Осветительные приборы - Lighting

Освещенные цветы сакуры, свет из витрин и японский фонарь ночью в Исэ, Мие , Япония.
Дневной свет на вокзале Gare de l'Est Paris
Слабое освещение и дымка в концертном зале позволяют видеть лазерные эффекты

Освещение или освещение - это преднамеренное использование света для достижения практических или эстетических эффектов. Освещение включает использование как искусственных источников света, таких как лампы и осветительные приборы, так и естественного освещения, улавливающего дневной свет . Дневное освещение (с использованием окон, световых люков или световых полок) иногда используется в качестве основного источника света в дневное время в зданиях. Это может сэкономить энергию вместо использования искусственного освещения, которое представляет собой основной компонент энергопотребления в зданиях. Правильное освещение может улучшить выполнение задачи, улучшить внешний вид помещения или оказать положительное психологическое воздействие на пассажиров.

Внутреннее освещение обычно достигается с помощью светильников и является ключевой частью дизайна интерьера . Освещение также может быть неотъемлемой частью ландшафтных проектов .

История

С открытием огня самой ранней формой искусственного освещения, используемой для освещения местности, были костры или факелы . Еще 400 000 лет назад в пещерах Пекинского Мана вспыхнул огонь . Доисторические люди использовали примитивные масляные лампы для освещения окрестностей. Эти лампы были сделаны из природных материалов, таких как камни, ракушки, рога и камни, были заполнены жиром и имели волоконный фитиль . В лампах в качестве топлива обычно использовались животные или растительные жиры. Сотни этих ламп (полые обработанные камни) были найдены в пещерах Ласко на территории современной Франции примерно 15 000 лет назад. Масляные животные (птицы и рыбы) также использовались в качестве светильников после того, как их проделили фитилем. В качестве источников освещения использовались светлячки . Были также изобретены свечи, стеклянные и гончарные лампы. Люстры были ранней формой « светильников ».

Значительное снижение стоимости освещения произошло с открытием китового жира . Использование китового жира сократилось после того , как канадский геолог Абрахам Геснер впервые очистил керосин в 1840-х годах, что позволило получать более яркий свет при значительно меньших затратах. В 1850-х годах цена на китовый жир резко выросла (более чем вдвое с 1848 по 1856 год) из-за нехватки доступных китов, что ускорило сокращение китового жира. К 1860 году в Соединенных Штатах было 33 керосиновых завода, и американцы тратили больше на газ и керосин, чем на китовый жир. Последний похоронный звон китового жира пришелся на 1859 год, когда была открыта сырая нефть и возникла нефтяная промышленность .

Приглушенное ночное освещение старых складов на берегу реки в старом городе Порвоо , Финляндия

Газовое освещение было достаточно экономичным, чтобы питать уличные фонари в крупных городах с начала 1800-х годов, а также использовалось в некоторых коммерческих зданиях и в домах богатых людей. Газа мантия увеличила светимость коммунального освещения и керосиновых фонарей. Следующее значительное падение цен произошло в 1880-х годах с появлением электрического освещения в виде дуговых ламп для освещения больших помещений и улиц , за которым последовали коммунальные услуги на основе ламп накаливания для внутреннего и наружного освещения.

Со временем электрическое освещение стало повсеместным в развитых странах. Сегментированный режим сна исчез, улучшенное ночное освещение сделало возможным больше занятий ночью, а большее количество уличных фонарей снизило городскую преступность.

Светильники

Светильники бывают самых разных стилей для различных функций. Наиболее важными функциями являются держатель для источника света, обеспечение направленного света и предотвращение визуальных бликов . Некоторые из них очень просты и функциональны, а некоторые сами по себе являются произведениями искусства. Можно использовать практически любой материал, если он выдерживает избыточное тепло и соответствует правилам безопасности.

Важным свойством светильников является светоотдача или от розетки эффективность , то есть количество полезной свет , исходящий от прибора в используемой энергии, обычно измеряется в просвет на ватт . Светильник, в котором используются сменные источники света, также может иметь эффективность, выраженную в процентах света, прошедшего от «лампочки» в окружающую среду. Чем прозрачнее светильники, тем выше эффективность. Затенение света обычно снижает эффективность, но увеличивает направленность и вероятность визуального комфорта .

Цветовая температура источников белого света также влияет на их использование в определенных приложениях. Цветовая температура источника белого света - это температура в градусах Кельвина теоретического излучателя черного тела, которая наиболее точно соответствует спектральным характеристикам лампы. Лампа накаливания имеет цветовую температуру от 2800 до 3000 кельвинов; дневной свет составляет около 6400 кельвинов. Лампы с более низкой цветовой температурой имеют относительно больше энергии в желтой и красной части видимого спектра, в то время как высокие цветовые температуры соответствуют лампам с более сине-белым внешним видом. Для критических проверок или задач подбора цвета, или для розничных демонстраций продуктов питания и одежды, цветовая температура ламп будет выбрана для наилучшего общего светового эффекта.

Типы

Демонстрация эффектов разных видов освещения.

Освещение по назначению классифицируется как общее, акцентное или рабочее, в зависимости от распределения света, производимого осветительным прибором.

  • Освещение задачи является главным функциональным и, как правило , наиболее концентрированными, для таких целей, как чтение или осмотра материалов. Например, для чтения некачественных репродукций могут потребоваться уровни рабочего освещения до 1500 люкс (150 фут-кандел ), а для некоторых задач проверки или хирургических процедур требуются еще более высокие уровни.
  • Акцентное освещение в основном декоративное, предназначенное для выделения картин , растений или других элементов дизайна интерьера или ландшафта .
  • Общее освещение (иногда называемое окружающим светом) занимает промежуточное положение между ними и предназначено для общего освещения местности. В помещении это будет обычная лампа на столе или полу или светильник на потолке . Снаружи общее освещение парковки может составлять всего 10-20 люкс (1-2 фут-кандела), поскольку пешеходам и автомобилистам, которые уже привыкли к темноте, потребуется мало света для пересечения территории.

Методы

  • Излучающий вниз является наиболее распространенным, с или светильников на встраиваемые в литейной свет потолка вниз. Это, как правило, наиболее часто используемый метод как в офисах, так и дома. Несмотря на то, что его легко спроектировать, он имеет серьезные проблемы с бликами и чрезмерным потреблением энергии из-за большого количества фитингов. Внедрение светодиодного освещения значительно улучшило этот показатель на прибл. 90% по сравнению с галогенными потолочными светильниками или прожекторами. Светодиодные лампы или лампочки теперь доступны для модернизации вместо ламп с высоким энергопотреблением.
  • Подсветка встречается реже, часто используется для отражения непрямого света от потолка и обратно вниз. Он обычно используется в осветительных приборах, требующих минимального ослепления и равномерного общего уровня освещенности. Uplighting (непрямое освещение) использует рассеянную поверхность для отражения света в пространстве и может свести к минимуму отключение бликов на компьютерных дисплеях и других темных глянцевых поверхностях. Это дает более равномерное представление светового потока во время работы. Однако непрямое освещение полностью зависит от коэффициента отражения поверхности. Хотя непрямое освещение может создавать эффект рассеянного света без теней, его можно рассматривать как неэкономичный принцип освещения.
  • Фронтальное освещение также довольно распространено, но имеет тенденцию делать объект плоским, поскольку он почти не отбрасывает видимых теней. Освещение со стороны является менее распространенным, так как она имеет тенденцию производить блики вблизи глаз уровня.
  • Подсветка вокруг объекта или сквозь него в основном предназначена для акцента. Подсветка используется для освещения фона или фона. Это добавляет глубины изображению или сцене. Другие используют его для достижения более драматичного эффекта.
Настенный светильник с тенями

Формы освещения

Внутреннее освещение

Формы освещения включают освещение ниши , которое, как и большинство других видов освещения, является непрямым. Это часто делается с помощью флуоресцентного освещения (впервые доступного на Всемирной выставке 1939 года ) или веревочного освещения , иногда с неоновым освещением , а в последнее время - с помощью светодиодных лент . Это форма подсветки.

Софитное или близкое к стене освещение может быть общим или декоративным, иногда используемым для выделения текстуры (например, штукатурки или штукатурки ) на стене, хотя это также может показать ее дефекты . Эффект сильно зависит от конкретного типа используемого источника освещения.

Встроенное освещение (часто называют «горшок огни» в Канаде , «может огни» или «высокие шляпы» в США ) является популярным, с светильники установлены в потолочной конструкции таким образом , чтобы появиться вровень с ним. Эти светильники можно использовать узкие прожекторами луча , или широкоугольные прожекторы , оба из которых представляют собой лампы с собственными отражателями . Существуют также светильники типа downlight с внутренними отражателями, предназначенные для использования с обычными лампами A (лампочки), которые, как правило, дешевле, чем лампы с отражателем. флуоресцентный, HID (разряд высокой интенсивности) или светодиод .

Трековое освещение , изобретенное Лайтольером , было популярно в свое время, потому что его было намного проще установить, чем встраиваемое освещение, а отдельные светильники являются декоративными и могут быть легко нацелены на стену . В последнее время он снова приобрел некоторую популярность в низковольтных путях, которые часто не похожи на своих предшественников, потому что у них нет проблем безопасности, которые есть у систем сетевого напряжения, и поэтому они менее громоздки и более декоративны сами по себе. Главный трансформатор питает все светильники на рельсах или стержнях напряжением 12 или 24 вольт вместо того, чтобы каждый осветительный прибор имел свой собственный трансформатор напряжения между фазой и низким напряжением. Есть традиционные пятна и паводки, а также другие небольшие подвесные приспособления. Модифицированная версия этого - кабельное освещение , когда светильники подвешиваются или прикрепляются к оголенным металлическим кабелям под натяжением .

Светильник представляет собой настенный светильник, особенно тот , который светит вверх , а иногда и вниз , а также. Торшер представляет собой Uplight предназначен для общего освещения. Обычно это торшер, но его можно закрепить на стене, как бра. К дополнительным внутренним осветительным приборам относятся люстры, подвесные светильники, потолочные вентиляторы с подсветкой, светильники, расположенные близко к потолку или заподлицо, и различные типы ламп.

Переносная или настольная лампа, вероятно, является наиболее распространенным светильником, который можно найти во многих домах и офисах . Торшер и абажур на столе служат для общего освещения, а настольная лампа - для рабочего освещения. Лампы- лупы также служат рабочим освещением.

Анимационная фонтан в Москве «S площади Европы , освещенной ночью

Освещенный потолок был когда - то популярный в 1960 - х и 1970 - х годах , но впал в немилость после 1980 - х лет. При этом используются панели рассеивателя, подвешенные как подвесной потолок под люминесцентными лампами, и это считается общим освещением. Другие формы включают неон, который обычно не предназначен для освещения чего-либо еще, но на самом деле сам по себе является произведением искусства. Это, вероятно, попадет под акцентное освещение, хотя в темном ночном клубе это можно считать общим освещением.

В кинотеатре ступеньки в проходах обычно отмечены рядом небольших огней для удобства и безопасности, когда фильм начался, а остальные огни выключены. Традиционно состоящие из небольших низковольтных ламп с низким энергопотреблением в направляющих или полупрозрачных трубках, они быстро заменяются версиями на основе светодиодов.

Наружное освещение

Уличные фонари используются для освещения проезжей части и пешеходных дорожек в ночное время. Некоторые производители проектируют светодиодные и фотоэлектрические светильники, чтобы обеспечить энергоэффективную альтернативу традиционным уличным осветительным приборам.

Прожекторы используются для освещения открытых игровых площадок или рабочих зон в ночное время.

Прожекторы можно использовать для освещения рабочих зон или открытых игровых площадок в ночное время. Наиболее распространенными типами прожекторов являются металлогалогенные и натриевые лампы высокого давления.

Сигнальные огни расположены на пересечении двух дорог для облегчения навигации.

Иногда охранное освещение можно использовать вдоль проезжей части в городских районах, за домами или коммерческими объектами. Это очень яркие огни, используемые для предотвращения преступности. Огни безопасности могут включать прожекторы и активироваться с помощью переключателей PIR, которые обнаруживают движущиеся источники тепла в темноте.

Входные огни можно использовать снаружи, чтобы освещать и сигнализировать о входе в собственность. Эти фонари устанавливаются для безопасности, защиты и для украшения.

Палубы и трап буксира Samuel de Champlain освещались ночью, когда он пришвартовался на верфи в целях безопасности.

Подводное акцентное освещение также используется для прудов с карпами кои, фонтанов, бассейнов и т.п.

Неоновые вывески чаще всего используются для привлечения внимания, а не для освещения.

Использование транспортного средства

Транспортные средства обычно включают в себя фары и задние фонари. Фары представляют собой белые или селективные желтые фонари, размещаемые в передней части транспортного средства, предназначенные для освещения приближающейся дороги и повышения видимости транспортного средства. Многие производители обращаются к светодиодным фарам как к энергоэффективной альтернативе традиционным фарам. Задний фонарь и стоп-сигналы красного цвета и излучают свет сзади, чтобы показать направление движения автомобиля следующим водителям. Белые фонари заднего хода, обращенные назад, указывают на то, что трансмиссия транспортного средства была включена на заднюю передачу, предупреждая всех, кто находится позади транспортного средства, о том, что оно движется назад или собирается это сделать. Мигающие указатели поворота спереди, сбоку и сзади автомобиля указывают на предполагаемое изменение положения или направления. В конце 1950-х годов некоторые автопроизводители начали использовать электролюминесцентную технологию для подсветки спидометров своих автомобилей и других датчиков или для привлечения внимания к логотипам или другим декоративным элементам.

Лампы

Обычно называемые «лампочка», лампы являются съемной и заменяемой частью светового прибора, который преобразует электрическую энергию в электромагнитное излучение . В то время как лампы традиционно оценивались и продавались в первую очередь с точки зрения их потребляемой мощности, выраженной в ваттах , распространение осветительных технологий, помимо ламп накаливания , устранило соответствие мощности количеству производимого света. Например, лампа накаливания мощностью 60 Вт излучает примерно такое же количество света, как компактная люминесцентная лампа мощностью 13 Вт . Каждая из этих технологий имеет разную эффективность в преобразовании электрической энергии в видимый свет . Видимый световой поток обычно измеряется в люменах . Этот прибор измеряет только видимое излучение и исключает невидимый инфракрасный и ультрафиолетовый свет. Восковая свеча дает около 13 люмен, лампа накаливания на 60 Вт дает около 700 люмен, а компактная люминесцентная лампа мощностью 15 Вт дает около 800 люмен, но фактическая мощность зависит от конкретной конструкции. В рейтингах и маркетинге акцент смещается от мощности к световому потоку, чтобы дать покупателю прямую основу для выбора лампы.


Типы ламп включают:

  • Балласт : Балласт - это вспомогательная часть оборудования, предназначенная для запуска и надлежащего управления потоком энергии для разряда источников света, таких как люминесцентные и разрядные лампы высокой интенсивности (HID). Для некоторых ламп требуется, чтобы балласт имел термозащиту.
  • флуоресцентный свет: трубка, покрытая люминофором, содержащим пары ртути низкого давления , излучающие белый свет.
  • Галоген : лампы накаливания, содержащие галогеновые газы, такие как йод или бром, повышающие эффективность лампы по сравнению с простой лампой накаливания.
  • Неон : газ низкого давления, содержащийся в стеклянной трубке; испускаемый цвет зависит от газа.
  • Светоизлучающие диоды : светоизлучающие диоды (LED) - это твердотельные устройства, которые излучают свет за счет движения электронов в полупроводниковом материале.
  • Компактные люминесцентные лампы : КЛЛ предназначены для замены ламп накаливания в существующих и новых установках.

Дизайн и архитектура

Архитектурное проектирование освещения

Освещение без окон: Пантеон XVIII века, картина Джованни Паоло Панини .

Дизайн освещения применительно к застроенной среде известен как «архитектурный дизайн освещения». Освещение конструкций учитывает эстетические элементы, а также практические аспекты необходимого количества света, людей, находящихся в конструкции, энергоэффективности и стоимости. Искусственное освещение учитывает количество дневного света, получаемого в помещении, с использованием расчетов коэффициента дневного света . Для простых установок используются ручные расчеты на основе табличных данных, чтобы обеспечить приемлемый дизайн освещения. В более ответственных или сложных проектах теперь обычно используется компьютерное программное обеспечение, такое как Radiance, для математического моделирования, которое позволяет архитектору быстро оценить преимущества предлагаемого дизайна.

В некоторых случаях материалы, используемые для отделки стен и мебели, играют ключевую роль в эффекте освещения. Например, темная краска имеет тенденцию поглощать свет, из-за чего комната кажется меньше и более тусклой, чем она есть на самом деле, тогда как светлая краска действует наоборот. Другие отражающие поверхности также влияют на дизайн освещения.

На сцене и на съемочной площадке

Освещение и тени
Перемещение голов в наборе для фотостудии
Освещение объекта снизу может создать усиленный драматический эффект.

Освещение освещает исполнителей и артистов в живом театре, танце или музыкальном представлении и выбирается и настраивается для создания драматических эффектов. В сценическом освещении используется общая технология освещения в устройствах, сконфигурированных для легкой регулировки их выходных характеристик. Настройка сценического освещения индивидуальна для каждой сцены каждой постановки. Диммеры, цветные фильтры, отражатели, линзы, моторизованные или ручные лампы, а также различные виды прожекторов и прожекторов - это инструменты, используемые дизайнером сценического освещения для создания желаемых эффектов. Подготавливается набор световых сигналов, чтобы оператор по свету мог управлять светом синхронно с представлением; Комплексные системы освещения театров используют компьютерное управление осветительными приборами.

В кино и на телевидении используются одни и те же инструменты и методы сценического освещения. Особенно на заре развития этих отраслей требовался очень высокий уровень освещенности, а тепло, производимое осветительным оборудованием, представляло серьезные проблемы. Современные камеры требуют меньше света, а современные источники света излучают меньше тепла.

Измерение

Измерение света или фотометрия обычно касается количества полезного света, падающего на поверхность, и количества света, выходящего из лампы или другого источника, а также цветов, которые могут быть воспроизведены этим светом. Человеческий глаз по-разному реагирует на свет из разных частей видимого спектра, поэтому фотометрические измерения должны учитывать функцию светимости при измерении количества полезного света. Базовая единица измерения в системе СИ - кандела (кд), которая описывает силу света, все остальные фотометрические единицы являются производными от канделы. Яркость, например, является мерой плотности силы света в заданном направлении. Он описывает количество света, который проходит через определенную область или излучается из нее и попадает в заданный телесный угол . Единица измерения яркости в системе СИ - кандела на квадратный метр (кд / м 2 ). РКУ единица яркости является стильбом , которая равна одной кандел на квадратный сантиметр или 10 KCD / м 2 . Количество полезного света, излучаемого источником, или световой поток измеряется в люменах (лм).

СИ единица освещенностью и светимости , будучи световой мощности на единицу площади, измеряется в Lux . Он используется в фотометрии как мера интенсивности воспринимаемого человеческим глазом света, который попадает на поверхность или проходит через нее. Это аналог радиометрической единицы ватт на квадратный метр, но с мощностью на каждой длине волны, взвешенной в соответствии с функцией светимости , стандартизированной моделью восприятия яркости человека. В английском языке «люкс» используется как в единственном, так и во множественном числе.

Было разработано несколько методов измерения для контроля бликов, возникающих в результате проектирования внутреннего освещения. Unified Glare рейтинг (СГР), Визуальная Вероятность комфорта, а индекс Блик Дневной свет некоторые из наиболее известных методов измерения. В дополнение к этим новым методам на степень дискомфорта при ярком свете влияют четыре основных фактора; Необходимо учитывать яркость источника бликов, телесный угол источника бликов, яркость фона и положение источника бликов в поле зрения.

Свойства цвета

Здание Leppävaaran Torni в Леппяваара , Эспоо , Финляндия, освещено яркими огнями в 2017 году.

Для определения цветовых свойств источника света светотехническая промышленность в основном полагается на два показателя: коррелированную цветовую температуру (CCT), обычно используемую как показатель кажущейся «теплоты» или «прохлады» света, излучаемого источником, и индекс цветопередачи. (CRI), показатель способности источника света придавать объектам естественный вид.

Тем не менее, эти два показателя, разработанные в прошлом веке, сталкиваются с растущими проблемами и критикой, поскольку новые типы источников света, в частности светоизлучающие диоды (светодиоды), становятся все более распространенными на рынке.

Например, чтобы соответствовать ожиданиям в отношении хорошей цветопередачи в розничных приложениях, исследования предлагают использовать хорошо зарекомендовавший себя CRI вместе с другой метрикой, называемой индексом области гаммы (GAI). GAI представляет собой относительное разделение цветов объекта, освещенного источником света; чем больше GAI, тем больше кажущаяся насыщенность или яркость цветов объекта. В результате источники света, которые уравновешивают как CRI, так и GAI, обычно предпочтительнее, чем источники с только высоким CRI или только с высоким GAI.

Освещение

Для типичных измерений света использовался дозиметр. Дозиметры измеряют воздействие на человека или объект чего-либо в окружающей среде, например, световых и ультрафиолетовых дозиметров.

Чтобы точно измерить количество света, попадающего в глаз, был разработан персональный циркадный люксметр, называемый Daysimeter. Это первое устройство, созданное для точного измерения и определения характеристик света (интенсивности, спектра, времени и продолжительности), попадающего в глаз и влияющего на часы человеческого тела.

Это небольшое устройство на голове измеряет режим ежедневного отдыха и активности человека, а также воздействие коротковолнового света, который стимулирует циркадную систему. Устройство измеряет активность и освещенность вместе через равные промежутки времени, а также в электронном виде сохраняет и регистрирует свою рабочую температуру . Дайсиметр может собирать данные за 30 дней для анализа.

Потребление энергии

Существует несколько стратегий, позволяющих минимизировать потребность в энергии для освещения здания:

  • Спецификация требований к освещенности для каждой конкретной области использования
  • Анализ качества освещения, чтобы убедиться, что неблагоприятные компоненты освещения (например, блики или неправильный цветовой спектр ) не влияют на дизайн
  • Интеграция планирования пространства и внутренней архитектуры (включая выбор внутренних поверхностей и геометрии помещения) с дизайном освещения
  • Дизайн времени суток, не расходующий лишнюю энергию
  • Выбор светильников и ламп, соответствующих наилучшим доступным технологиям для энергосбережения.
  • Обучение жильцов здания наиболее эффективному использованию осветительного оборудования
  • Обслуживание систем освещения для минимизации потерь энергии
  • Использование естественного света
    • Некоторые большие коробчатые магазины строились с 2006 года с многочисленными пластиковыми куполообразными мансардными окнами, во многих случаях полностью устраняющими необходимость во внутреннем искусственном освещении в течение многих часов дня.
    • В странах, где внутреннее освещение простых жилищ требует значительных затрат, " лампы Мозера ", пластиковые прозрачные бутылки для напитков, заполненные водой, проложенные через крышу, дают при дневном свете эквивалент лампы накаливания мощностью 40-60 Вт каждая.
  • Отключение нагрузки может помочь снизить мощность, потребляемую людьми от основного источника питания. Сброс нагрузки может выполняться на индивидуальном уровне, на уровне здания или даже на региональном уровне.

Спецификация требований к освещению - это основная концепция решения, сколько освещения требуется для данной задачи. Очевидно, что для освещения коридора требуется гораздо меньше света по сравнению с тем, которое требуется для рабочего места для обработки текстов . Вообще говоря, затрачиваемая энергия пропорциональна проектному уровню освещенности. Например, уровень освещения 400 люкс может быть выбран для рабочей среды, включающей конференц-залы и конференции, тогда как уровень 80 люкс может быть выбран для холлов здания. Если стандарт прихожей просто имитирует потребности конференц-зала, тогда будет потребляться гораздо больше энергии, чем необходимо.

Системы управления освещением

Системы управления освещением сокращают потребление энергии и затраты, помогая обеспечивать свет только тогда и там, где это необходимо. Системы управления освещением обычно включают использование расписаний, контроля занятости и управления фотоэлементами (например, сбор дневного света ). Некоторые системы также поддерживают реакцию на спрос и автоматически приглушают или выключают свет, чтобы воспользоваться льготами коммунальных предприятий . Системы управления освещением иногда включаются в более крупные системы автоматизации зданий .

Многие новые системы управления используют открытые стандарты беспроводной сети (например, ZigBee ), что обеспечивает такие преимущества, как более простая установка (отсутствие необходимости прокладки кабелей управления) и возможность взаимодействия с другими системами управления зданием, основанными на стандартах (например, безопасностью).

В ответ на Daylighting технологию уборочные дневного света были разработаны системы для дальнейшего снижения потребления энергии. Эти технологии полезны, но у них есть свои недостатки. Часто может происходить быстрое и частое включение и выключение света, особенно при нестабильных погодных условиях или когда уровни дневного света меняются вокруг переключаемой освещенности. Это не только беспокоит людей, но и сокращает срок службы лампы. Разновидностью этой технологии является фотоэлектрическое управление «дифференциальное переключение или зона нечувствительности», которое позволяет переключать несколько уровней освещенности, чтобы не беспокоить пассажиров.

Датчики присутствия, позволяющие работать всякий раз, когда кто-то находится в сканируемой области, могут управлять освещением. Когда движение больше не обнаруживается, свет выключается. Пассивные инфракрасные датчики реагируют на изменения температуры, например на рисунок, создаваемый движущимся человеком. Орган управления должен иметь беспрепятственный обзор сканируемой площади здания. Двери, перегородки, лестницы и т. Д. Блокируют обнаружение движения и снижают его эффективность. Лучшее применение пассивных инфракрасных датчиков присутствия - открытые пространства с четким обзором сканируемой области. Ультразвуковые датчики передают звук за пределы диапазона человеческого слуха и отслеживают время, необходимое для возвращения звуковых волн. Разрыв рисунка, вызванный любым движением в области, запускает управление. Ультразвуковые датчики могут видеть вокруг препятствия и лучше всего подходят для областей со шкафами и стеллажами, туалетов и открытых площадок, требующих 360-градусного покрытия. В некоторых датчиках присутствия используются как пассивные инфракрасные, так и ультразвуковые технологии, но они обычно более дороги. Их можно использовать для управления одной лампой, одним или несколькими осветительными приборами.

Дневное освещение

Дневное освещение - древнейший метод внутреннего освещения. Дневное освещение - это просто проектирование пространства, в котором используется как можно больше естественного света. Это снижает потребление энергии и затраты, а также требует меньше отопления и охлаждения от здания. Доказано, что дневное освещение оказывает положительное влияние на пациентов в больницах, а также на успеваемость на работе и в школе. Из-за отсутствия информации, указывающей на вероятную экономию энергии, схемы дневного освещения пока не пользуются популярностью в большинстве зданий.

Твердотельное освещение

В последние годы светоизлучающие диоды (СИД) становятся все более эффективными, что приводит к необычайному увеличению использования твердотельного освещения . Во многих ситуациях управление световым излучением светодиодов может быть наиболее эффективно осуществлено с использованием принципов не отображающей оптики .

Воздействие на здоровье

Важно обеспечить правильную интенсивность света и цветовой спектр для каждой задачи или среды. В противном случае энергия не только может быть потрачена впустую, но чрезмерное освещение может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья и психологическим последствиям.

Помимо рассматриваемых энергетических факторов, важно не переоценивать освещение, чтобы не вызвать неблагоприятных последствий для здоровья, таких как частота головных болей , стресс и повышение артериального давления, из-за более высоких уровней освещения. Кроме того, блики или избыток света могут снизить эффективность работы.

При анализе качества освещения особое внимание уделяется использованию естественного освещения, но также учитывается спектральный состав, если предполагается использование искусственного освещения. Использование естественного света не только снизит потребление энергии, но и положительно скажется на здоровье и производительности человека. Новые исследования показали, что на успеваемость студентов влияет время и продолжительность светового дня в их обычном графике. Проектирование школьных помещений так, чтобы в нужное время дня в течение нужной продолжительности использовались правильные типы света, это может улучшить успеваемость и благополучие учащихся. Точно так же разработка систем освещения, которые максимизируют нужное количество света в подходящее время дня для пожилых людей, может помочь облегчить симптомы болезни Альцгеймера. Циркадная система человека связана с 24-часовым свето-темным рисунком, который имитирует естественный свет / темноту Земли. Когда эти паттерны нарушаются, они нарушают естественный циркадный цикл. Нарушение циркадного ритма может привести к многочисленным проблемам со здоровьем, включая рак груди, сезонное аффективное расстройство , синдром задержки фазы сна и другие недуги.

В исследовании, проведенном в 1972 и 1981 годах и задокументированном Робертом Ульрихом, было обследовано 23 хирургических пациента, размещенных в палатах с видом на естественную среду. Исследование пришло к выводу, что пациенты, размещенные в палатах с окнами, пропускающими много естественного света, имели более короткое послеоперационное пребывание в больнице, получали меньше негативных оценочных комментариев в записях медсестер и принимали меньше сильнодействующих анальгетиков, чем 23 соответствующих пациента в аналогичных палатах с окнами, выходящими на кирпичную стену. Это исследование предполагает, что из-за природы пейзажа и дневного света пациенты действительно были более здоровыми, чем те, кто подвергался слабому свету от кирпичной стены. Помимо повышения производительности труда, правильное использование окон и дневного света пересекает границы между чистой эстетикой и общим состоянием здоровья.

Элисон Цзин Сюй, доцент кафедры менеджмента Университета Торонто в Скарборо и Апарна Лабру из Северо-Западного университета провели серию исследований, анализирующих взаимосвязь между освещением и человеческими эмоциями. Исследователи попросили участников оценить ряд вещей, таких как: острота соуса из куриных крылышек, агрессивность вымышленного персонажа, насколько привлекательным был человек, его чувства к конкретным словам и вкус двух соков - все при разном освещении. условия. В своем исследовании они обнаружили, что как положительные, так и отрицательные человеческие эмоции сильнее ощущаются при ярком свете. Профессор Сюй заявил: «Мы обнаружили, что в солнечные дни склонные к депрессии люди действительно впадают в депрессию». Они также обнаружили, что тусклый свет помогает людям принимать более рациональные решения и легче вести переговоры. В темноте эмоции немного подавляются. Однако при ярком свете эмоции усиливаются.

Экологические проблемы

Компактные люминесцентные лампы

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) потребляют меньше энергии, чем лампа накаливания, для обеспечения того же количества света, однако они содержат ртуть, которая представляет опасность для утилизации. Из-за способности снижать потребление электроэнергии многие организации поощряли внедрение КЛЛ. Некоторые электроэнергетические компании и местные органы власти субсидировали КЛЛ или бесплатно предоставляли их клиентам в качестве средства снижения спроса на электроэнергию. Для заданного светового потока КЛЛ используют от одной пятой до четверти мощности эквивалентной лампы накаливания. В отличие от ламп накаливания, КЛЛ нужно немного времени, чтобы прогреться и достичь полной яркости. Не все КЛЛ подходят для затемнения. КЛЛ в значительной степени были заменены светодиодными технологиями.

Светодиодные лампы

Светодиодные лампы обеспечивают значительную экономию энергии по сравнению с лампами накаливания и люминесцентными лампами. По данным Energy Saving Trust, светодиодные лампы потребляют всего 10% мощности по сравнению со стандартной лампой накаливания, где компактные люминесцентные лампы используют 20%, а энергосберегающие галогенные лампы - 70%. Срок службы также намного больше - до 50 000 часов. Обратной стороной, когда они были впервые популяризированы, была первоначальная стоимость. К 2018 году снизились производственные затраты, повысилась производительность и снизилось энергопотребление. Хотя первоначальная стоимость светодиодов по-прежнему выше, чем у ламп накаливания, экономия настолько велика, что очень мало случаев, когда светодиоды не являются самым экономичным выбором.

Рассеянный свет от внешнего освещения может повлиять на окружающую среду и здоровье человека. Например, одно исследование, проведенное Американской медицинской ассоциацией, предупредило об использовании белых светодиодов с высоким содержанием синего цвета в уличном освещении из-за их более сильного воздействия на здоровье человека и окружающую среду по сравнению с источниками света с низким содержанием синего (например, натрием высокого давления, ПК). светодиоды желтого цвета и светодиоды с низким CCT).

Хотя эти данные могли быть подозрительными даже до публикации, нет никаких сомнений в том, что полупроводниковая технология, которая представляет собой светодиоды, с тех пор существенно эволюционировала, и мы больше не используем лампы, которые были доступны для изучения в то время.

Световое загрязнение

Световое загрязнение становится все более серьезной проблемой в связи с избыточным светом, излучаемым многочисленными знаками, домами и зданиями. Загрязняющий свет часто является бесполезным светом, влекущим за собой ненужные затраты на электроэнергию и выбросы углекислого газа. Световое загрязнение описывается как чрезмерное искусственное освещение или проникновение туда, где оно нежелательно. Хорошо продуманное освещение направляет свет только туда, где он нужен, не рассеивая его в другом месте. Плохо спроектированное освещение также может поставить под угрозу безопасность. Например, блики создают проблемы безопасности вокруг зданий, вызывая очень резкие тени, временно ослепляя прохожих, делая их уязвимыми для потенциальных нападавших. Отрицательные экологические последствия искусственного освещения все больше и больше документируются. Всемирная организация здравоохранения в 2007 году опубликовала отчет, в котором отмечалось влияние яркого света на флору и фауну, вылупившихся морских черепах, лягушек во время брачного сезона и на схемы миграции птиц. Американская медицинская ассоциация в 2012 году выпустила предупреждение о том, что продолжительное пребывание на свету в ночное время увеличивает риск некоторых видов рака. Два исследования, проведенных в Израиле в 2008 году, дали некоторые дополнительные выводы о возможной корреляции между искусственным освещением в ночное время и некоторыми видами рака.

Профессиональные организации

Международный

Международная комиссия по освещению (МКО) является международным органом и стандарт , определяющий организацию по цвету и освещению. Публикация широко используемых стандартных показателей, таких как различные цветовые пространства CIE и индекс цветопередачи .

Общество инженеров по освещению (IES) совместно с такими организациями, как ANSI и ASHRAE , издает руководящие принципы, стандарты и справочники, которые позволяют классифицировать потребности в освещении для различных застроенных сред. Производители осветительного оборудования публикуют фотометрические данные для своей продукции, которые определяют распределение света, испускаемого конкретным светильником. Эти данные обычно выражаются в стандартизированной форме, определенной IESNA.

Международная ассоциация дизайнеров освещения (IALD) является организацией , которая сосредоточена на продвижении освещения дизайнерского образования и признания независимых профессиональных дизайнеров освещения. Те полностью независимые дизайнеры, которые соответствуют требованиям профессионального членства в ассоциации, обычно добавляют аббревиатуру IALD к своему имени.

Ассоциация профессиональных дизайнеров освещения (PLDA), ранее известная как ELDA, является организацией, занимающейся продвижением профессии дизайнера архитектурного освещения. Они издают ежемесячный информационный бюллетень и организуют различные мероприятия по всему миру.

Национальный совет по квалификациям специалистов по освещению (NCQLP) предлагает экзамен на сертификацию освещения, который проверяет элементарные принципы проектирования освещения. Лица, сдавшие этот экзамен, становятся «сертифицированными по освещению» и могут добавлять аббревиатуру LC к своему имени. Этот процесс сертификации является одним из трех национальных (США) экзаменов (другие - CLEP и CLMC) в индустрии освещения и открыт не только для дизайнеров, но и для производителей осветительного оборудования, работников электроэнергетических компаний и т. Д.

Ассоциация профессионального освещения и звука ( PLASA ) - это базирующаяся в Великобритании торговая организация, представляющая более 500 индивидуальных и корпоративных членов из сектора технических услуг. В его состав входят производители и дистрибьюторы сценического и развлекательного освещения, звука, оснастки и аналогичных продуктов и услуг, а также аффилированные с ними профессионалы в этой области. Они лоббируют и представляют интересы индустрии на различных уровнях, взаимодействуя с правительством и регулирующими органами и представляя доводы в пользу индустрии развлечений. Примеры тем этого представления включают в себя текущий обзор радиочастот (который может или не может влиять на радиодиапазоны, в которых используются беспроводные микрофоны и другие устройства) и участие в решении вопросов, связанных с введением правил RoHS ( Ограничение по опасным веществам ). .

Национальный

Смотрите также

Изобретатели

Списки

использованная литература

Источники

  • Линдси, Джек Л. (1991). Прикладная светотехника . Лилберн, Джорджия: ISBN Fairmont Press, Inc. 978-0-88173-060-9.
  • Феттерс, Джон Л. (1997). Справочник световых обследований и аудитов . CRC Press. ISBN 978-0-8493-9972-5.
  • Го, Синь; Хаузер, Кевин В. (2004). «Обзор показателей цветопередачи и их применение к коммерческим источникам света». Осветительные исследования и технологии . 36 (3): 183–199. DOI : 10.1191 / 1365782804li112oa . S2CID  109227871 .

внешние ссылки