно выбрать галогенный осветитель FST F-002, оснащенный лампочкой мощностью 50 Вт. Осветитель создает направленный луч теплого света (3200 К), а благодаря компактному размеру его легко перемещать вокруг предмета съемки.

Галогенный осветитель Falcon Eyes QL-500BW

Для более крупных объектов подойдет галогенный осветитель Falcon Eyes QL-500BW мощностью 500Вт.

Флюоресцентные (люминесцентные) осветители – отличная альтернатива галогенным лампам. Они больше соответствуют дневному освещению по индексу цветопередачи и намного холоднее по цветовой температуре. Также по сравнению с галогенными лампами они характеризуются меньшим энергопотреблением и нагревом. По сравнению же со светодиодными лампами, о которых мы поговорим ниже, у флюоресцентных источников в среднем более низкий индекс цветопередачи.

Комплект флюоресцентного света Raylab Solar 2

Флюоресцентные лампы входят в комплект постоянного света Raylab Solar 2: два осветительных прибора мощностью 85Вт и цветовой температурой 5600К вместе с быстрораскладывающимися софтбоксами и стойками. Чуть подробнее о комплектах из нескольких источников и дополнительных аксессуарах мы поговорим ниже.

Светодиодные (LED) источники также обеспечивают холодный свет, при этом они более компактные по сравнению с флюорисцентными и галогенными лампами. Многие современные модели также имеют регулировку цветовой температуры и интенсивности. Светодиодные источники характеризуются низким энергопотреблением, они пожаробезопасны и не требуют использования специальных модификаторов. Главный минус таких устройств – за мощные источники придется хорошо заплатить.

Настольный светодиодный осветитель для предметной съемки Raylab F002

В качестве компактного источника постоянного света для предметной съемки хорошо зарекомендовал себя Raylab F002. Его мощности хватит для съемки небольших и средних предметов, а высота в 24 см оптимальна для правильного позиционирования. Встроенные ножки позволяют надежно расположить устройство на столе или другой поверхности. А благодаря компактному размеру в сложенном состоянии осветитель удобно хранить и транспортировать.

Светодиодный Осветитель Raylab RL-100 Sunlight 5600K

Более мощный осветитель Raylab RL-100 Sunlight 5600K обеспечивает световой поток, эквивалентный 500Вт лампе накаливания – до 1000 люменов на дистанции в полметра, а его индекс цветопередачи свыше 95. Благодаря байонету Bowens S с устройством можно использовать практически любые модификаторы – софтбоксы, зонты и портретные тарелки. На корпусе присутствует диммер, позволяющий изменять мощность света, благодаря чему осветитель подойдет для различных помещений и условий. Это универсальный осветительный прибор, который подойдет для широкого круга задач как в фото, так и в видеосъемке.

Светодиодный осветитель Raylab RL-0618

В качестве интересной альтернативы для портретной съемки в небольшой студии и для съемки видеоблогов можно рассмотреть кольцевой осветитель Raylab RL-0618. Такая форма позволяет получить равномерное освещение без лишних теней, ровные тона кожи и красивый эффект ореола в глазах модели. Мощность устройства составляет 48Вт, что обеспечивает световой поток в 5280 люменов при индексе цветопередачи свыше 95. В данном осветителе 224 светодиода работают с «теплой» температурой 3200К и еще 224 с «холодной» 5600К. В комплекте поставляется зеркало, что будет особенно удобно для видеоблогеров.

Лампа закреплена на подвижной опоре: она может свободно вращаться и наклоняться под нужным углом. Небольшой вес и размеры делают эту модель не только отличным стационарным осветителем для домашней студии, но и неплохим вариантом для выездной съемки – в комплект входит удобный чехол. Устройство работает как от сети, так и от аккумуляторов.

Комплекты освещения

Перед покупкой студийного освещения нужно определить, сколько источников света вам нужно.

Количество источников определяется тем, как вы хотите осветить объект и фон. Для более драматичного освещения вы можете обойтись всего одним источником света, используя складной отражатель для отражения света от основного источника, чтобы заполнить тени.

Набор из двух источников света будет хорошей отправной точкой – один источник будет рисующим, а второй источник можно использовать по-разному, например, как заполняющий, фоновый или контурный.

Идея в том, чтобы начать с одного источника и постепенно добавлять к нему дополнительные. Чем больше источников света вы добавите, тем более ярким будет ваше изображение. На яркость также будет влиять расположение и интенсивность источников.

Комплект постоянного флюоресцентного света Raylab Solar 3B

Даже три осветителя дадут достаточно много вариантов для креативного использования света. В комплект постоянного света Raylab Solar 3B входит три флюоресцентных прибора, в каждом из которых по пять 32-ваттных ламп. В комплекте также три софтбокса – они хорошо передают рассеянный свет и позволяют регулировать степень рассеивания в зависимости от ваших задач. С жесткостью света можно играть, используя софтбоксы с одним или двумя рассеивателями или вообще без них. Подробнее о софтбоксах и других световых модификаторах можно почитать в статье, посвященной управлению светом.

Универсальность данному набору добавляет наличие не только двух стоек для крепления источников, но и одного журавля. Журавль позволяет устанавливать третий источник под любым углом, в том числе и сверху. Главным же минусом всех подобных комплектов является сложность в транспортировке, поэтому они лучше подходят для стационарного использования.

Итоги

Фото: diyphotography.net

Для обустройства вашей студии очень удобным вариантом является постоянный свет. Он особенно хорош для новичков, которые хотят разобраться как освещение влияет на объект съемки: вы сразу видите, каким будет ваш снимок. Также такие осветители удобны для тех, кто кроме фотографий снимает еще и видеоролики (в том числе, для видеоблогеров).

Разные типы постоянного освещения имеют разную цветовую температуру – традиционные галогенные более теплую, а флюоресцентные – более холодную. Светодиодные лампы обычно также работают в более холодном спектре, но некоторые новые модели имеют функцию настройки цветовой температуры.

В целом, галогенное освещение самое бюджетное, но такие лампы могут сильно нагреваться. Флюоресцентные лампы греются не так сильно, но их индекс цветопередачи, в среднем, ниже чем у светодиодов. Светодиодные источники экономны и не нагреваются, однако они дороже, а мощность светового потока в более дешевых моделях ниже, чем в галогенных лампах.

При выборе осветителя важно обратить внимание на индекс цветопередачи – он должен быть 90 или выше.

Хорошим началом для студии будет комплект из двух источников освещения – один рисующий и один дополнительный. Далее источники можно добавлять, исходя из ваших задач и задумок.

А пользовались ли вы постоянным светом для фото или видеосъемки? Мы будем рады услышать о вашем опыте в комментариях.

Руководство по энергоэффективности для архитекторов и владельцев зданий

Энергоэффективность всегда была неотъемлемой частью проектирования освещения, но быстро стала одной из главных проблем, с которыми ежедневно сталкиваются дизайнеры по свету и инженеры-электрики. Некоторые принимают это изменение, другие боролись за то, чтобы оно было обращено вспять.

Этот пост предназначен для клиентов, занимающихся проектированием освещения, в качестве руководства для понимания того, какие вопросы возникают при проектировании энергоэффективного освещения и как убедиться, что вы наняли дизайнера по свету, который сможет создать систему, отвечающую вашим целям.

Кодексы и стандарты
В США существует четыре основных источника критериев энергии освещения, все они в той или иной степени взаимосвязаны:

• — не путать с USGC, производителем гипсокартона!) LEED — это не код, это рейтинговая система для зданий. Существуют различные версии LEED для конкретных проектов, но все они имеют одинаковую общую структуру присуждения баллов за экологически безопасные конструктивные особенности.LEED состоит из двух разделов, связанных с освещением: один касается темного неба и легких вторжений, а другой — энергоэффективности. В разделе, посвященном энергоэффективности, баллы присуждаются за добавочный процент снижения энергопотребления по сравнению с местными нормами (обычно ASHRAE 90.1 или IECC).

• Местные экологические и энергетические кодексы – в некоторых местных юрисдикциях действуют более строгие энергетические кодексы. Например, в Балтиморе у нас есть Стандарт экологического строительства города Балтимора (BCGBS). Такие кодексы также приняты в Нью-Йорке (NYCEEC) и Калифорнии (раздел 24). Эти коды, как правило, очень тесно связаны с ASHRAE 90.1 или IECC с конкретными или общими процентными сокращениями энергопотребления или дополнительными требованиями к системам управления. Другие, такие как BCGBS, тесно связаны с LEED и, по сути, требуют соблюдения стандартов LEED.

Основное внимание в этом сообщении уделяется ASHRAE 90.1, но, как следует из вышеприведенного списка, в целом можно предположить, что он применим и к большинству других кодов и стандартов.

Плотность мощности освещения
Показателем, используемым в приведенных выше нормах и стандартах для измерения потребления энергии освещения, является плотность мощности освещения, или LPD (не случайно моя фирма называется LPD — я увлечен энергоэффективностью). LPD измеряется в ваттах на квадратный фут или потребляемой энергии, деленной на размер помещения. LPD — это, по общему признанию, неточная мера — мощность — это мера использования энергии с течением времени, но LPD игнорирует это и не имеет временной составляющей. В настоящее время есть несколько предложений по пересмотру LPD, чтобы учесть продолжительность времени, в течение которого прибор фактически включен и, следовательно, использует энергию, а также принять во внимание влияние средств управления на потребление энергии. Это интересная тема, о которой профессионалы в области освещения могут долго спорить. Тем не менее, LPD — полезная метрика для базовых сравнений, которую легко и быстро рассчитать.

ASHRAE 90.1 предлагает два подхода к расчету LPD – метод площади здания и метод пространственного распределения.Метод площади застройки перечисляет примерно 30 различных типов зданий (офис, школа, больница и т. д.) и обеспечивает LPD для всей площади здания в квадратных футах. Этот метод прост в реализации и с ним сложно поспорить – энергопотребление всех приборов в здании суммируется, а затем делится на общую площадь здания. По моему опыту, LPD для каждого типа здания примерно эквивалентен LPD, который был бы получен, если бы каждое пространство в типичном примере здания этого типа было рассчитано отдельно с использованием метода «пространство за пространством», а затем сложено вместе.

В пространственно-пространственном методе используется аналогичный подход, но каждая комната рассматривается отдельно. Метод Space-by-Space перечисляет примерно 100 типов помещений (открытый офис, закрытый офис, классная комната, туалет, коридор и т. д.) и предоставляет LPD для каждого помещения этого типа в здании. Это гораздо более сложный расчет и требует принятия большого количества очень субъективных решений (является ли этот шкаф электрическим шкафом, потому что в нем есть панель выключателя, или это место для хранения, потому что в нем также есть стеллажи? Этот коридор имеет небольшой лестничный пролет на полпути — это коридор или лестница?) Нетрудно догадаться, что многие дизайнеры выбирают тип пространства с более высоким LPD.Это позволяет им принимать меньше трудных решений, но это происходит за счет более высокого потребления энергии. Добавьте каждое отдельное решение выбрать тип помещения с более высоким LPD во всем здании, и фактическое потребление энергии, за которое клиент должен будет платить и поддерживать, может стать раздутым по сравнению с намерением стандарта.

Свободные ватты
Еще одно существенное различие между методом пространственного распределения и методом площади застройки заключается в том, что метод пространственного распределения позволяет учитывать «допуски по мощности внутреннего освещения».Это дополнительные ватты, которые можно использовать помимо LPD для данного типа помещения. Для этих допусков есть законная причина — некоторые типы помещений требуют дополнительного использования энергии, которое не учитывается в их LPD. Например, музеям и некоторым розничным магазинам необходимо предусмотреть две системы освещения — одну для общего освещения и одну для акцентного освещения произведений искусства или товаров. Я считаю, что цель энергосбережения была бы лучше достигнута путем учета этих дополнительных ватт в LPD для этих помещений или типов зданий, но реальность такова, что ASHRAE 90.1 касается этих дополнительных потребностей через надбавки.

Я часто называю эти допуски «бесплатными ваттами», потому что именно так их рассматривают некоторые дизайнеры. Подобно табличке с надписью «БЕСПЛАТНЫЙ ТОРТ» или «БЕСПЛАТНЫЕ ДЕНЬГИ», предлагая эти пособия, ASHRAE фактически гарантирует, что они будут приняты. Дизайнеры могут стать энергетическими обжорами — потому что они могут — и цель энергосбережения ASHRAE превращается в стол без пирога и с несколькими крошками, оставшимися в качестве доказательства.

Что это значит для клиентов, занимающихся дизайном освещения
Если ваш проект серьезно направлен на сокращение энергопотребления, будь то экономия денег, получение скидок или искренняя забота об окружающей среде, наймите дизайнера по свету, который разделяет ваши видение проекта.Проводя собеседование с дизайнером по свету, спросите его, какой метод он планирует использовать для расчета LPD для проекта, и убедитесь, что вас устраивает предложенный им подход. Спросите их конкретно, как они относятся к недавним сокращениям в ASHRAE 90.1 и IECC. Если проектировщик говорит, что сокращения неразумны, говорит, что их «невозможно» выполнить, или предлагает обойти их с помощью допусков, вы будете знать, что они не разделяют ваши цели проекта. Ищите дизайнера по свету с талантом и воображением, чтобы работать с системой, а не против нее. Вы будете намного счастливее с конечным результатом.

Дополнительные проблемы с Энергетическим кодексом – Освещение распространяется безудержно

В течение нескольких лет я писал о недостатках действующих энергетических кодексов в отношении требований к эффективности коммерческого и промышленного освещения (C&I). Проблема не решена, даже несмотря на то, что я слышу, как люди осуждают то, что кодекс настолько строг, что они не смогут проектировать здания, превосходящие его.

Поскольку я работаю в крупных пользовательских C&I, я склонен ссылаться на ASHRAE 90.1 в качестве кода. Требования Международного кодекса энергосбережения незначительно отличаются от требований ASHRAE 90.1, поэтому в этом блоге я использую последний в качестве «кода», как и в других.

Эволюция кода

Давайте рассмотрим несколько типов помещений и эволюцию норм допустимой мощности освещения (LPA). Допустимая мощность освещения — это максимально допустимая мощность в ваттах на квадратный фут (плотность мощности освещения или LPD) для данного типа помещения.

Привлекательное освещение конференц-зала. Фото пользователя Flickr Bakoko

В результате внесения этих изменений в код значительно улучшилась эффективность осветительных приборов. Светильники, доступные на момент написания кодекса 2010 года, имели эффективность около 60 люмен на ватт (это учитывает как эффективность люминесцентной лампы / балласта, так и эффективность светильника). Теперь у нас есть светильники, легко доступные на рынке, с эффективностью более 130 люмен на ватт. Код не показал никакой реакции на это удвоение эффективности доступного продукта за последние шесть лет, как вы можете видеть в таблице 1 ниже.

«Лучше, чем код» — Правда?

Хотя код имеет повышенные требования к управлению, что хорошо, он также позволяет устанавливать более высокие LPD в обмен на средства управления. Я понимаю, что потребление энергии освещением зависит как от установленного LPD, так и от элементов управления. А для светодиодов, которые обеспечивают возможность диммирования без дополнительных затрат, интенсивность света также влияет на энергопотребление. Однако мы имеем дело с ограниченной сеткой, изменением климата и быстро развивающимися технологиями освещения, что делает код чрезмерным с точки зрения разрешений на освещение.Это приводит к проектам, требующим фантомной экономии для систем освещения «лучше, чем код», которые на самом деле являются стандартной отраслевой практикой. Некоторые юрисдикции, такие как ведущие в стране программы энергоэффективности штата Массачусетс, признали это, и программы энергоэффективности больше не используют требования к освещению в кодексе в качестве основы, а вместо этого используют стандартную отраслевую практику, определенную в ходе исследований, для получения экономии.

Могут ли энергетические коды идти в ногу с технологиями?

Отдельной проблемой, усугубляемой запаздывающими кодами, является длительный цикл принятия кода во многих штатах. Многие штаты не примут код ASHRAE 2016 года до конца этого десятилетия, в результате чего заявленная экономия на освещении для новых зданий составит миллионы кВтч, что будет способствовать достижению целей программы и рейтингов LEED, что на самом деле является отраслевой стандартной практикой.

Возьмем пару примеров: 

• Недавний проект в области здравоохранения со светодиодным освещением (разработанный в 2015–2016 годах с применимым кодом ASHRAE 2010) имел конструкцию, которая была значительно более эффективной, чем требования кода. Например, в гостиной/комнате отдыха дизайн LPD 0.53 Вт/кв. фут с использованием светодиодного светильника 2×2 мощностью 105+ люмен/Ватт. Этот дизайн на 51 % эффективнее, чем применимый код, а — на 42 % и 32 % эффективнее, чем будущие коды . Этот проект в настоящее время находится в стадии строительства. Вполне вероятно, что эффективность установленных приспособлений будет даже выше, чем у указанных приспособлений, что приведет к большей экономии при установке по сравнению с кодом. Кроме того, уровни освещенности в этом помещении поддерживаются на уровне более 40 FC, что значительно превышает рекомендованные Светотехническим обществом Северной Америки (IESNA) уровни освещенности от 4 до 20 FC. необходимый уровень освещенности.

• Недавний высокоэффективный проект здания, который в настоящее время находится в стадии строительства, включает линейное флуоресцентное освещение для офисов. Типичный офисный LPD для небольшого частного офиса составляет 0,96 Вт на квадратный фут, в результате чего LPD на 14% эффективнее, чем применимый код, с использованием флуоресцентной технологии и уровнем освещенности, вдвое превышающим рекомендуемый IESNA для офисов. Используя светодиоды для этого проекта и обеспечивая уровень окружающего освещения, рекомендованный в справочнике IESNA, замысел проекта может быть легко достигнут при мощности, равной трети установленной мощности, что будет примерно на 60% лучше, чем в самых строгих опубликованных нормах.

Одним из многих последствий отстающих кодов является то, что новые здания значительно менее эффективны, чем могли бы быть. Здания, стремящиеся превзойти нормы, могут использовать базовый уровень нормы LPD, чтобы не добиться экономии средств, что снижает стремление повысить эффективность ограждающих конструкций зданий и систем HVAC. Нам нужно найти способ решить эту проблему – она ведет к завышенной экономии, незаработанным баллам LEED и более дорогим зданиям (как первоначальная стоимость – установлено больше света, чем необходимо), так и с точки зрения эксплуатации.

Плотность мощности освещения в ElumTools

Со дня появления ElumTools Revit сосуществовал и предлагал несколько мощных инструментов для электрического анализа, включая функцию создания отчетов плотности мощности освещения. Последние выпуски ElumTools включают новые функции, упрощающие использование инструментов Revit LPD как естественной части типичного рабочего процесса ElumTools.

Команда «Создать расписание» теперь включает некоторые дополнительные параметры, связанные с помещениями и помещениями.Чтобы воспользоваться новыми электрическими параметрами, первым шагом является создание и настройка пространств в главной модели.

После того, как вы настроили Spaces, вам нужно принять некоторые решения о том, как вы хотите использовать каждый параметр. Вот обзор роли, которую играет каждый из них.

Заданная нагрузка освещения

Эти параметры предназначены для составления отчетов, и их довольно легко определить. На высоком уровне параметры заданной световой нагрузки представляют собой значения, которые пользователь просто вводит в качестве цели проектирования.Они никак не связаны с семействами осветительных приборов, которые фактически размещены в модели.

Заданные нагрузки определяются в параметрах электрического экземпляра каждого пространства. Увидеть ниже. Осветительные нагрузки помещений могут быть указаны либо «по типу помещения», что особенно удобно для оценки соответствия нормам, либо индивидуально для каждого помещения.

Фактическая световая нагрузка

Фактическая световая нагрузка интеллектуально определяется Revit на основе экземпляров семейства светильников, фактически размещенных в модели. Это предназначено для обеспечения того, чтобы окончательные проектные предложения соответствовали проектным спецификациям и применимым электротехническим нормам.

Чтобы фактические нагрузки освещения рассчитывались должным образом, все семейства светильников должны иметь правильно сконфигурированный электрический разъем. Это довольно сложная область, и она будет предметом следующей публикации в блоге. Удобно, что все семейства во встроенной библиотеке ElumTools имеют стандартный электрический разъем, начиная с версии 2018.4.

Семейства светильников поставляются с нагрузкой по умолчанию 0 ВА, поскольку каждое семейство потенциально может представлять множество типов светильников (с очень разными нагрузками).Чтобы получить точные числа LPD, пользователю просто нужно определить параметр типа полной нагрузки для каждого типа приспособления.

Предупреждения

Чтобы Revit мог рассчитать фактическую нагрузку на освещение, необходимо установить соответствующий флажок в параметрах электрооборудования. В противном случае все фактические нагрузки освещения будут указаны как нулевые.

Расчет нагрузки освещения иногда может быть процессом, требующим больших затрат производительности. Поэтому может быть удобно отключить функцию расчета нагрузки при работе с большими моделями и/или на более медленных системах.

 

 

Адаптеры питания для розеток системы освещения

Total Track Lighting предлагает адаптеры питания в качестве аксессуара для расширения гибкости системы трекового освещения. Эти адаптеры питания для трекового освещения подают питание на трехконтактные электрические устройства. Эти адаптеры для розеток совместимы с любой из наших фитингов, светильников и запчастей. Заказ разных компонентов гусеницы у разных производителей, скорее всего, приведет к несовпадению цветов — даже если цвет черный или белый — партии красителей будут различаться от одного производителя к другому.Убедитесь, что все компоненты вашей гусеницы изготовлены одним и тем же производителем. В некоторых случаях возможны разногласия с производителями, однако наш производитель один из немногих, кто последователен в отношении точного соответствия цветов.

Если у вас есть проект, предусматривающий необычно наклонные, криволинейные или высокие потолки, наша система Griplock может стать для вас решением. Он доступен по цене, гибок и прост в установке. Чтобы узнать больше об этой инновационной системе, посмотрите наше видео о ней.

Total Track Lighting содержит несколько обучающих видеороликов, которые могут вас заинтересовать: 1) торцевая подача питания, 2) подача питания с плавающим куполом и 3) фитинг L-образного разъема.Мы надеемся, что вы найдете их полезными.

Совет мудрым: не назначайте дату установки до , когда вы получите и учтете все элементы, необходимые для вашего проекта. Пожалуйста, планируйте соответственно!

• # TLSK115-AWH

  12 долларов. 60

  Добавить в корзину

• # ТЛСК115-АБК

  12 долларов.60

  Добавить в корзину

• # ТЛСК122-СН

  15 долларов. 13

  Добавить в корзину

• # TLSK125-AWH

  20 долларов.20

  Добавить в корзину

  • Убедитесь, что точки контакта этого соединителя фитинга и трех медных шин в шинопроводе правильно совмещены, чтобы избежать повреждения фитинга, соединителя или дорожки.

    См. уведомление.
  • Добавить в список желаний
  • | Добавить к сравнению

• # ТЛСК125-АБК

  20 долларов. 20

  Добавить в корзину

  • Убедитесь, что точки контакта этого соединителя фитинга и трех медных шин в шинопроводе правильно совмещены, чтобы избежать повреждения фитинга, соединителя или дорожки.

    См. уведомление.
  • Добавить в список желаний
  • | Добавить к сравнению

.