Изисквания за изкуствено осветление за различните видове помещения

Здравейте, ще започнем тази поредица за основните изисквания за изкуствено осветление за различните видове помещения с някои понятия и определения.

Изисквания за изкуствено осветление – ЦВЕТОПРЕДАВАНЕ

Много полезна информация за здравословните и безопасни условия на труд ЗБУТ може да намерите на zbutinfo.com

Цветовият комфорт в едно помещение зависи в значителна степен от цвета на светлината на използваните светлинни източници и от тяхното цветопредаване.

Изборът на цвета на светлината на лампите се определя от желаното психологично и физиологично въздействие на околната среда, зависи също от нивото на осветеността, цветовото оформление, обзавеждането предназначението на помещението, от външният климат. В по-топлите климатични зони се предпочита по-висока цветна температура, а при студен климат – съответно по-ниска.

За зрителната ефективност, за доброто разположение и настроение е много важно цветовете на околната среда, обектите и човешката кожа да се възприемат като естествени и да отговарят на действителността, а хората да изглеждат здрави и привлекателни.

Лампи с индекс на цветопредаване по-нисък от 80 не бива да се използват във вътрешни пространства, където хората работят или се задържат продължително време. Изключения са възможни, но все пак трябва да се вземат съответни мерки за по-висока степен на цветопредаване при непрекъснато заети работни места и особено за безпогрешно разпознаване на сигналните цветове.

В най-общия случай окончателния избор на светлинен източник се определя чрез технико-икономическото сравнение.

1. Характеристика на цвета.

Цветът F има качествени и количествени характеристики.

• Качествените характеристики на цвета, наречени още цветност, обхващат: цветовия тон λ и чистотата (наситеността) на цвета p.
• Количествената характеристика се определя чрез стойността на излъчения, респективно отразен светлинен поток Ф_γ (обуславящ наблюдавания цвят) или чрез пропорционалната му яркост L.

Следователно цветът е тримерна величина: F= f (λ . p. L)

Цветови тон (основен).

Представлява дължина на вълната λ измервана в (nm) на монохромната светлина, която при подходящо смесване със стандартизирана ахроматична (бяла) светлина дава цветова еквивалентност с изследваната светлина.

Чистота (наситеност) на цвета.

Това е отношението на потока на монохроматичната светлина Φ_γ към общия поток Φ_z :

Ex = Ф_γ \Ф_γ + Φ_δ = Ф_γ\Φ_z

Φ_δ – потокът на ахроматичната (бяла) светлина

Коефициент на яркост – Υ.

Използва се за описване на количествената характеристика на цвета. Определя се като отношение на яркостта на дадена повърхност L към яркостта на идеален разсейвател при същите условия L₀  [ 2, 3, 4, 6 ].

Цветна температура Т_{ц .}

Чрез нея се характеризира цветът на лъчението на един светлинен източник. Представлява абсолютната температура (в К) на абсолютно черно тяло, при която то има същата цветност, както изследвания светлинен източник.

Цветова графика на системата X Y Z

По контура и са разположени спектрално чистите цветове, т.е.тези, в които няма примес на ахроматичен цвят. Точките, отговарящи на краищата на спектъра, са свързани с права, по която лежат така наречените ”пурпурни” цветове. В полето получено от контура се намират реалните цветове.

F₀ това е централната пресечна точка и представлява цветът на ахроматичната (бяла) светлина. По правите (радиални) излизащи от точка F₀ , са разположени цветовете с еднакъв цветови тон λ и различна чистота p, а по затворените (концентрични) контури се намират цветовете с различен цветови тон λ и еднаква чистота p.

2. Осветеност.

Осветеността Е се определя чрез отношението на частичния светлинен поток Δ_Φ  площови елемент ΔS, върху който този светлинен поток се разпределя равномерно :

Е =Δ_Φ\ΔS

За една голяма площ S разпределението на светлинния поток обикновено е неравномерно и всяка точка на площта има различна осветеност Е_ср на площ S

Е_ср= Ф\S

Тъй като осветеността на площта S не е еднаква във всички точки, понятието средна осветеност  Е_ср  се допълва с допълва с понятието коефициент на равномерност:                                                

 g₁= Е_мин\Е_ср                                                             g₂= Е_мин\Е_ср                                                          

където Е_мин,  Е_ср са минималната, респективно максималната осветеност, реализирани върху площта    S     . Съгласно определението за осветеността по уравнението за определяне на осветеността чрез отношението на частичния светлинен поток _, трябва

1 lx =1 lm\1 lm²

3. Изисквания за изкуствено осветление – Яркост.

Яркостта  L   на един светещ площов елемент  ΔS   в посока   α  се определя чрез отношението на интензитета на светлината в тази посока    I_α   към действително вижданата големина на светещия площов елемент  ΔS

L_α = I_α \ΔS = I_α\ΔS cos α

При една по голяма светеща площ    S    светлоизлъчването е обикновено неравномерно и затова отделните площови елементи на светещата площ имат различна яркост.

3.1 Зависимост между яркост и осветеност

• При дифузно отразяваща повърхност-яркостта ( в nt )може да се определи чрез формулата:

L = (1\π).ρE

където:

ρ –   е коефициент на отражение на повърхността;

E –   е осветеност, обусловена от падащия върху повърхността светлинен поток в lx.

• При дифузно пропускащи светлината материали (млечни стъкла, матирани, плексигласови или пластмасови листове и др.) тази зависимост е

L = (1\π).τ. E

където:

τ –  е коефициент на пропускане на светлината през прозрачния материал;

E –  е осветеност на страната, върху която пада светлинният поток, в lx.

3.2 Изчисляване на повърхността на хоризонтален повърхностен елемент

ΔS – хоризонтален повърхностен елемент

E_x – осветеност

I_α – интензитет на светлината

r – разстояние от светлоизточника до повърхностния елемент в m.

α – ъгъл, сключен между падащите светлинни лъчи и нормалата на повърхностния елемент.

E_x = I_α cos α\ r ² = I_α cos α\h ²

4. Светимост.

Светимостта М на един светещ площов елемент  ΔS  се определя чрез отношението на частичния излъчен светлинен поток  ΔФ  към  площовия елемент  ΔS   , от който този поток се излъчва равномерно:

M_ср = ΔФ/ΔS

За една голяма площ  S излъчването на светлинния поток е обикновено неравномерно, затова аналогично отново се използва понятието средна светимост:

M_ср = ΔФ\ΔS

По международната измервателна система ( SI ) за светимостта не се предвижда отделна единица мярка. Тя се изразява по уравнението за светимост на един светещ площов елемент с 1m\ m  ².

И  двете понятия – осветеност и светимост изразяват площова плътност на светлинния поток. Но въпреки, че са доста близки, между тях има разлика:

• За осветеността се говори, когато дадена площ се осветява от падащ върху нея светлинен поток,
• За светимост се говори, когато самата площ свети, т.е. когато площта излъчва, пропуска или отразява светлина.

5. Интензитет на светлината.

Интензитет на светлината е ъгловата плътност на светлинния поток  I.

Определя се чрез отношението на частичния светлинен поток  ΔФ към просранствения ъгъл  ΔΩ, в чиито граници този поток равномерно се излъчва:

I = ΔФ\ΔΩ

Съгласно това уравнение връзката между единица интензитет на светлината и единица светлинен поток е:

1cd = 1 lm\1 sr ,

където:

1 sr (стерадиан) е единица пространствен ъгъл

1 cd (кандел) е единица интензивност на светлината.

В международната измервателна система ( SI ) единицата интензивност на светлината (1 cd) е приета за основна и се дефинира с еталон от абсолютно черно тяло. Единиците на останалите светлинни величини са производни на единицата интензитет на светлината.

Пространственият ъгъл     ΔΩ   се определя чрез отношението на площта  ΔS , която той очертава върху повърхността на сфера с радиус r, към квадрата на радиуса на тази сфера.

ΔΩ =ΔS\ r 2

Единица пространствен ъгъл (1 sr) се получава, когато очертаната площ  ΔS   е равна на квадрата на радиуса.

Максималната стойност на пространствения ъгъл е

Ω = 4π = 12=57 sr.

Още полезна информация може да намерите в останалите ни публикации, които може да намерите в страницата ни – Полезно за осветеност

Очаквайте и следващите ни публикации!