М 4 Лекция 8

Лекция 8. Наружное освещение городов и населенных пунктов.
Осветительные приборы наружного освещения городов и населенных
пунктов
1.Нормативные требования наружного освещения городов и населенных
пунктов.
2. Источники света.
3. Основные группы осветительных приборов.
4. Основными светотехническими характеристиками световых приборов.
5. Группы осветительных приборов по основному назначению.
1.Нормативные требования наружного освещения городов и населенных
пунктов
Базовые требования по наружному освещению городов и населенных
пунктов представлены в СНиП 23-05-95 – Естественное и искусственное
освещение.
Настоящие нормы распространяются (за исключением случаев,
указанных в главах СНиПа) на проектирование освещения помещений вновь
строящихся и реконструируемых зданий и сооружений различного назначения,
мест
производства
сельскохозяйственных
работ
вне
зданий,
предприятий,
площадок
железнодорожных
промышленных
путей
и
площадок
предприятий, наружного освещения городов, поселков и сельских населенных
пунктов.
Проектирование
устройств
местного
освещения,
поставляемых
комплектно со станками, машинами и производственной мебелью, следует также
осуществлять в соответствии с настоящими нормами.
Настоящие нормы не распространяются на проектирование освещения
подземных выработок, морских и речных портов, аэродромов, железнодорожных
станций и их путей, спортивных сооружений, лечебно-профилактических
учреждений,
помещений
для
хранения
сельскохозяйственной
продукции,
размещения растений, животных, птиц, а также на проектирование специального
технологического и охранного освещения при применении технических средств
охраны.
На основе настоящих норм разрабатываются отраслевые нормы освещения,
учитывающие
специфические
особенности
технологического
процесса
и
строительных решений маний и сооружений отрасли, которые согласовываются и
утверждаются в установленном порядке.
Документ включает:
Содержание
1.
Область применения.
2.
Нормативные ссылки.
3. Определения.
4. Общие положения.
5. Естественное освещение.
6. Совмещенное освещение.
7. Искусственное освещение.
Освещение помещений производственных и складских зданий. Освещение
площадок предприятий и мест производства работ вне зданий.
Освещение
помещений общественных, жилых и вспомогательных зданий.
Наружное
освещение городских и сельских поселений. Наружное архитектурное освещение
зданий и сооружений. Витринное освещение. Рекламное освещение. Аварийное
(освещение безопасности и эвакуационное), охранное и дежурное освещение.
2. Источники света
Источник света – любой объект, излучающий энергию в световом спектре.
По своей природе подразделяются на искусственные и естественные.
Хорошо известно, что при нагревании до определенных температур вещества
начинают излучать свет: будь то вольфрамовый волосок в электрической
лампочке или наше небесное светило, температура на поверхности которого
составляет тысячи градусов.
Учеными было установлено, что энергия атомов носит дискретный характер
и изменяется определёнными скачками, своими для каждого атома. Эти
установленные возможные значения энергий атомов получили названия
энергетических или квантовых уровней. Электроны, находясь на одном из
высших энергетических уровней, самопроизвольно переходят на более низшие
через промежуток времени порядка 10−8 секунды. При этом самопроизвольный
переход из низшего состояния в любое другое невозможен. Этот уровень
называется основным, в то время, как остальные — возбуждёнными. В
нормальных условиях все атомы находятся в своих основных энергетических
состояниях. Для того, чтобы возбудить атом, ему необходимо сообщить
некоторую энергию, причём для каждого атома существует определённая
наименьшая
порция
энергии,
переводящая
из
основного
состояния
в
возбужденное (так для водорода эта величина равна 10,1 эВ – это расстояние
между его первым и вторым энергетическими уровнями).
При переходе из более высоких состояний в более низкие испускается
порция энергии – фотон. Согласно формуле Планка испускаемая энергия
рассчитывается так:
С ростом температуры тела излучение дополняется всё более высокими
частотами. Таким образом, излучение тела, нагретого до нескольких тысяч
градусов,
будет
представлять
сплошной
спектр:
от
инфракрасного
до
ультрафиолетового.
Любой источник света характеризуется своей интенсивностью – средним по
времени значением величины вектора Пойнтинга. Таким образом, интенсивность
пропорциональна квадрату амплитуды колебаний электромагнитного поля:
Оперируя понятием среднего по времени значения величины вектора
Пойнтинга, обычно подразумевают, что усреднение проводится либо по
бесконечному
промежутку
времени,
либо
по
интервалу
существенно
превышающему характерное время изменения напряженности электрического
поля. Однако, при регистрации интенсивности время усреднения определяется
временем интегрирования фотоприемника, а для устройств, работающих в
режиме накопления сигнала (фотокамеры, фотопленка и т. п.), временем
экспозиции. Поэтому приемники излучения оптического диапазона реагируют на
среднее значение потока энергии лишь в некотором интервале. То есть сигнал с
фотоприемника пропорционален:
Так как в большинстве случаев физической оптики, например в задачах
связанных с интерференцией и дифракцией света, исследуется в основном
пространственное положение максимумов и минимумов и их относительная
интенсивность, постоянные множители, не зависящие от пространственных
координат, часто не учитываются. По этой причине часто полагают:
Искусственные источники света – технические устройства различной
конструкции и с различными способами преобразования энергии, основным
назначением которых является получение светового излучения (как видимого, так
и с различной длиной волны, например, инфракрасного). В источниках света
используется в основном электроэнергия, но также иногда применяется
химическая
энергия
и
другие
способы
генерации
света
(например,
триболюминесценция, радиолюминесценция и др.). В отличие от искусственных
источников света, естественные источники света представляют собой природные
материальные объекты: Солнце, Луна, Полярные сияния, светлячки, молнии и
проч.
3.Основные группы осветительных приборов.
Устройства, перераспределяющие световой поток источников света в
пространстве требуемым образом называются Осветительными Приборами (ОП).
Все ОП условно можно разделить на следующие группы: светильники,
прожекторы, проекторы. Светильники – это ОП, световой поток в которых от
источников света распределяется внутри больших телесных углов. Как правило,
светильники освещают объекты, находящиеся от них на достаточно близких
расстояниях, соизмеримых с размерами самих светильников. Светильники могут
освещать поверхности и предметы как внутри, так и снаружи помещений.
Прожекторы – это ОП, сосредотачивающие поток света от источников света
в достаточно малых телесных углах и освещающие объекты, находящиеся от ОП
на расстояниях, значительно превышающих размеры самих ОП. Прожекторы, как
правило, освещают объекты снаружи помещений. Проекторы – это ОП,
концентрирующие световой поток источника света на определенной четко
ограниченной площади или в определенном объеме. Всем известный вид
проектора - это кинопроектор. Такой ОП создает заданную освещенность только
на определенной площади экрана. Как правило, в проекторах используются
сложные оптические системы, обеспечивающие не только необходимые уровни и
равномерность освещенности по всей заданной поверхности, но и предельно
четкую передачу проекции изображений из одного места в другое с изменением
масштаба.
4.Основными светотехническими характеристиками световых
приборов.
Основными светотехническими характеристиками световых приборов
являются – кривые силы света, соотношение потоков, излучаемых в нижнюю и
верхнюю полусферы, и коэффициент полезного действия.
От того, как распределяется в пространстве световой поток прибора, зависит
его назначение в освещении. Оценивают светораспределение с помощью, так
называемой кривой силы света. Кривая силы света (КСС) – это графическое
изображение распределения света в пространстве, представляется в виде графика
I (а,Ь), где а и b – углы распространения светового потока в продольной и
поперечной плоскостях. Чем больше она напоминает овал, вытянутый вдоль
вертикальной оси светового прибора, тем уже считается кривая и тем выше
освещенность в центре светового пятна. Вид этой кривой - важнейшая
характеристика светового прибора
Осветительные приборы делятся на 7 видов по типовым кривым силы света:
концентрированная (К), глубокая (Г), косинусная (Д), полуширокая (Л), широкая
(Ш), равномерная (М), синусная (С).
Типовые кривые силы света (в кд) светильника рассчитаны на значение силы
света при световом потоке лампы Fcв = 1000 лм. Основным признаком,
определяющим тип кривой, является отношение максимальной силы света
светильника к средней арифметической для данной плоскости.
Световые приборы делятся на классы, в зависимости от того, какую долю
всего потока светильника составляет световой поток нижней полусферы. Поток в
пространстве может распределяться преимущественно вниз (светильники прямого
света), преимущественно вверх (светильники отраженного света), равномерно во
все стороны (светильники рассеянного света).
Осветительные приборы рассеянного света подходят для общего освещения.
Они
отличается
равномерным
распределением
яркости
света,
мягкими
тенеобразующими свойствами и насыщенностью окружающего пространства
светом, что важно для создания зрительного комфорта. Осветительные приборы
отраженного света создают наиболее комфортное и равномерное освещение,
полностью соответствующее нормам по ограничению показателей слепящего
эффекта и дискомфорта, хорошую насыщенность светом, сочетание с верхним
или боковым дневным светом.
Осветительные приборы прямого света в основном предназначены для
помещения с невысокими потолками. Как правило, это обычные потолочные или
встроенные в потолок приборы. Они отличаются экономичностью при создании
местного освещения для чтения и работы или при подсветке картин, скульптур и
т. д.
В зависимости от доли светового потока, приходящегося на нижнюю
полусферу, осветительные приборы подразделяются на 5 классов: 1) прямого
света, если эта доля более 80 % (П); 2) преимущественно прямого (60...80 %) (Н);
3) рассеянного (40...60 %) (Р); 4) преимущественно отраженного (20...40 %) (В); 5)
отраженного (менее 20%) (О).Эти параметры указываются производителем в
сопроводительных документах на ОП.
5.Группы осветительных приборов по основному назначению.
По основному назначению ОП делятся на следующие группы:
1) ОП для освещения помещений производственного назначения; 2) ОП для
освещения административных, офисных и других помещений общественного
назначения; 3) – ОП для освещения бытовых помещений; 4) ОП для освещения
сельскохозяйственных
помещений;
5)
ОП
для
освещения
спортивных
сооружений; 6) ОП для функционального наружного освещения; 7) ОП для
декоративного наружного освещения; 8) ОП для внутреннего освещения средств
транспорта;9)
ОП
для
архитектурно-художественного
освещения
зданий,
сооружений, памятников, фонтанов и т.п.; 10) ОП аварийного освещения.
Классификация
ОП
по
основному
назначению
определяет
преимущественные области их применения. Однако эта классификация довольно
условна, так как часто один и тот же светильник может использоваться в самых
разных ситуациях.
По способу установки ОП делятся на следующие группы (по ГОСТ 17677):
встраиваемые (В); потолочные (П); подвесные (С); настенные (Б); напольные (Т);
настольные (Н); венчающие (Т); консольные (К); переносные (Р).Конструктивная
особенность задает преимущественное положение светильника в пространстве с
точки зрения получения наибольшего эффекта и достижения заявленных
производителем результатов.