Выбор критериев нормирования естественного освещения

Вследствие непостоянства естественного освещения в течение дня и в различное время года количественная оценка этого вида освещения проводится по относительной величине - коэффициенту естественной освещенности (КЕО), который равен отношению естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке помещения светом неба (непосредственно или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой полностью открытым небосводом. Обычно КЕО выражается в процентах.

При разработке норм естественного освещения в качестве критерия нормирования принимается видимость. Уровень видимости для работ различной точности для промышленных ОУ принимается по значению этой величины для работ соответствующей точности при искусственном освещении.

Уровень видимости при естественном освещении приравнивается к той же величине при искусственном освещении, для минимального значения нормируемой освещенности можно получить требуемое минимальное значение КЕО.

Проведенные расчеты показали, что расхождение в уровнях видимости при естественном и искусственном освещении не превышают 10 %. Нормированные значения КЕО зависят от светового климата, места расположения проектируемых зданий и сооружений. В случаях, когда по условиям технологии, организации производства или климата места строительства требуются объемно-планировочные решения, которые не позволяют обеспечить в помещениях естественное освещение в соответствии с требованиями норм, используется совмещенное освещение. Нормированные значения КЕО при совмещенном освещении установлены из условий минимума приведенных суммарных затрат на естественное и искусственное освещение с учетом разряда зрительных работ, системы естественного освещения, светоактивности световых проемов, параметров ОУ искусственного освещения, расходов на отопление, вентиляцию и климатической зоны, в которой расположены здания или сооружения.

Определения и принцип действия. Искусственным источником света (ИС) называют устройство, предназначенное для превращения какого-либо вида энергии в ОИ (электромагнитное излучение с длинами волн от 1 до 10^б нм). По физической природе различают два вида ОИ: тепловое и люминесценцию.

Тепловым называют ОИ, возникающее при нагревании тел. У твердых тел оно имеет непрерывный спектр, зависящий от температуры тела и его оптических свойств. Тепловыми излучателями являются все источники, свечение которых обусловлено нагреванием: электрические ЛН, простые угольные дуги, все пламенные источники света.

Люминесценцией называют спонтанное излучение, избыточное над тепловым излучением, если его длительность значительно превышает период колебаний электромагнитной волны соответствующего излучения. Люминесценция наблюдается в газообразных, жидких и твердых телах. Твердые или жидкие вещества, способные излучать свет под действием различного рода возбуждений, называют люминофорами. Спектр люминесценции может состоять из отдельных линий (излучение отдельных -атомов и ионов), полос (излучение молекул) и непрерывных участков (излучение твердых тел и жидкостей). При люминесценции возможно более эффективное преобразование подводимой энергии в ОИ, чем при тепловом возбуждении, поскольку люминесценция в принципе не требует нагрева тел. В ИС используются следующие виды люминесценции. Электролюминесценция - ОИ атомов, ионов, молекул, жидких и твердых тел под действием ударов электронов (ионов), движущихся со скоростями, достаточными для возбуждения. Излучение разрядных ИС (газоразрядных ламп - ГЛ) представляет собой электролюминесценцию газов и паров. Различные виды электролюминесценции твердых тел используются в электролюминесцентных панелях и светоизлучающих диодах. Свечение люминофоров под действием пучка электронов достаточной скорости называют катодолюминесценцией (ионов - ионолюминесценцией). Она используется в электронно-лучевых трубках, кинескопах и других приборах. Фотолюминесценция - ОИ, возникающее в результате поглощения телами ОИ. В парах и газах наблюдается множество видов фотолюминесценции, определяемых энергией поглощаемых фотонов и строением поглощающих атомов, ионов или молекул, например, резонансная флюоресценция паров и газов и многие другие виды, играющие большую роль в излучении ГЛ. Фотолюминесценция люминофоров широко применяется в люминесцентных и некоторых других ГЛ. Радиолюминесценция - ОИ некоторых веществ (люминофоров) под действием продуктов радиоактивного распада.

Параметры источников света (ламп). Излучение ламп характеризуется потоком (световым) Ф_е (Фu), силой излучения 1_е (силой света I_v), энергетической (световой) яркостью L_e(L_v), ее распределением по поверхности светящегося тела и направлениям, спектральной плотностью вышеперечисленных величин (спектром излучения). Цвет излучения ламп дополнительно характеризуется цветовыми параметрами: координатами цветности х и у, цветовой температурой Т_цв и индексами цветопередачи, общим R_a и специальными Ri; цвет излучения ламп ДРЛ оценивается так называемым «красным отношением». Электрический режим характеризуется мощностью лампы Р_л, рабочим напряжением на лампе U_л, напряжением питания U_с, током I и родом тока (постоянный, переменный с частотой f и т.д.). При рассмотрении электрического режима ГЛ вводят следующие понятия: потери мощности в пускорегулирующем аппарате (ПРА), коэффициенты мощности лампы (Kл) и лампы с ПРА (cosj), целый ряд напряжений, связанных с зажиганием и погасанием разряда, токи пускового режима и др.

Основные типы источников света (ИС), области применения и тенденции развития. Подавляющее большинство современных ИС относится к категории электрических. По принципу действий их можно разделить на две большие группы, которые вместе вырабатывают около 98 - 99 % всего светового потока. Это ЛН и ГЛ. Наиболее массовыми ИС являются осветительные лампы, применяемые для искусственного освещения, на которое расходуется около 13 % всей вырабатываемой электроэнергии. Отсюда ясно, какое важное значение имеют повышение световой отдачи и срока службы, уменьшение спада светового потока в процессе горения и снижение стоимости осветительных ламп. По массовому применению ЛН занимают первое место среди всех ИС. Непрерывно расширяется применение ламп не только для освещения, но и во всевозможных облучательных и светосигнальных установках, при этом широко используются различные свойства не только видимого, но также УФ и ИК излучения. Особенно расширились эти области специального применения в связи с разработкой ГЛ, позволяющих создавать источники с самым различным сочетанием параметров.