Что такое средняя освещенность
Светотехнические параметры и понятия. Часть 1
Профессиональные светотехники и специалисты, работающие в области освещения, постоянно употребляют разные термины и определения, которые мало о чем говорят простому обывателю, но нужны для правильного описания цветового фона.
Чтобы было проще понимать, о чем идет речь, и что обозначают эти слова, мы подготовили список, объясняющий основные светотехнические термины и характеристики. Его не нужно учить наизусть, можно просто заходить на нужную страницу и освежать в памяти забытый параметр. Говорить «на одном языке» всегда проще.
Светотехнические параметры и понятия.
1 — Видимое и оптическое излучение
Весь окружающий нас мир образуется видимым и оптическим излучением, сосредоточенным в полосе электромагнитных волн от 380 до 760 нм. К ней с одной стороны добавляется ультрафиолетовое излучение (УФ), а с другой инфракрасное (ИК).
УФ-лучи оказывают биологическое воздействия и применяются для уничтожения бактерий. Дозировано они используются для лечебного и оздоровительного эффектов.
ИК-лучи используются для нагрева и сушки в установках, так как в основном производят тепловое воздействие.
2 — Световой поток (Ф)
Световой поток характеризует мощность видимого излучения по воздействию на человеческое зрение. Измеряется в люменах (лм). Величина не зависит от направления. Световой поток — это самая важная характеристика источников света.
Например, лампа накаливания Е27 75 Вт имеет световой поток 935 лм, галогенная G9 на 75 Вт — 1100 лм, люминесцентная Т5 на 35 Вт — 3300 лм, металлогалогенная G12 на 70 Вт (теплая) — 5300 лм, светодиодная Е27 9,5 Вт (теплая) — 800 лм.
3 — Люмен
Люмен (лм) — это световой поток от источника света (лампы) при окружающей температуре 25°, измеренной при эталонных условиях.
4 — Освещенность (Е)
Чаще всего нормируется горизонтальная освещенность (на горизонтальной плоскости).
5 — Сила света (I)
Сила света — это пространственная плотность светового потока, ограниченного телесным углом. Т. е. отношение светового потока, исходящего от источника света и распространяющегося внутри малого телесного угла, содержащего рассматриваемое направление.
I=Ф/ω Единица измерения силы света — кандела (кд).
Средняя сила света лампы накаливания в 100 Вт составляет около 100 кд.
КСС (кривая силы света) — распределение силы света в пространстве, это одна из важнейших характеристик светотехнических приборов, необходимая для расчета освещения.
6 — Яркость (L)
Яркость (плотность света) — это отношение светового потока, переносимого в элементарном пучке лучей и распространяющемся в телесном угле, к площади сечения данного пучка.
L=I/A (L=I/Cosα) Единица измерения яркости — кд/м2.
Яркость связана с уровнем зрительного ощущения; распространение яркости в поле зрения (в помещении/интерьере) характеризует качество (зрительный комфорт) освещения.
В полной темноте человек реагирует на яркость в одну миллионную долю кд/м2.
Полностью светящийся потолок яркостью боле 500 кд/м2 вызывает у человека дискомфорт.
Яркость солнца примерно миллиард кд/м2, а люминесцентной лампы 5000–11000 кд/м2.
7 — Световая отдача (H)
Световая отдача источника света — это отношение светового потока лампы к ее мощности.
Η=Ф/Р Единица измерения светоотдачи — лм/Вт.
Это характеристика энергоэкономичности источника света. Лампы с высокой световой отдачей обеспечивают экономию электроэнергии. Заменяя лампу накаливания со светоотдачей 7–22 лм/Вт на люминесцентные (50–90 лм/Вт), расход электроэнергии уменьшится в 5–6 раз, а уровень освещенности останется тот же.
8 — Цветовая температура (Тц)
Цветовая температура определяет цветность источников света и цветовую тональность освещаемого пространства. При изменении температуры источника света, тональность излучаемого света меняется от красного к синему. Цветовая температура равна температуре нагретого тела (излучатель Планка, черное тело), одинакового по цвету с заданным источником света.
Единица измерения Кельвин (К) по шкале Кельвина: Т — (градусы Цельсия + 273) К.
Пламя свечи — 1900 К
Лампа накаливания — 2500–3000 К
Люминесцентные лампы — 2700 — 6500 К
Солнце — 5000–6000 К
Облачное небо — 6000–7000 К
Ясный день — 10 000 — 20 000 К.
9 — Индекс цветопередачи (Ra или CRI)
Индекс цветопередачи характеризует степень воспроизведения цветов различных материалов при их освещении источником света (лампой) при сравнении с эталонным источником.
Максимальное значение индекса цветопередачи Ra =100.
Ra = 90 и более — очень хорошая (степень цветопередачи 1А)
Ra = 80–89 — очень хорошая (степень цветопередачи 1В)
Ra = 70–79 — хорошая (степень цветопередачи 2А)
Ra = 60–69 — удовлетворительная (степень цветопередачи 2В)
Ra = 40–59 — достаточная (степень цветопередачи 3)
Ra = менее 39 — низкая (степень цветопередачи 3)
Ra он же CRI — color rendering index был разработан для сравнения источников света непрерывного спектра, индекс цветопередачи которых был выше 90, поскольку ниже 90 можно иметь два источника света с одинаковым индексом цветопередачи, но с сильно различающейся передачей цвета.
Комфортное для глаза человека значение CRI = 80–100 Ra
Типы и нормы освещения при организации рабочего места
Освещение рабочего места — важнейший фактор производственной среды. Без оптимального размещения источников света на предприятии работа будет затруднена. Существуют определенные санитарные нормы и требования к помещению относительно его освещенности, которые должны соблюдать все организации.
Освещение места работы — определение и влияние на человека
Под освещенностью понимают световую величину, равную отношению падающего на определенный участок поверхности светового потока к площади этого участка.
Важно! Правильно организованное освещение особенно важно для производственных помещений, офисов, складов, цехов. Избыточное и недостаточное наличие света негативно действует на сотрудников.
Согласно нормативам, в зданиях и на производстве распределение света для эффективного исполнения обязанностей должно быть оптимальным.
От правильного освещения зависит КПД работников, ведь свет влияет на все составляющие этого показателя:
Зрение людей при недостатке света неизбежно будет падать, возникнут хроническое переутомление и усталость, утратится заинтересованность в результатах работы. При избытке света глаза тоже устают, возникают головокружения, особенно при последующем попадании в помещение с менее яркими светильниками. Итогом становится раздражительность, плохое настроение, падение работоспособности, невнимательность сотрудников.
Необходимость измерения освещенности
Согласно гигиеническому нормированию, основной показатель освещенности пространства измеряется в люксах (Лк). В некоторых нормативах единицей измерения выступает Люмен/квадратный метр площади, что, по сути, равно люксу.
Для чего замеряется искусственное освещение? К примеру, у офисных сотрудников, которые ежедневно работают за компьютером, постоянно повышенная зрительная нагрузка. Если свет в офисе будет неравномерным, станет падать на стол не с нужной стороны, возникнут проблемы со здоровьем. По нормам на столе за ПК световой поток обязан быть равным 300-500 Лк. Проведение необходимых замеров позволит быстро выявить отклонения в освещении.
Регулирование освещенности
Для регуляции данного вопроса применяются строительные нормы и правила (СНиП) — свод документов, который содержит все нужные данные и включает четыре части:
Также существует ряд эпидемиологических документов — СанПиН, которые тоже регулируют вопрос видов освещенности, норм и основных требований к организации рабочего места. Требования СанПиН учитывают и при разработке СНиП, технической документации. СанПиН распространяется как на уже существующие промышленные и офисные помещения, так и на проектируемые, строящиеся.
Документы по освещению рабочих мест
Каким должно быть освещение на рабочем месте — отражает СНиП 23-05-95. Тут есть все требования, предъявляемые к освещенности: естественной, искусственной. Федеральный документ надо учитывать для старых, вновь создаваемых рабочих мест, при их перепланировке.
Еще один нормативный документ по освещению — СанПиН 2.2.4.3359-16. Здесь указаны основные гигиенические требования по субъектам хозяйствования. В законодательном акте есть также требования к источникам света в школах, детских садах, ведь от освещения зависит здоровье школьника и ребенка младшего возраста.
Разработаны и различные отраслевые нормы, но все они учитывают положения указанных выше документов. Некоторые предприятия дополнительно используют стандарт Евросоюза EN 12464, который предусматривает применение несколько более интенсивных потоков света.
Виды освещения
Существуют разные классификации освещения. Так, по локализации оно бывает таких типов:
Применение исключительно локального освещения согласно нормам недопустимо, поскольку в помещении неизбежно будут присутствовать перепады света — от глубокого затемнения до яркого. Это вызовет проблемы со зрением работников. По источникам света освещение также делится на несколько видов.
Естественное
Естественное освещение создается силами природы: прямыми солнечными лучами, а также диффузным (отраженным) светом небосвода. Отсутствие естественного света неблагоприятно для человека, ведь именно к нему глаза лучше всего приспособлены. Такой свет зависит от времени года и периода суток, в этом его основной недостаток. Но качество и объем поступающего естественного света зависит и от конструкции здания, количества и размера окон.
Стоит знать! Природный свет измеряется КЕО – коэффициентом естественного освещения. Он равен соотношению освещенности в здании и освещенности на открытом месте в ясную погоду. В южных регионах КЕО больше, чем в северных.
Существует даже специальная карта светового климата, состоящая из 6 зон, согласно ей должны проектироваться окна в зданиях. Естественный свет делится на такие виды:
Искусственное
Без искусственного освещения в сумеречное время суток, в пасмурный день или зимой, когда рано темнеет, нормальный рабочий процесс невозможен. В качестве дополнительных источников света выступают лампы, светильники, торшеры, бра и прочие электроприборы. Обычно в офисы и на производство приобретают галогенные и светодиодные лампы. Обычные лампочки накаливания сейчас применяются редко, поскольку они тратят много электроэнергии, быстро выходят из строя.
Чаще всего освещение бывает смешанным, когда естественное сочетается с искусственным. Последнее также подразделяется на следующие виды:
Нормы и требования по освещению
Чтобы грамотно нормировать освещение, нужно строго следовать СанПиН и иным нормативным документам. Все требования можно условно поделить на касающиеся собственно освещенности и относящиеся к качеству света. Общие для всех отраслей требования:
Освещение при работе за ПК
Долгая, ежедневная работа с компьютером часто вызывает снижение зрения у сотрудников. Такие проблемы можно исключить или замедлить, соблюдая нормы и рекомендации:
Коэффициенты отражения окружающих поверхностей
Отражение от поверхностей — важный показатель при организации рабочего места. Коэффициент отражения поверхности означает способность основания отражать падающий световой поток. Он равен отношению света, отраженного от поверхности, к общему падающему световому потоку. Такие коэффициенты давно рассчитаны (в зависимости от материала цифры могут варьироваться):
Нормы освещения на производстве
Существуют определенные рекомендации по нормированию освещения в производственных помещениях. Они сильно отличаются в зависимости от точности и сложности работ. Например, для швеи, грузчика и сборщика мелких электротехнических изделий нормы совершенно разные. На производстве организация рабочих мест подчиняется таким требованиям:
Нормы по освещенности для разных производственных отраслей:
| Разряд по зрительной работе | Характеристика работы | Освещенность, Лк (в зависимости от подразрядов а,б,в,г) |
|---|---|---|
| 1 | Наивысшей точности | 400-1250 |
| 2 | Очень высокой точности | 300-750 |
| 3 | Высокой точности | 200-500 |
| 4 | Средней точности | 200-300 |
| 5 | Малой точности | 200-300 |
| 6 | Грубая | 200 |
| 7 | Наблюдение за работой | 20-75 |
Подразряды уменьшают норму по освещенности. Так, при подразряде а — постоянной работе, она выше, далее снижается при подразряде б (постоянное пребывание в помещении с периодическим трудом), в (периодическое пребывание на работе и периодический труд), г (наблюдение за коммуникациями, оборудованием).
Отраслевые нормы искусственного освещения
Кроме сведений СНиП, которые являются общими, есть ряд отраслевых документов, разрабатываемых специальными институтами. Они устанавливаются в зависимости от типа отрасли после анализа ее специфики, и только затем переходят в разряд рекомендаций. При отсутствии конкретных отраслевых норм придется пользоваться общими.
Все нормативы в промышленности зависят от точности зрительных работ, которая делится на 7 разрядов в зависимости от величины объекта работы и сложности труда. Например, точные работы (1-4 разряды) подразумевают наличие объекта размером от 0,15 мм (наивысшая точность) до 5 мм (средняя точность). Пятый разряд (малой точности) может включать работу со светящимися объектами.
При делении работ по сложности внутри разряда учитывается цвет фона, ведь он влияет на коэффициент отражения (так, черный цвет имеет самый низкий коэффициент отражения). Нормы обязательно учитывают следующие факторы:
Оптимальное освещение рабочего места — как его вычислить
Для выявления коэффициента освещенности нужно применить такую формулу:
КО = Световой поток (Ватт)/ площадь помещения (кв.м.)
Пропорционально повышению площади снижается КПД потока света.
Организация комфортного рабочего места
Равномерность освещения — важное требование к рабочему месту. Это важно для обеспечения комфорта глаз в процессе трудовой деятельности, ведь, в противном случае, зрению придется постоянно адаптироваться к сменам типа освещения. Адаптация происходит по мере изменения размера зрачка, количества светочувствительного вещества и т.д.
Если перейти из очень светлого помещения в полную темноту, глаз будет полностью адаптироваться долго (более часа), обратный процесс займет 15 минут.
Важно знать! Чем меньше разница между освещенностью зон, тем быстрее происходит адаптирование, тем менее вредно оно для зрения.
Примером неправильного освещения можно назвать подсветку документа на столе и отсутствие освещенности для монитора, книги, на которые тоже приходится регулярно смотреть. Частая необходимость в адаптации вызывает утомление и перенапряжение глаз.
Рекомендации по организации места работы:
Факторы зрительного комфорта
При оформлении интерьера в офисных помещениях важно учитывать цветовую гамму стен, ведь она по-разному воздействует на человека. Лучше всего выбирать пастельные тона, а также зеленоватые, желтые оттенки, приятные для глаз. Есть и иные факторы зрительного комфорта:
Плохо воздействует на глаза блесткость, или сильная слепящая яркость — свойство ярких поверхностей ухудшать контрастность и нарушать зрительный комфорт. Утомление глаз вызывают и колебания света, они сильно снижают производительность труда, поэтому тоже недопустимы.
Выбор ламп для освещения рабочего места
Идеально подходят для глаз светодиодные лампы. Кроме того, они экономичны, длительно служат, потребляют мало электроэнергии при отличном КПД. Менее предпочтительны галогенные лампы, хотя передача цветовой гаммы у них тоже неплохая. Минус их заключается в сильном нагреве и невозможности применять в любых приборах освещения. Также на производстве используются люминесцентные лампы, но свет от них меньше подходит для глаз, является неестественным.
Выбрав подходящий светильник и правильно его расположив, можно быть уверенным в сохранении здоровья глаз.
Что такое нормирование освещенности и какими документами регулируется
Нормы освещения установлены для всех видов помещений и должны соблюдаться, чтобы обеспечить комфортные условия нахождения человека. Все важные аспекты собраны в отдельных нормативных документах, что позволяет быстро найти нужную информацию.
Нормативные документы, регулирующие нормы освещенности
Документация постоянно совершенствуется, так как появляются новые виды осветительного оборудования. Кроме того, меняются и условия работы на производствах, в офисах и других местах. Некоторые нормы света установлены давно, так как ряд показателей остается неизменным вне зависимости от вида оборудования и места его установки.
СНиП 23-05-95
Этот акт называется «Естественное и искусственное освещение» и регламентирует все значимые моменты по указанной теме. Он разработан с учетом всех нормативных документов и объединяет в себе основные показатели. Входит в «Комплекс 23», в нем есть вся документация по нормированию и проектированию освещения.
В СНиП 23-05-95 есть нормы для естественного, искусственного, а также совмещенного освещения сооружений и зданий. Также там собраны рекомендации по уличному освещению, касающиеся производственных площадок, складских комплексов и других важных зон.
Документ регламентирует вопросы, касающиеся проектирования света в зданиях различного назначения и на прилегающих территориях. Естественный и искусственный свет описываются в отдельных главах, поэтому разобраться не составит труда.
Нормы, установленные для определенного объекта надо использовать как ориентир, который показывает минимально допустимую освещенность. Превышение может иметь место, а вот показатели ниже установленных значений недопустимы.
СП 52.13330.2011
Свод правил также называется «Естественное и искусственное освещение». Он частично гармонизирован с европейскими нормами, но есть и ряд отличий, так как требования в нашей стране не совпадают со многими нормами, установленными в Европе. На основе этого документа можно разрабатывать стандарты организаций, касающиеся освещения, если есть особенности, которые надо регламентировать отдельно.
Установленные показатели проверяются на уровне рабочей поверхности, это нормированная минимальная освещенность. Для каждого варианта есть отдельная таблица, что упрощает пользование документом и позволяет быстро найти нужные данные.
В своде правил есть ссылки на документы, по которым установлены определенные значения для разных объектов. При проектировании надо проверить их, чтобы убедиться, что информация актуальна и не изменилась в сравнении с той, что указана в СП.
Что такое минимальная и средняя нормированная освещенность
Это важные показатели, от которых чаще всего отталкиваются при проектировании света, либо проверке уже установленной системы. Важно понимать, в чем разница между терминами, чтобы исключить любые ошибки и неточности. Все просто:
Нормы освещенности для разных видов помещений
Для простоты информация собрана в виде таблиц и сгруппирована в зависимости от типа помещения. Данные актуальны и могут использоваться при проектировании, планировании установки светильников или проверке работы системы. Нормы установлены не в ваттах, а в люксах, это важно помнить.
Кстати! Контролировать показания нужно люксометром. Причем, прибор должен быть поверен в установленном порядке, только тогда данные можно считать верными.
Нормы освещенности в офисе
Люди чаще всего занимаются работой за компьютером или с бумагами. Поэтому очень важно обеспечить правильную видимость, чтобы зрение не уставало и сотрудники эффективно работали в течение всего рабочего времени. Нормы освещенности помещений в таблице сгруппированы в соответствии с их классификацией в СНиП.
| Вид офисного помещения | Уровень освещенности, Лк | Предельное слепящее действие (UGR) |
| Архивы и помещения с документацией | 200 | 25 |
| Места проведения копировальных работ, помещения для делопроизводства | 300 | 19 |
| Приемные | 300 | 22 |
| Переговорные комнаты и конференц-залы | 300 | 19 |
| Места для обработки данных, чтения, печати или ручного заполнения документов | 600 | 19 |
| Помещения для проектирования и черчения | 750 | 16 |
В нормах СанПиН могут быть указаны особые условия освещенности для некоторых рабочих мест. Также большое значение имеет цветопередача (Ra), которая показывает, насколько правильно искусственное освещение передает оттенки. Для всех административных помещений минимальная норма составляет 80, она может быть намного больше, это не запрещено.
Нормы освещенности производственных помещений
Тут нет перечисления конкретных вариантов, так как это заняло бы не одну книгу. Все рабочие зоны делятся по разрядам в соответствии с тем, какое зрительное напряжение требуется для нормального выполнения обязанностей.
| Разряд зрительной работы | Характеристика | Комбинированная освещенность | Общее освещение |
| 1 | Наивысшая точность | От 1500 до 5000 | От 400 до 1250 |
| 2 | Очень высокая точность | От 1000 до 4000 | От 300 до 750 |
| 3 | Высокая точность | От 400 до 2000 | От 200 до 500 |
| 4 | Средняя точность | От 400 до 750 | От 200 до 300 |
| 5 | Малая точность | 400 | От 200 до 300 |
| 6 | Грубые работы | 200 | |
| 7 | Наблюдение за производственным процессом | От 20 до 200 |
Нормы освещенности технических и вспомогательных помещений
Технические помещения используются для обеспечения рабочего процесса, в них может быть установлено оборудование или хранятся запасные части и т.д. Вспомогательные помещения помогают нормально выполнять работу, поэтому им тоже надо уделять внимание.
| Тип помещения | Норма освещенности в Лк |
| Чердаки | 20 |
| Машинные отделения | 30 |
| Коридоры | От 20 до 50 |
| Главные проходы и коридоры | 100 |
| Лестничные клетки | От 20 до 50 |
| Вестибюли и гардеробы | От 75 до 150 |
| Душевые, раздевалки, помещения для обогрева | 50 |
| Умывальные, санузлы, места для курения | 75 |
Нормы освещенности школ
Тут может быть много вариантов, но основных показателей три, именно на них чаще всего ориентируются при проектировании.
| Вид помещения | Норма освещенности, Лк |
| Учебные классы | От 200 до 750 |
| Читальные залы и библиотеки | От 50 до 1500 |
| Спортивные залы | От 100 до 300 |
Есть отдельные нормы для всех видов заведений, поэтому надо подбирать показатели, которые подходят для определенного учреждения образования.
Европейские нормы освещения и их сравнение с российскими
Чаще всего нормы в Европе на порядок выше, чем в России.
| Тип помещения | Норма в России (Лк) | Норма в Европе (Лк) |
| Архив | 75 | 200 |
| Лестницы | 50-100 | 150 |
| Помещения для работы с документами и за компьютером | 300 | 500 |
| Офисы со свободной планировкой | 400 | 750 |
| Проектировочные и чертежные помещения | 500 | 1500 |
Нормы освещенности обязательны к выполнению как на производстве или в офисе, так и дома. Все они подобраны так, чтобы обеспечить максимальный комфорт для зрения при выполнении определенных работ.