Искусственное освещение - это свет, который создается с помощью искусственных источников света, таких как лампы, светильники, светодиоды, лазеры и т.д.
Искусственное освещение применяется в различных сферах деятельности и типах помещений, чтобы обеспечить нужный уровень и качество освещения в темное время суток или при недостатке естественного света. Оно может иметь разные функциональные, эстетические, экономические и экологические цели и эффекты.
Естественное и искусственное освещение
Искусственное и естественное освещение - это два основных вида освещения, которые используются в различных сферах жизни и деятельности человека. Они имеют свои преимущества и недостатки, а также нормы и требования, которые необходимо соблюдать для обеспечения комфорта, безопасности и энергосбережения.
Естественное освещение - это свет, который поступает в помещение из внешних источников, таких как солнце, луна, звезды, небо.
Естественное освещение зависит от многих факторов, таких как географическое положение, время года, время суток, погодные условия, ориентация и конструкция здания, наличие препятствий и отражающих поверхностей.
Естественное освещение может быть верхним, боковым или комбинированным, в зависимости от расположения окон и других проемов в стенах и крыше здания.
Искусственное освещение - это свет, который создается с помощью искусственных источников света, таких как лампы, светильники, светодиоды, лазеры и т.д.
Искусственное освещение может быть общим, местным, совмещенным или декоративным, в зависимости от функциональной и эстетической задачи.
Искусственное освещение может быть управляемым с помощью различных систем и устройств, таких как выключатели, диммеры, датчики, контроллеры, интерфейсы и т.д.
Преимущества естественного освещения перед искусственным заключаются в том, что оно:
- Бесплатно и экологично, так как не требует расхода электроэнергии и не загрязняет окружающую среду;
- Благоприятно влияет на здоровье и настроение человека, так как способствует выработке витамина D, регулирует биологические ритмы, повышает работоспособность и снижает стресс;
- Придает помещению естественность, просторность и уют, так как создает разнообразные светотени, оттенки и отражения.
Недостатки естественного освещения перед искусственным заключаются в том, что оно:
- Непостоянно и непредсказуемо, так как зависит от многих внешних факторов, которые могут изменяться в течение дня и года;
- Недостаточно и неоднородно, так как не может обеспечить нужный уровень и качество освещения во всех точках помещения, особенно в глубоких и темных зонах;
- Неконтролируемо и неадаптивно, так как не может быть регулировано по яркости, цвету, направлению и распределению в соответствии с потребностями и предпочтениями пользователя.
Роль искусственного освещения в современном обществе
Роль искусственного освещения в современном обществе очень велика. Оно не только обеспечивает нормальную видимость и комфорт в разных условиях, но и создает новый облик города, подчеркивает архитектуру, влияет на психологию и здоровье человека, способствует энергосбережению и экологии.
Освещение для работы и быта
Искусственное освещение позволяет продлить световой день и выполнять различные виды деятельности в темное время. Оно также создает уют и комфорт в жилых и общественных помещениях, учитывая потребности и предпочтения пользователей.
Освещение должно соответствовать нормам и рекомендациям по освещенности, яркости, контрасту, цветовому рендерингу, безопасности.
Освещение для красоты и эстетики
Искусственное освещение выявляет и подчеркивает внутреннее пространство и тектоническую систему, масштабность и стиль интерьера. Оно также формирует новый облик города, акцентируя архитектурные объекты, памятники, парки, мосты, фонтаны и т.д.
Освещение может быть динамичным, сменяющимся по времени, цвету, интенсивности, создавая разнообразные, порой фантастические образы и ощущения.
Освещение для здоровья и благополучия
Искусственное освещение влияет на психофизиологическое состояние человека, его настроение, эмоции, бодрость, сон, иммунитет и т.д.
Освещение может быть адаптивным, персонализированным, интерактивным и контекстно-зависимым, учитывая биологические ритмы, индивидуальные особенности и внешние факторы. Освещение также может быть терапевтическим, используясь для лечения различных заболеваний, связанных с нарушением зрения, нервной системы, кожи и т.д.
Особенности освещения в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, образовании, культуре, спорте, быту
Искусственное освещение в различных сферах деятельности и типах помещений имеет свои особенности, зависящие от целей, задач и условий освещаемых объектов.
Освещение в промышленности должно обеспечивать безопасность, производительность, качество и экономичность производственного процесса. Для этого необходимо учитывать виды работ, характеристики оборудования, особенности помещений и требования норм.
Освещение в сельском хозяйстве должно способствовать росту и развитию растений и животных, улучшению их здоровья и продуктивности, снижению заболеваемости и стресса. Для этого необходимо учитывать биологические потребности растений и животных, факторы окружающей среды, технологию выращивания и требования норм.
Освещение в медицине должно обеспечивать точность, надежность, комфорт и гигиену медицинских процедур, диагностики и лечения. Для этого необходимо учитывать виды медицинских действий, характеристики медицинского оборудования, особенности помещений и требования норм.
Освещение в образовании должно способствовать повышению учебной эффективности, внимания, памяти, мышления и творчества учащихся и преподавателей. Для этого необходимо учитывать виды учебных дисциплин, характеристики учебного оборудования, особенности помещений и требования норм.
Освещение в культуре должно создавать атмосферу красоты, гармонии, настроения и эмоций для зрителей и исполнителей. Для этого необходимо учитывать виды культурных мероприятий, характеристики сценического оборудования, особенности помещений и требования норм.
Освещение в спорте должно обеспечивать безопасность, эффективность, справедливость и зрелищность спортивных соревнований и тренировок. Для этого необходимо учитывать виды спортивных дисциплин, характеристики спортивного оборудования, особенности помещений и требования норм.
Освещение в быту должно создавать уют, комфорт, удобство и экономию для жильцов и гостей. Для этого необходимо учитывать виды бытовых действий, характеристики бытового оборудования, особенности помещений и требования норм.
Нормы и рекомендации по освещенности, яркости, контрасту, цветовому рендерингу, безопасности
Нормы и рекомендации по освещенности, яркости, контрасту, цветовому рендерингу, безопасности зависят от типа и характера освещаемого объекта, условий работы и требований к зрительному комфорту и производительности.
Освещенность - это отношение светового потока, падающего на поверхность, к площади этой поверхности. Освещенность измеряется в люксах (лк).
Нормы освещенности устанавливаются в зависимости от вида зрительной работы, ее сложности и точности.
Например, для общего освещения жилых помещений норма составляет 100 лк, а для освещения рабочих мест, где выполняются тонкие и точные работы, норма может достигать 1500 лк.
Яркость - это отношение светового потока, излучаемого или отраженного поверхностью, к площади этой поверхности, видимой из данной точки. Яркость измеряется в канделах на квадратный метр (кд/м2).
Нормы яркости устанавливаются в зависимости от уровня освещенности, контраста, цвета и расположения поверхностей.
Например, для общего освещения помещений норма яркости потолка составляет 50-100 кд/м2, а для освещения рабочих мест, где выполняются работы с высокими требованиями к зрению, норма яркости источников света не должна превышать 200 кд/м2.
Контраст - это отношение яркости одной поверхности к яркости другой поверхности, с которой она сравнивается. Контраст может быть положительным, если яркость первой поверхности больше яркости второй, или отрицательным, если наоборот.
Контраст влияет на зрительное восприятие, утомляемость и напряжение глаз. Нормы контраста устанавливаются в зависимости от вида зрительной работы, ее продолжительности и частоты.
Например, для общего освещения помещений норма контраста между рабочей поверхностью и окружающим фоном составляет 3:1, а для освещения рабочих мест, где выполняются работы с мелкими деталями, норма контраста между деталью и фоном составляет 10:1.
Цветовой рендеринг - это способность источника света передавать цвета освещаемых объектов так, как они бы выглядели при естественном освещении.
Цветовой рендеринг характеризуется индексом цветопередачи (Ra), который принимает значения от 0 до 100. Чем выше индекс, тем лучше цветовой рендеринг.
Нормы цветового рендеринга устанавливаются в зависимости от вида зрительной работы, ее качества и эстетики.
Например, для общего освещения помещений норма индекса цветопередачи составляет 80, а для освещения рабочих мест, где выполняются работы с высокими требованиями к цветовому восприятию, норма индекса цветопередачи составляет 90.
Безопасность - это отсутствие или минимизация рисков, связанных с воздействием освещения на здоровье и жизнь человека. Безопасность освещения зависит от многих факторов, таких как напряжение, ток, излучение, температура, механическая прочность, степень защиты и т.д.
Нормы безопасности освещения устанавливаются в соответствии с техническими регламентами, государственными стандартами, правилами и инструкциями.
Например, для общего освещения помещений норма напряжения в цепях освещения составляет 220 В, а для освещения рабочих мест, где существует повышенная опасность поражения электрическим током, норма напряжения в цепях освещения составляет 42 В или 12 В.
Если вы хотите узнать больше о нормах и рекомендациях по освещенности, яркости, контрасту, цветовому рендерингу, безопасности, вы можете посмотреть следуюие нормативные документы:
- ГОСТ Р 55710-2013 Освещение рабочих мест внутри зданий. Нормы и методы измерений,
- СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95* (с Изменениями N 1, 2),
- ГОСТ Р 55706-2013 Освещение наружное утилитарное. Классификация и нормы.
Новые технологии, актуальность и перспективы развития искусственного освещения
Искусственное освещение - это важная и актуальная область, которая постоянно развивается и совершенствуется с помощью новых технологий. Среди них можно выделить следующие:
- Светодиодные источники света. Это самые энергоэффективные, долговечные и экологичные источники света, которые имеют широкий спектр цветов и возможности управления. Светодиоды используются для освещения различных объектов, от домашних и офисных помещений до улиц и памятников. Светодиоды также применяются для создания интеллектуального освещения, которое адаптируется к потребностям и предпочтениям пользователей, а также к внешним условиям.
- Органические светодиоды. Это тонкие и гибкие панели, которые излучают свет при протекании электрического тока через органические соединения. Органические светодиоды имеют высокий уровень цветопередачи, контраста и угла обзора. Они также могут быть прозрачными или зеркальными в выключенном состоянии. Органические светодиоды используются для создания гибких и прозрачных дисплеев, освещения интерьеров и экстерьеров, а также для биомедицинских приложений.
- Лазерные источники света. Это источники света, которые генерируют когерентный и направленный световой поток с помощью стимулированного излучения. Лазерные источники света имеют высокую мощность, эффективность и дальность действия. Они также могут быть модулированы по частоте и фазе. Лазерные источники света используются для освещения больших и удаленных объектов, передачи данных по оптическим каналам, а также для научных, промышленных и военных приложений.
- Квантовые точки. Это наночастицы полупроводников, которые излучают свет разных цветов в зависимости от их размера и формы. Квантовые точки имеют высокую яркость, насыщенность и стабильность. Они также могут быть синтезированы из нетоксичных и биосовместимых материалов. Квантовые точки используются для улучшения качества изображения на дисплеях, освещения с высоким индексом цветопередачи, а также для биолюминесцентной диагностики и терапии.
Перспективы развития искусственного освещения связаны с улучшением характеристик источников света, расширением их функциональности и возможностей интеграции с другими технологиями, а также с учетом экологических и социальных аспектов. Некоторые из направлений развития искусственного освещения могут быть следующими:
- Развитие гуманистического освещения, которое учитывает психофизиологические и эмоциональные потребности человека, а также влияние освещения на его здоровье, благополучие и поведение. Такое освещение может быть адаптивным, персонализированным, интерактивным и контекстно-зависимым.
- Развитие интегрированного освещения, которое сочетает в себе различные функции, такие как источники света, дисплей, датчики, коммуникация, безопасность и энергосбережение. Такое освещение может быть встраиваемым, носимым, имплантируемым или самостоятельным.
- Развитие устойчивого освещения, которое минимизирует негативное воздействие на окружающую среду, ресурсы и климат. Такое освещение может быть основано на возобновляемых источниках энергии, биомиметических и биоразлагаемых материалах, а также на принципах экономики замкнутого цикла.
Андрей Повный