Достоинства и недостатки естественного освещения. Естественное производственное освещение

Естественное или природное освещение - вид, получаемый от природных источников света. Внутренняя природная инсоляция помещения создается за счет направленной лучистой энергии солнца, рассеянных в атмосфере световых потоков, проникающих в помещение через световые проемы, и света, отраженного от поверхностей.

Искусственное освещение получают с помощью специальных источников светового излучения, а именно: ламп накаливания, люминесцентных или галогенных ламп. Искусственные источники света, также как и естественные, могут давать прямой, рассеянный и отраженный свет.

Особенности

Естественной инсоляции присуще важное свойство, связанное с изменением уровня освещенности в течение короткого временного промежутка. Изменения носят случайный характер. Изменить мощность светового потока не в силах человека, он может его только подкорректировать определенными средствами. Так как источник естественного света находится примерно на одном расстоянии от всех освещаемых предметов, то по локализации такое освещение может быть только общим.

Искусственный метод в отличие от природного в зависимости от удаленности и направления источника света позволяет сделать общую и местную локализацию. Местная подсветка с общим вариантом дает комбинированный вариант. Посредством искусственных источников достигаются световые показатели, необходимые для определенных условий труда и отдыха.

Плюсы и минусы двух видов освещения

Рассеянные и равномерные световые лучи естественного происхождения наиболее комфортны для глаз человека и обеспечивают неискаженное восприятие цвета. В то же время прямые лучи солнца имеют слепящую яркость и недопустимы на рабочих местах и в быту. Снижение уровня освещенности в условиях пасмурного неба или в вечернее время, т.е. неравномерное его распределение, не дает возможности ограничиться только естественным источником света. В период, когда длительность светового дня достаточно долгая, достигается значительная экономия энергопотребления, но при этом происходит перегрев помещения.

Основной недостаток искусственного освещения связан с несколько искаженным цветовым восприятием и достаточно сильной нагрузкой на зрительную систему, возникающей вследствие микропульсации потоков света. Используя в помещении точечное освещение, при котором мерцание ламп взаимно компенсируется и по своим характеристикам наиболее приближено к рассеянному солнечному свету, нагрузку на глаза можно минимизировать. Также точечный свет может осветить отдельную зону в пространстве и позволяет экономно относиться к энергоресурсам. Для искусственного освещения необходим источник энергии в отличие от естественного, но зато такое освещение имеет постоянное качество и силу светового потока, которые можно подобрать по своему усмотрению.

Применение

Применение только одного вида освещения в большинстве случаев нерационально и не соответствует потребностям человека в сохранении его здоровья. Так, полное отсутствие естественной инсоляции в соответствии нормативам по охране труда отнесено к вредным факторам. Квартиру без природного света даже трудно представить. Источники искусственного света позволяют максимально обеспечить комфортные параметры освещенности и кроме этого применяются в дизайнерском оформлении помещения. Для общего освещения жилого помещения люстры используются чаще всего. Для подсветки локальной зоны отлично подходят бра или торшеры. Благодаря абажуру или плафону свет от таких источников мягкий и рассеянный. Это свойство позволяет широко использовать такие светильники не только с практической целью освещения, но и для выделения какого-либо элемента интерьера. К тому же современные искусственные источники света настолько разнообразны и симпатичны, что и сами прекрасно украшают интерьер.

, — а именно устранить недостаток освещенности. Здесь мы максимально информативно разберем следующие моменты:
— места, где освещенность может быть низкой;
— причины низкой освещенности;
— нормативы(нормы) освещенности;
— контроль нормативного показателя искусственного искусственной освещенности;
— практические советы по улучшению и доведению до нормы освещенности для домохозяйки, работника (специалиста) и инженера по охране труда, руководителя организации.

И так, начнем ее решать. Ниже, будут использованы действующие на территории Беларусь ТНПА (технические нормативно-правовые акты), со ссылкой на пункты их использования в данной статье.

Проблемы с недостаточной освещенностью можно делить разные разделы по месту возникновения , но основными из них являются:
— мало света дома;
— низкая освещенность на работе(на рабочих местах);
— низкая освещенность на улице;
— и другие.

Мало света дома или плохая освещенность в квартире.

Согласно пунктов 1-3 Гигиенический норматив «Показатели безопасности и безвредности для человека естественного, искусственного и совмещенного освещения помещений жилых зданий»(далее ГН), утвержденного Постановлением Министерства Здравоохранения Республики Беларусь 28 июня 2012 №82 нормы для жилых комнат, спальни, гостиных, кухни составляет 150 люкс(Лк).

Освещенность для ребенка либо школьника в спальне . На практике недостаточно света в комнате, где ребенок сидит за столом и готовиться к школе. Он жалуется на плохое освещение. Красивые декоративные лампы, диодные ленты вдоль потолка, либо просто пяти-рожковые светильники возможно выдержат норму в 150лк ГН, но для работы за столом, с документами, тетрадями либо за чтением книги этого явно не хватит.

На рабочих столах и партах, согласно п.33 ГН – нормативный показатель поднимается до 400лк. А это уже совсем другая цифра.

Совет : при проектировании расположения мебели в спальне ребенка, за ранее продумать, где будет расположена не только кровать с тумбой и шкафом, но и где в будущем ребенок будет сидеть за столом, где будет читать, рисовать, мастерить и готовить уроки. Поэтому лучший вариант – это расположения стола возле окна.

Естественный свет будет давать хороший световой поток в дневное время и снимать нагрузку с глаз ребенка. Однако следует учитывать, что при ярком солнце будет увеличен параметр отражения светового потока от стола, стен, тетрадей и документов, и коэффициента естественной освещенности(КЕО) для работы будет чересчур много, — глаза будут сильно уставать. А при работе за компьютером, на мониторе будут отражаться блики, что сделает работу невозможной. поможет вам!

Расположение стола для естественного света

Сильный и яркий свет воздействует на роговицу глаз, что может повреждать защитную оболочку и повышать чувствительность к свету, вследствие чего и возникает ощущение боли. Глазам нужно отдохнуть и снять с них напряжение. Если же неприятные ощущения приобретают постоянный характер, тогда следует обратиться к офтальмологу.

Совет : при расположении спальни на солнечной стороне регулируйте естественный свет шторой, жалюзями, тонирующей солнцезащитной пленкой. Сядьте сами за столом и проверьте, что бы Вам было комфортно писать либо читать, а от монитора не было бликов.

В вечернее время для улучшения количества света лучшим вариантом остается применение местного освещения – дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочем месте либо поверхности. Настольные и настенные лампы, бра.

Совет : при выборе настольных ламп, обращайте внимание, что бы регулировка лампы по высоте и наклону была максимально большой. Но, при установки лампы на большую высоту свет будет «бить» по глазам, а при низкой – будет очень ярким на столе. Регулируйте угол наклона для комфортной работы за столом. Не забывайте про тени, которые могут быть на столе. Лампа должна быть перед ребенком либо с боку стола. При покупки так же обращайте внимание на вид лампы: светодиодная, люминесцентная, накаливания.

Каждая лампа имеет свой ресурс и с течением времени теряет свою мощность. Регулярно проверяйте и проводите замену перегоревших либо старых ламп.

При наличии светодиодной лампы резко увеличивается коэффициент пульсации. Для жилых помещений нормы согласно ГН нет. В учебных заведениях на рабочих столах и партах норма коэффициент пульсации – не более 10%.

Совет : особое внимание при покупке ламп уделяйте ТЕМПЕРАТУРЕ светового потока. Цветовая температура должна быть в рамка 3500° — 4000° К, согласно п.70.1 СанПиН от 27.12.2012 № 206 Санитарные нормы и правила «Требования для учреждений общего среднего образования» а также п. 55 СанПиН от 25.01.2013 № 8 Санитарные нормы и правила «Требования для учреждений дошкольного образования».

Таблица температуры по Кельвину

Что бы проконтролировать коэффициент естественной освещенности, искусственной освещенности, коэффициент пульсации, нужно обратиться в любую аккредитованную лабораторию, имеющую в своей области аккредитации исследуемые параметры освещенности. Стоимость исследования одной комнаты может колебаться от 2 до 6 белорусских рублей(1-3 долларов). Так же, прежде чем садить ребенка за стол, нужно проверить на себе: комфортно ли Вам с таким светом.

Освещенность на кухне.

Норма для кухни в квартире — 150 люкс(п. 3 ГН). Рабочей поверхностью на кухне будет являться столешница, обеденный стол и мойка, где проводятся основные манипуляции по приготовлению еды и не только. Общее освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно или применительно к расположению оборудования(плита, мойка) должно быть максимально удобным для хозяйки на кухне.

Совет : на этапе ремонта либо проектировании кухни заранее планируйте расположение светильников по отношению к рабочей поверхности. Много- рожковые лампы с рассеивателями будут давать положительный эффект, при наличии светодиодных либо люминесцентных ламп. Популярным в дополнении к общему освещению являются светодиодные ленты под навесными шкафами. Такой свет не будет бить по глазам. В частных домах или больших квартирах столешницы ставят вдоль окна, что повышает коэффициент естественной освещенности.

Освещенность в гостиной(зале).

Жалобы на недостаточную освещенность обычно происходят вечером, когда взрослый занят любимым делом или просто домашними делами: читает книгу, шьет-вышивает, утюжит и гладит белье. Как и для кухни, спальни, — зал не остается исключением и норма освещенности для него так же 150 люкс(п.1 ГН).

Совет : При чтении книг, работе с утюгом и швейной машинкой обязательно ставьте настольную лампу в качестве местного освещения и регулируйте комфортную освещенность. Вы выполняете работы различной точности: погладить белье — это предметы большие и легко различаемые, и шитье, где необходима высокая точность, — разные объекты по различению, которые требуют разной освещенности для глаз.

Для сравнения на производстве при работе со швейной машинкой местное освещение должно быть не менее 2000лк, а общее(потолочное) не менее 750лк, а при работе с утюгом – 300лк. Но Вы – дома, и сами выступаете в роли регулятора освещенности для своих глаз. Точный так же остается за аккредитованной лабораторией.

Естественное производственное освещение осуществляется через:

Окна и световые проемы в наружных стенах (боковое);

Через застекленные световые фонари и перекрытия (верхнее);

То и другое одновременно (комбинированное).

а - боковое одностороннее; б - боковое двухстороннее; в - верхнее;

г - комбинированное

Рисунок 14 - Виды естественного освещения

Естественное освещение резко зависит от:

Времени суток;

Времени года;

Атмосферных явлений;

Загрязненности стеклянных перегородок.

В этом заключаются его недостатки по сравнению с искусственным освещением. К числу недостатков также можно отнести неравномерную освещенность различных точек помещения.

К достоинствам естественного освещения относятся:

Естественный природный спектр;

Отсутствие мерцаний (пульсации);

Отсутствие платы;

Согревание (в холодный период года) и обеззараживание воздуха.

Поскольку естественное освещение непостоянно на протяжении дня, количественная оценка этого вида освещения проводится по относительному показателю - коэффициенту естественного освещения (КЕО):

%, (30)

где - освещенность, создаваемая светом неба (прямым или отраженным) в некоторой точке внутри помещения, лк; - освещенность горизонтальной поверхности, создаваемая в то же самое время снаружи светом полностью открытого небосвода, лк.

В соответствии с ДБН В 2.5-28-2006 («Естественное и искусственное освещение»), нормированное значение КЕО (е N) определяют в зависимости от:

- разряда зрительной работы. Существует восемь разрядов зрительной работы (I; II; III; IV; V; VI; VII; VIII), которые определяются наименьшим размером объекта различения. Объектом различения считается рассматриваемый предмет или же его часть, а также дефект, который необходимо обнаружить. Разряду I соответствует работа наивысшей точности с объектом различения менее 0,15 мм. Разряду IV соответствует работа средней точности с объектом различений (0,5 …1) мм. Разряду VIII соответствует работа низшей точности, при которой контролируется ход технологического процесса, а объект различения вообще не измеряется;

- вида освещения (верхнее, боковое, комбинированное, совмещенное);

- географического положения (АР Крым, Одесская обл. или остальная территория Украины). Для зданий, расположенных в различных районах Украины, следует определять по формуле

е N = е н. m N (31)

где е н - значение КЕО по таблицам норматива в зависимости от разряда зрительной работы; т - коэффициент светового климата по таблице норматива в зависимости от вида освещения (наружные стены, фонари), ориентации световых проемов по сторонам горизонта (С; СВ; В; и т. д.) и географического положения. Значения т колеблются в пределах (0,7…0,9); N - номер группы в таблице норматива.

Нормированное значение КЕО (е N) предъявляются к характерным точкам производственных помещений, в зависимости от их размера, разряда зрительной работы и вида освещения. Так, например, для помещений с глубиной до 6 м нормированной значение КЕО предъявляется к наиболее удаленным от световых проемов точкам условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены.

Нормированные значения КЕО (е ) необходимы для оценки естественной освещенности как на этапе проектирования зданий (помещений), так и на этапе их эксплуатации. В процессе проектирования и реконструкции здания рассчитывают требуемую площадь окон. Для бокового освещения используют следующее соотношение (ДБН В 2.5-28-2006):

, (32)

где - суммарная площадь окон, м ; - площадь пола, м ; - коэффициент запаса, зависящий от угла наклона светопропускающей поверхности к горизонту и количества чисток в год; - световая характеристика окон; - коэффициент, учитывающий затенение окон противоположными зданиями; - общий коэффициент светопропускания, зависящий от количества стеклянных листов, материала листов и несущих конструкций; - коэффициент, учитывающий повышение КЕО из-за отражения света от отражающих поверхностей помещения и поверхности, прилегающей к зданию (земля, трава).

Недостаток естественного освещения должен быть восполнен искусственным, являющимся важнейшим условием и средством расширения активной деятельности человека.

▼Требования, предъявляемые к искусственному освещению:

· достаточная интенсивность и равномерность создаваемого освещения;

· не должно оказывать слепящего действия;

· не должно создавать резких теней;

· должно обеспечивать правильную цветопередачу;

· создаваемый источниками искусственного света спектр должен быть приближен к естественному солнечному спектру;

· свечение источников света должно быть постоянным во времени; они не должны изменять физико-химические свойства воздуха помещений;

· источники света должны быть взрыво- и пожаробезопасны.

Искусственное освещение осуществляется светильниками (осветительными установками) общего и местного освещения. Светильник состоит из источника искусственного освещения (лампы) и осветительной арматуры. В качестве источников искусственного электрического освещения помещений в настоящее время применяются лампы накаливания и люминесцентные лампы.

▼По сравнению с лампами накаливания люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ:

1) создают рассеянный свет, не дающий резких теней;

2) характеризуются малой яркостью;

3) не обладают слепящим действием.

Вместе с тем люминесцентные лампы обладают рядом недостатков:

1) нарушение цветопередачи;

2) создание ощущения сумеречности при низкой освещенности;

3) появление монотонного шума во время работы;

4) периодичность светового потока (пульсация) и появление стробоскопического эффекта – искажение зрительного восприятия направления и скорости движения вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов.

Для перераспределения светового потока в нужных целях используется осветительная арматура. Она обеспечивает также защиту глаз от блескости источника света, а источник света от механических повреждений, влаги, взрывоопасных газов и т.д. Кроме того, арматура выполняет эстетическую роль.

Для характеристики искусственного освещения отмечают вид источника света (лампы накаливания, люминесцентные лампы и т.д.), их мощность, систему освещения (общее равномерное, общее локализованное, местное, комбинированное), вид арматуры и в связи с этим направление светового потока и характер света (прямой, рассеянный, отраженный), наличие или отсутствие резких теней и блескости.

Отраженная блескость – характеристика отражения светового потока от рабочей поверхности в направлении глаз работающего, определяющая снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия снижающего контраст между объектом и фоном. Требования, предъявляемые к осветительным установкам, отражены в Приложении (табл. 4).

В основу гигиенического нормирования искусственного освещения положены такие условия, как назначение помещения, характер и условия работы или другой деятельности людей в данном помещении, наименьшие размеры рассматриваемых деталей, расстояние их от глаза, контраст между объектом и фоном, требуемая скорость различия деталей, условия адаптации глаза, движущие механизмы и другие опасные в отношении травматизма объекты и т.д. (Приложение, табл. 5).

Равномерность освещения в помещении обеспечивает общая система освещения. Достаточная освещенность на рабочем месте может быть достигнута путем использования местной системы освещения (настольные лампы). Наилучшие условия освещения достигаются при комбинированной системе освещения (общее + местное). Использование одного местного освещения без общего в служебных помещениях недопустимо.

В разные периоды второй половины ХХ века плотность застройки новых территорий в российских городах была разной, и зачастую дома строили довольно близко друг к другу, что весьма негативно сказывалось на количестве естественного освещения, проникающего внутрь квартиры, особенно если окна ее выходят на северную сторону. Особенно это касается, несомненно, крупных городов с большим количеством населения. В результате значительное количество людей вынуждено проживать в квартирах с низким уровнем естественного освещения. Поговорим подробнее о том, какие приемы оформления интерьера помогут в данной ситуации.

Северные комнаты и помещения, в которых в силу разных причин попадает слишком мало солнечного света, как правило, оставляют тягостное впечатление у жителей северных широт, испытывающих в осенне-зимний период острую нехватку не только тепла, но и солнца как такового. Разнообразные электрические светильники и даже лампы дневного света не способны полностью заменить свет естественный, проникающий в квартиру через оконные проемы. Интерьер таких комнат, выходящих окнами на север, либо затененных другими постройками, необходимо продумывать очень тщательно, чтобы избежать гнетущего чувства от пребывания в темной комнате.

К счастью, современный рынок строительства и ремонта предлагает множество различных материалов и декоративных средств, с помощью которых можно уютно и красиво обустроить практически любое жилище, выбрав наиболее подходящие для ваших целей цветовые палитры, мебельное убранство и аксессуары. При этом, если вам досталась квартира с окнами, выходящими на север, либо находящимися в тени, как и в любой другой непростой ситуации, требующей особого подхода к оформлению помещения, при планировании ремонта и отделки "северных" комнат оптимально будет прислушаться к рекомендациям экспертов, чтобы избежать типичных ошибок в декорировании интерьера, из-за которых дефицит естественного освещения будет ощущаться еще более остро.

"Комнаты с недостатком естественного освещения можно подразделить на несколько категорий:

Комнаты с окнами на север, расположенные на высоких этажах;

Комнаты с окнами на север, расположенные на низких этажах;

Комнаты с маленькими окнами или окнами, выходящими в колодец двора, либо на фасад другого дома;

Комнаты с солнечными окнами, расположенные на низких этажах, в результате чего естественный свет загораживает листва деревьев.

В каждом из случаев я бы предложила различные рекомендации.

Итак, комната с окнами на север. В случае, если у Вас достаточно высокий этаж, в комнате такого плана будет хорошее отраженное освещение при отсутствии прямого солнечного света. Такие комнаты имеют далеко не только минусы, но и ощутимые плюсы. На высоком этаже от прямых солнечных лучей становится жарко, повышается утомляемость глаз. В северных комнатах такая проблема отсутствует. Вас никогда не будет слепить солнечный свет, зато Вы всегда сможете наслаждаться освещенным видом из окна, словно в театре, когда прожектора светят из-за нашей спины и сбоку. Созерцать панорамный вид из такого окна - одно удовольствие. Рекомендация может быть здесь одна - избегать темных цветов в интерьере. Любые светлые, даже холодные оттенки будут смотреться здесь весьма выигрышно.

Если на север выходят окна квартиры, расположенной на низком этаже, то, скорее всего, здесь будет намного темнее, поэтому рекомендация относительно светлого интерьера будет крайне актуальна. Кроме того, в таких комнатах приветствуются зеркала. Крупногабаритную мебель лучше размещать в глубине комнаты, чтобы не перекрывать поток естественного освещения от окна.

Если в Вашей комнате маленькое окно или окна выходят на другое строение, недостаточно привлекательное для созерцания и вызывающее желание зашторить окно, - рассмотрите возможность декорировать комнату дополнительным "фальш-окном" со скрытой подсветкой. Это восстановит баланс между площадью стен комнаты и количеством окон. "Фальш-окно" может представлять из себя стекло с подсветкой или просто нарисованный сюжет (обои или фреска, или рисунок на стене) с перспективой. Что касается цветовой гаммы, она может быть весьма разнообразна, но вряд ли должна быть приглушенной и содержать полутона, которые интереснее смотрятся при естественном освещении. В этой комнате часто будет использоваться искусственное освещение - поэтому сочные "вкусные" тона в таком помещении мне кажутся здесь более привлекательными.

Если Вы живете на низком этаже солнечной стороны дома, утопающего в зелени, то у Вас всегда будет ощущение, что Вы находитесь в загородном доме. Любопытно, что в зимнее время у Вас всегда будет солнечно, а в летнее - полумрак. Что касается выбора цветовой гаммы для такого помещения, здесь прекрасно подойдут натуральные естественные оттенки, такие как бежевый, теплый серый, молочный. Такие оттенки смягчают свет зимой и "удерживают" свет летом, помогая поддерживать комфортный уровень освещенности комнаты".