5. Подведение итогов
Обобщение материала, вопросы для закрепления материала.
Что изучает антропометрия?
Для чего используются антропометрические измерения человека в эргономике?
Перечислите факторы, влияющие на комфортное пребывание человека в окружающей среде.
Преподаватель__________________________
Раздел 3. Эргономические основы проектирования систем: человек – отдых,
человек – производство.
Занятия 4, 5.
Тема 4. Светотехническое оборудование.
Цель: виды светотехнического оборудования, характеристика ламп.
Вид занятия:лекция.
Метод: объяснение
Литература: В.Ф.Рунге, Ю.П.Манусевич, "Эргономика в дизайне", М.,"Архитектура-
С",2005.
Структура занятия
1. Организационная часть занятия.
Проверка присутствия студентов на занятиях. Ответы на вопросы студентов.
2. Сообщение темы, формирование цели и основних заданий.
определение светотехнического оборудования, знакомство с его видами.
Светотехническое оборудование.
3. Мотивация учебной деятельности
Студенты должны знать:
виды источников света
виды осветительных приборов,
виды светотехнического оборудования.
План занятия:
виды источников света
характеристика ламп накаливания
характеристика галогенных ламп
характеристика люминисцентных ламп
светотехническое оборудование
определения и термины
5. Тезисы лекции.
Основной функциональный элемент светильника — источник света. Наиболее распространенные источники света для внутренних нужд):
лампы накаливания традиционного исполнения;
галогенные лампы накаливания;
люминесцентные лампы трубчатые и фигурные.
Освещение открытых территорий (улиц, площадей, придомовых территорий, спортивных площадок и т.д.), а также наружное освещение и световое оформление зданий, памятников, фонтанов и пр., обычно осуществляется разрядными лампами высокого давления, которые подразделяются на три группы:
дуговые ртутные люминесцентные (ДРЛ);
металлогалогенные (МГЛ);
натриевые лампы высокого давления (НЛВД).
Лампы накаливания.
Почти для всех видов ламп средний срок службы составляет всего 1 000 час. При работе, в среднем, 8 час в день лампа живет обычно 3—5 месяцев. К концу срока лампа теряет от 5 до 13 %первоначального светового потока, что является достаточно хорошим показателем. Лампы имеют невысокую световую отдачу — от 7 до 17 лм/Вт. Значения светового потока ламп на напряжение 200 В мощностью 40, 60, 75 и 100 Вт при расчетах можно принять равными, соответственно, 430, 730, 1 000 и 1 380 лм. Для ламп с криптоновым наполнением (грибообразных) эти значения примерно на 7—10 % выше.
Галогенные лампы накаливания. По принципу действия эти лампы устроены так же, как и другие лампы накаливания. Главное отличие состоит в том, что внутренний объем лампы заполнен парами йода или брома — т.е. галогенных элементов, что и отражено в названии ламп.
Наряду с лампами, рассчитанными для непосредственного включения в сеть с напряжением 220, 127 или 110 В, очень широкое применение находят лампы низкого напряжения — обычно на 12 В.
Большинство ламп имеют срок службы 2 000 час, т.е. в 2 раза больший, чем обычные лампы накаливания. Некоторые типы зеркальных ламп выпускаются со сроком службы 3 000 и 4 000 час. Энергоэкономичность таких ламп в 1,5—2 раза выше, чем у других ламп накаливания.
Основные области применения. Лампы на сетевое напряжение с цилиндрической или свечеобразной колбой с успехом заменяют обычные лампы во всех сферах их применения и особенно там, гдетребуются небольшие габариты по условиям размещения в стесненных объемах или скрытого расположения.
Люминесцентные лампы. Принцип действия состоит в использовании явлений электролюминесценции (свечения паров металлов и газов при прохождении через них электрического тока) и фотолюминесценции (свечения вещества люминофора при его облучении другим, например, невидимым ультрафиолетовым светом). В люминесцентной лампе электрический разряд проходит при низком давлении ртути и некоторых инертных газов; электролюминесценция характеризуется очень слабым видимым и сильным УФ излучением.
Лампы отличаются высоким сроком службы, достигающим 15 000 час. К концу срока службы лампы теряют до 30 % светового потока, сохраняя работоспособность. Их эксплуатация после этого экономически нецелесообразна из-за недопустимого снижения освещенности и проблем со стабильными зажиганием и работой.
Компактные люминесцентные лампы. Основная особенность устройства компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) состоит в придании различными способами разрядной трубке таких форм, которые бы обеспечивали резкое снижение длины лампы.
Срок службы большинства ламп составляет 10 000 час, т.е. в 10 раз выше, чем ламп накаливания. При средней наработке 8 час в сутки замена ламп требуется один раз в 3—4 года.
Для выбора лампы большое значение имеет ее цветность и цветопередача. Тепло-белая тональность ламп создает атмосферу уюта, домашнего очага и, при необходимости, сверкающей праздничности в приемных залах и презентативных помещениях. Лампы тепло-белого света уместны для освещения жилых комнат, гастрономических и цветочных магазинов, дорогих магазинов синдивидуальным обслуживанием, кафе и ресторанов, офисов, больничных палат.
Лампы холодной тональности ассоциируются с дневным светом и более предпочтительны при создании общего равномерного освещения больших и средних помещений с повышенными уровнями освещенности (более 300 лк).
Лампы нейтрально белой гаммы занимают промежуточное положение и являются более универсальными.
Светотехническое оборудование.
Светотехническое оборудование — изделия (приборы), предназначенные для освещения помещений, открытых пространств, отдельных зон и предметов в них, а также создания светоцветовых эффектов.
Основные цели, которые ставятся при организации искусственного освещения среды и в т.ч. интерьеров (в первуюочередь жилых): создание зрительного комфорта с обеспечением оптимальных зрительных условий для различных видов жизнедеятельности; содействие достижению целостности восприятия среды и ее эмоциональной выразительности.
На примере организации освещения жилого интерьера рассмотрим классификацию светильников в зависимости от места и способа их установки.
Общее освещение обычно дают традиционные потолочные светильники, люстры. Чаще всего это непривлекательное и скучное решение: ровный, плоский, излишне яркий свет. Тот же уровень освещенности может быть достигнут с помощью нескольких источников света, которые будутсоздавать освещенные островки. Настенные бра с направлением света вверх и вниз, точечные светильники, торшеры — все это альтернативные решения общего освещения, которые наиболее часто используются в американских интерьерах.
Рабочее освещение ориентировано на определенную цель. Оно должно быть достаточно сильным, сконцентрированным, давая возможность читать, писать, работать на компьютере, готовить еду без напряжения и утомления зрения (лампа на столе, бра у кровати, светильники около зеркала, газовой плиты и пр.).
Декоративное освещение призвано подчеркнуть пропорции комнаты или какие-то декоративные детали. Слишком сильные световые акценты не создадут желаемого эффекта, а освещение помещения, зоны лишится дифференциации и сбалансированности. Многие светильники могут играть роль декоративных, если интенсивность их света регулируется (торшеры, поворотные подвесные светильники, настольные лампы и т.д.).
Таким образом, бытовые светильники (это же во многом характерно и для светильников производственной среды и общественных учреждений) подразделяется на:
потолочные (подвесные, утопленные, передвижные);
настенные (пристроенные, подвесные, передвижные);
настольные (переносные, пристроенные);
напольные (переносные);
встроенные в оборудование (кухонная мебель и пр.).
Определения и термины
Световой поток
Световой поток – это световая энергия, излучаемая источником света в единицу времени в видимом диапазоне спектра. Единица светового потока – люмен (Лм).
Заданная освещенность
Заданная освещенность – мера количества света, падающего на поверхность от окружающей среды и локальных источников света, измеряется в люксах, один люкс (лк) равен 1 лм/м² освещаемой поверхности.
Световая эффективность
Световая эффективность – это отношение светового потока к соответствующей потребляемой электрической мощности. Практически, эта величина выражает светоотдачу лампы. Единица измерения – лм/вт (люмен на ватт).
Сила света
Сила света – это интенсивность светового потока, приходящаяся на единицу телесного угла в заданном направлении. Единица измерения – кд (кандела).
Индекс цветопередачи
Индекс цветопередачи – мера соответствия зрительного восприятия цветного объекта, освещенного исследуемым и стандартным источниками света при определенных условиях наблюдения. Объективной характеристикой здесь является значение индекса цветопередачи Ra, максимально возможное значение, которого равно 100. Чем больше индекс, тем точнее будет восприятие цветов. Проводить сравнения различных источников по величине Ra лучше при близких цветовых температурах.
На практике обычно пользуются тремя категориями цветопередачи:-Raмежду 90 и 100 (Прекрасные цветопередающие свойства. Область применения – в основном там, где не важна точная оценка цвета).
- Raмежду 80 и 90 (Хорошие цветопередающие свойства. Область применения – там, где точная оценка не является приоритетной задачей, но хорошая цветопередача все же важна). -Raниже 80 (Цветопередающие свойства от удовлетворительных до плохих. Области применения: там, где цветопередача не важна).
Максимальное значение коэффициента Raсоставляет 100 (это значение принимается для солнечного света, а также для большинства ламп накаливания).
Данная классификация зависит от требований, обусловленных конкретным применением источника света. Например, излучение с Ra=60 неприемлемо для освещения магазина, но оптимально для функционального освещения автодороги.
Цветовая температура
Постепенно нагреваемый идеальный излучатель (черное тело) испускает свет различной цветовой окраски в зависимости от температур. Цветовой температурой лампы является температура, до которой необходимо нагреть черное тело, чтобы тон испускаемого им света был примерно того же спектрального состава и цветовой окраски, что и свет заданного источника. Единицей измерения – К (градус Кельвина)
Классы защиты светильников
Светильники классифицируются в соответствии с типом защиты от поражения электрическим током.
КЛАСС 0
Светильник, в котором защита от поражения электрическим током основана на рабочей изоляции. Это означает, что никаким образом невозможен контакт человека с токоведущими частями. В случае если произошло замыкание доступных человеку токопроводящих частей на токоведущие элементы системы электропроводки, надежность защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции зависит от условий окружающей среды.
КЛАСС 1
Светильник, в котором защита от поражения электрическим током основана не только на рабочей изоляции, но и на других мерах безопасности. Предусмотрены меры для соединения доступных человеку токопроводящих частей к защитному контакту (заземлению) в системе электропроводки таким образом, что доступные человеку токопроводящие части не могут находиться под фазовым напряжением в случае повреждения рабочей изоляции.
КЛАСС II
Светильник, в котором защита от поражения электрическим током основана не только на рабочей изоляции, но и на других мерах безопасности. Предусмотрена двойная изоляция, либо усиленная изоляция. Защитное заземление не требуется. Не зависит от условий окружающей среды.
КЛАСС III
Светильник, в котором защита от поражения электрическим током основана на использовании Безопасного Низкого Напряжения (SELV) и в котором не возникает напряжение, превышающее SELV.
ЗНАК F (IEC EN 60598-1 Приложение N)
Если светильник имеет знак F, то это означает, что его можно устанавливать на поверхность из нормального возгораемого материала. Нормально возгораемые поверхности имеют такие материалы, как дерево или дерево содержащие материалы с толщиной поверхности более 2мм.
Степень защиты светильников
Степень защиты IP (IЕС EN 60598-1)
1-ая цифра - защита от проникновения инородных твердых предметов
0 - Нет защиты
1 - Защита от проникновения твердых объектов размером более 50 мм; частей человеческого тела, таких как руки, ступни и т.д. или других инородных предметов размером не менее 50 мм.
2 - Защита от проникновения твердых размером более 12 мм; пальцев рук или других предметов длинной не более 80 мм, или твердых предметов
3 - Защита от проникновения твердых объектов размером более 2,5 мм; инструментов, проволоки или других предметов диаметром не менее 2,5 мм.
4 - Защита от проникновения твердых объектов размером более 1 мм; инструментов, проволоки или других предметов диаметром не менее 1 мм.
5 - Частичная защита от проникновения пыли. Полная защита от всех видов случайного проникновения. Возможно, лишь попадание пыли в количестве, не нарушающем работу прибора.
6 - Полная защита от проникновения пыли и случайного проникновения.
2-ая цифра - защита от проникновения инородных жидкостей
0 - Нет защиты
1 - Защита от попадания капель, падающих вертикально вниз.
2 - Защита от попадания капель, падающих объектов сверху под углом к вертикали не более 15° (оборудование в нормальном положении).
3 - Защита от попадания капель или струй, объектов падающих сверху под углом к вертикали не более 60° (оборудование в нормальном положении).
4 - Защита от попадания капель или брызг, падающих под любым углом.
5 - Защита от попадания струй воды, падающих под любым углом.
6 - Защита от попадания струй воды под от всех видов давлением под любым углом.
7 - Защита от попадания воды при временном погружении в воду. Вода не вызывает порчи оборудования при определенной глубине и времени погружения.
8 - Защита от попадания воды при постоянном погружении в воду. Вода не вызывает порчи оборудования при заданных условиях и неограниченном времени погружения.
Наиболее распространенными являются следующие классы защиты: (IP классы)
IP20 Светильники могут применяться только для внутреннего освещения в нормальной незагрязненной среде. Типовые области применения: офисы, сухие и теплые промышленные цеха, магазины, театры.
IP21/IP22 Светильники могут применяться в не отапливаемых (промышленных) помещениях и под навесами, так как они защищены от попадания капель и конденсации воды.
IP23 Светильники могут применяться в не отапливаемых промышленных помещениях или снаружи.
IP43/IP44 Светильники тумбовые и консольные для наружного уличного освещения. Тумбовые светильники устанавливаются на небольшой высоте и защищены от проникновения внутрь мелких твердых тел, а также дождевых капель и брызг. Для промышленных светильников, используемых для освещения высоких цехов, и уличных светильников, распространенной комбинацией является защита электрического блока по классу IP 43 (для обеспечения безопасности), а оптического блока по классу IP 54/IP 65 (чтобы предотвратить загрязнение отражателя и лампы).
IP50 Светильники для пыльных сред, защищенные от быстрого внутреннего загрязнения. Снаружи светильники IP 50 могут легко очищаться. На объектах пищевой промышленности следует применять закрытые светильники, в которых предусмотрена защита от попадания осколков стекла от случайно разбитых ламп в рабочую зону. Хотя степень защиты предусматривает обеспечение работоспособности самого светильника, она также означает, что отдельные частицы не могут выпасть из корпуса, что соответствует требованиям пищевой промышленности. Для освещения помещений с повышенной влажностью светильники IP 50 применять нельзя.
IP54 Традиционный класс для водонепроницаемого исполнения. Светильники можно мыть без каких-либо отрицательных последствий. Такие светильники также часто используются для освещения цехов пищевой промышленности, рабочих помещений с повышенным содержанием пыли и влаги, а также под навесами.
IP60 Светильники полностью защищены от накопления пыли и могут использоваться в очень пыльной среде (предприятие по переработке шерсти и тканей, в каменоломнях). Для освещения предприятий пищевой промышленности светильники в исполнении IP 60 встречаются редко, чаще там, где требуется IP60, применяют класс IP 65/IP 66.
IP65 IP 65/IP 66 относятся к струезащищенным светильникам, которые применяются там, где для их очистки используются струи воды под давлением или в пыльной среде. Хотя светильники не являются полностью водонепроницаемыми, проникновение влаги не оказывает никакого вреда на их функционирование. Светильники часто выпускаются в ударозащищенном исполнении.
IP67/IP68 Светильники этого класса можно погружать в воду. Могут применяться для подводного освещения бассейнов и фонтанов. Светильники для освещения палубы кораблей также соответствуют этому классу защиты. Метод испытаний не подразумевает, что светильники с IP 67/IP 68 также удовлетворяют требованиям класса IP 65/IP 66.
|
|
Светильники могут применяться только для внутреннего освещения в нормальной незагрязненной среде |
|
|
Светильники могут применяться в неотапливаемых промышленных помещениях или снаружи |
|
|
Светильники с защитой от попадания посторонних твердых тел размером более 1 мм |
|
|
Светильники с защитой от проникновения внутрь мелких твердых тел размером более 1 мм |
|
|
Водозащищенное исполнение светильника. Светильники можно мыть без каких-либо отрицательных последствий. Светильники можно использовать для рабочих помещений с повышенным содержанием пыли и влаги, а также под навесами |
|
|
Светильники полностью защищены от проникновения пыли. Проникновение влаги не оказывает никакого вреда на функционирование светильника |
|
|
Класс защиты I от поражения электрическим током (знак заземления) |
|
|
Класс защиты II от поражения электрическим током (двойная усиленная изоляция, подсоединение заземления запрещается) |
|
|
Класс защиты III от поражения электрическим током (питание сверхнизким напряжением) |
|
|
Светильники, пригодные для установки на опорных поверхностях из нормально возгораемых материалов (температура воспламенения больше 200°С) |
|
|
Компенсация реактивной мощности |
|
|
Знак соответствия европейским нормам электромагнитной совместимости |
|
|
Номинальное напряжение |
|
|
Люминесцентная лампа Т8 |
|
|
Люминесцентная лампа T5 |
|
|
Компактная люминесцентная лампа 2G11 |
|
|
Компактная люминесцентная лампа G23 |
|
|
Компактная люминесцентная лампа G24 |
|
|
Компактная люминесцентная лампа 2G7 |
|
|
Лампа накаливания |
|
|
Газоразрядная лампа |
|
|
Ртутная лампа |
|
|
Галогенная лампа |
