Diyargroup.ru

Ремонт Строй
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пояса освещенности Земли

Пояса освещенности Земли

От степени освещения земного шара выделяют несколько таких поясов – один тропический, умеренные и полярные по одному в северном и южном полушариях.

Выделяют всего пять поясов освещенности:

  • Тропический;
  • Умеренные – Северный, Южный;
  • Полярные – Северный, Южный.

Тропический пояс освещенности

Итак, границами тропического пояса освещенности являются Южный и Северный тропики – параллели с соответствующими географическими координатами – 23,44° южной широты и столько же 23,44° северной. Над этими параллелями и в пределах тропического пояса освещенности солнечный свет еще образует с поверхностью Земли прямой угол падения, те есть Солнце будет находиться в зените (предметы и объекты на поверхности в этот момент не отбрасывают тень). Рельеф Земли между этими тропиками получает максимум количества солнечного тепла и света. Это происходит в момент зимнего (для юж. тропика) и летнего (для сев. тропика) солнцестояния.

Умеренные пояса освещенности

Дальше за границами тропического пояса освещенности, в сторону полюсов лежат зоны умеренных поясов освещенности. Отличительная особенность – средняя освещенность, которая к тому же сильно зависит от годового положения Земли относительно Солнца, то есть в зимнее время года будет один уровень поступающего света от солнца, а летом другой. Соответственно, степень получаемого тепла поверхностью Земли будет не одинаковой. В областях умеренных поясов освещенности Солнце на протяжении всего года ни разу не достигает положения в зените. Границами умеренного пояса освещенности северного полушария будет широта Северного тропика в 23,44° и широта Северного полярного круга в 66,56° , для Южного полушария соответственно – Южные тропик и полярный круг с соответствующими координатами по параллелям.

Полярные пояса освещенности

Полярные пояса освещенности (северный и южный) лежат за пределами полярных кругов (в 66,56°) в обоих полушариях. Здесь освещение поверхности Земли минимальная. Границей полярного пояса освещения определена параллель, над которой Солнце достигает верхней точки над горизонтом в декабре в момент солнцестояния – это 66,56° северной широты. Аналогично, для южной широты в 66,56°, где солнечный диск виден в наивысшей точке только уже в июне в момент солнцестояния.

Пояса освещенности Земли

Рис. 1. Пояса освещенности Земли

Содержание

Световой поток излучения с дискретным (линейчатым) спектром получается суммированием вкладов всех линий, составляющих спектр излучения:

Читайте так же:
Нагрев кабеля при токе

Интегрируя данное равенство в пределах видимого диапазона длин волн (то есть от 380 до 780 нм), получаем выражение для светового потока всего рассматриваемого излучения:

nm>V(lambda )cdot dPhi _(lambda ).>

nm>V(lambda )cdot Phi _cdot dlambda .>

Что такое правильное освещение

Холодное освещение в офисе

Одним из главных критериев правильного выбора источника света является цветовая температура, которая измеряется по шкале Кельвина. Теплый свет издают лампы, цветовая температура которых не превышает 3300 К (например, лампы накалывания 200 Вт), в то время как холодный свет – это, как минимум, 4600 К (люминесцентная лампа). Первый влияет на мозг успокаивающе, расслабляет, создает хорошее настроение и наиболее подходящую для отдыха атмосферу. Противоположный эффект создает холодный свет – он стимулирует к действию, помогает сосредоточиться, мотивирует к работе.

Таким образом, в офисах, библиотеках, домашних кабинетах, местах для учебы ребенка следует использовать холодное освещение. В местах, где мы, как правило, не задерживаемся подолгу (например, коридоры, уборные) можно использовать нейтральное освещение. А в гостиной и, тем более, в спальне лучше устанавливать лампы, излучающие теплый свет. Кстати, специалисты говорят, что кухни и столовые также следует освещать такими же лампами. Все дело в том, что под холодным светом даже свежеприготовленное блюдо может выглядеть несвежим и неаппетитным.

Еще один важный момент, на который следует обращать внимание при выборе лампы для закрытого помещения, это ее индекс (коэффициент) цветопередачи (измеряется в Ra). Этот параметр указывает, насколько естественно выглядят цвета при искусственном освещении по сравнению с их видом при дневном свете. Максимальный показатель Ra – 100, и он полностью соответствует характеристикам дневного освещения. То есть чтобы цвета под искусственным светом выглядели максимально естественно (как днем), надо выбирать лампы с максимально высоким показателем Ra. Лучшими для закрытых помещений считаются лампы с индексом цветопередачи в 80-90.

Приборы для определения уровня освещенности и методика его определения

Наименование прибора похоже на название величины, которую он устанавливает, — люксметр. Принцип работы малогабаритного переносного устройства напоминает работу фотометра. Поток излучения, падая на фоточувствительный элемент полупроводника, отрывает электроны, которые начинают упорядоченно двигаться. Таким образом, замыкается электрическая цепь. Причем величина тока прямо пропорциональна интенсивности освещения фотоэлемента, что имеет свое отражение на шкале аналогового люксметра. Сегодня приборы со стрелками практически исчезли, их заменили цифровые. Они оснащены жидкокристаллическими дисплеями, у которых сам фоточувствительный датчик расположен в отдельном корпусе, а с дисплеем он соединяется с помощью гибкого провода.

Читайте так же:
Выключатель света внутри или снаружи комнаты

Прибор для измерения уровня освещенности

В ходе проведения эксперимента по измерению освещенности прибор устанавливается в горизонтальном положении. Причем в соответствии с требованиями ГОСТа их размещают в разных точках помещения, согласно определенной схеме. В 2012 г. Россия приняла новый стандарт измерения характеристики количества светового потока. В старом понятийном аппарате при измерениях использовались такие термины данной величины, как:

  • минимальная, средняя, максимальная, цилиндрическая;
  • естественная;
  • градиент запаса;
  • относительная эффективность когерентного лучевого потока.

В настоящее время к ним добавлены следующие типы освещения:

  • аварийное;
  • рабочее;
  • охранное;
  • эвакуационное;
  • резервное.

Стандарт подробно описывает все тонкости проведения измерительных исследований.

Замеры осуществляются отдельно по естественной и искусственной иллюминации. В ходе проведения эксперимента нельзя допустить, чтобы хоть малейшая тень падала на прибор, а вблизи был хотя бы 1 источник электромагнитных волн. Все они вносят помехи в работу устройства.

После выполнения необходимых замеров освещенности определяется искомая величина. Она сравнивается с нормативным значением. Затем подводятся итоги о достаточности освещенности территории или помещения. Каждый вид измерительных испытаний оформляется специальным оценочным протоколом, чего требует ГОСТ.

Нормативы освещенности для различных типов помещений

1.4. Выбор освещенности

Быстрота и четкость различения предметов (объекта) на том или ином фоне зависит от разности яркости объекта (Во) и фона (Вф). Минимальную разность яркости, воспринимаемую глазом, называют пороговой разностью яркости (DВ). Значение DВ зависит от уровня яркости фона. Поэтому порог видимости объекта принято оценивать отношением пороговой разности яркости к яркости фона, которое называют пороговым контрастом:

Его значение уменьшается по мере увеличения яркости фона. При больших размерах рассматриваемого объекта и значениях яркости фона больше 100 нт (1 нт = 1 кд/м2) пороговый контраст практически постоянен и равен своему минимальному значению.

Значение порогового контраста зависит и от углового размера объекта, под которым понимают отношение абсолютного размера объекта к расстоянию его до глаза наблюдателя. С увеличением углового размера значение порогового контраста уменьшается. Значение порогового контраста зависит также от времени, в течение которого глаз фиксирует наблюдаемый объект. Чем меньше время наблюдения, тем больше значение порогового контраста. Критерием оценки уровня видимости является различие между пороговым контрастом (для данного значения яркости фона) и фактическим контрастом объекта с фоном, который устанавливается при заданных условиях. Контраст объекта с фоном равен отношению фактической разности яркостей объекта и фона к яркости фона:

Читайте так же:
Как получить ток из света

Чем больше контраст объекта с фоном по сравнению с пороговым контрастом, тем лучше виден объект.

Нормы устанавливают наименьшую освещенность; при этом имеется в виду, что они устанавливаются для «наихудших» точек освещаемой поверхности перед очередной очисткой светильников. Произвольное превышение норм недопустимо. При наличии для данного объекта утвержденных отраслевых норм освещенности надлежит пользоваться последними.

Нормы СНиП основаны на шкале освещенности: 0,2 — 0,3 — 0,5 — 1 — 2 — 3 — 5 — 10 — 20 — 30 — 50 — 75 — 100 — 150 — 200 — 300 — 400 — 500 — 600 — 750 — 1000 — 1250 — 1500 — 2000 — 2500 — 3000 — 4000 — 5000 — 6000 — 7500 лк.

Основные нормы для производственных помещений приведены в табл. 1.4.1, для вспомогательных помещений производственных зданий — в табл. 1.4.2.

Фон считается светлым при r > 0,4, средним — при r от 0,2 до 0,4, темным — при r –3

Зависимость от типов светильников

Тип светильников оказывает значительное влияние на соответствующие нормативы.

Галогенки не везде разрешены

Для целей освещения внутреннего пространства сооружения обычно используются разрядные лампы. Они являются наиболее экономичными. Если их невозможно установить, то следует применять лампы накаливания. Также их можно использовать, если разрядные лампы экономически нецелесообразны.

К сведению. Эти источники света подходят для местного освещения. Наряду с ними также допускается использование галогенных ламп.

Согласно нормам СанПиНа применение ксеноновых ламп в сооружениях запрещено.

Нормы и порядок расчета

Требования к освещенности зависят от назначения конкретного помещения и вида деятельности человека. Стандарты, по которым измеряется показатель, установлены в ГОСТ Р 54944-2012, нормы – в СНиП. Все параметры относятся не только к полу, но и к плоскостям столов. Доступны таблицы, по которым можно определить люксы для любого объекта.

Читайте так же:
Как заменить выключатель освещения

Освещение

При разработке системы освещения для жилого дома (квартиры) можно воспользоваться данными из этой таблицы:

Норма согласно СНиП (лк)Помещение
20Проходы на чердаки, подвалы
20Электрощитовые, котельные, вентиляционные камеры
20Лестницы
50Ванные. душевые, санузлы
50Коридоры и холлы в домах (квартирах)
75Гардеробные комнаты
100Сауны, раздевалки, бассейны
150Жилые комнаты и кухни
150Тренажерные залы
200Детские комнаты
300Библиотеки, кабинеты

Расчет осуществлятеся из 2-х этапов:

  • определения требуемого уровня свечения;
  • определения количества лампочек.

Формула для расчета свечения:

Н – норма (согласно таблице);

П – площадь помещения;

К – коэффициент, зависящий от высоты потолков (1 для 2,5-2,7 м, 1,2 для 2,7-3 м, 1,5 для 3-3,5 м, 2 для 3,5-4,4 м).

Чтобы рассчитать количество ламп, полученный результат нужно разделить на люмены, указанные в их технической документации выбранных для монтажа лампочек.

Внимание! На практике этой формулой пользоваться не стоит, так как она не учитывает потоки, направленные на стены и мебель. Более достоверный результат получается, если полученное при расчетах количество ламп умножить на 2 (доказано, что до пола доходит лишь половина светового потока).

Если проводятся работы по капитальному ремонту или реконструкции, расчетами занимаются сотрудники подрядчика.

Они учитывают особенности конструкции и материалов светильников, световое отражение от стен, полов, потолков, предметов интерьера в зависимости от характеристик облицовочного материала. Вид светильников предварительно обозначаются в проектной документации и техническом задании.

При подсчетах используется формула:

Е – норма для горизонтально расположенных плоскостей;

к – коэффициент, рассчитанный с учетом отклонений в работе системы при перегорании отдельных источников света и перемещении предметов интерьера;

S – площадь помещения;

к1 – коэффициент неравномерности;

Ф – световой поток от одной лампочки (зависит от мощности и типа);

к2 – коэффициент в долях.

При самостоятельном проведении измерений и подсчетов следует учесть, что отраженный свет по мощности может мало отличаться от прямого.

Что такое освещенность и как ее связать со световым потоком

Согласно теории освещенность, которая измеряется в люксах (лк), – физическая световая величина, показывающая, какой силы равномерно распределенный световой поток падает на объект определенной площади.

Читайте так же:
Выключатель легранд с подсветкой мигает

Из вышесказанного очевидно, что от силы светового потока зависит освещенность объекта. Но освещенность – именно то, ради чего и создаются системы освещения. Как связать эти две величины? Ведь для практического применения той или иной лампы даже с известной величиной СП нужно знать, насколько хорошо она сможет осветить конкретный объект. Если курс начальной школы забыт не окончательно, связать освещенность с СП несложно, поскольку освещенность объекта равна отношению светового потока к площади этого объекта:

  • Е – освещенность в люксах;
  • Ф – световой поток в люменах, падающий на объект заданной площади;
  • S – площадь объекта в метрах квадратных.

Планируя освещение, к примеру, в офисе или квартире, обычно задаются нужной освещенностью на объекте известной площади и уже ее пересчитывают в требуемый для этого полный световой поток. Поэтому удобнее предыдущую формулу привести к виду:

Осталось решить два вопроса:

  1. Какую освещенность можно считать оптимальной.
  2. Как рассчитать площадь объекта.

Первая задача решается элементарно. Для этого достаточно заглянуть в нижеприведенную таблицу:

Таблица нормативов освещенности помещений различного назначения

Теперь по площади. Если светильник ненаправленный, а освещать нужно закрытое помещение, то достаточно в вышеприведенной формуле использовать дополнительную величину – поправочный коэффициент К, учитывающий высоту потолков:

  • К=1 при высоте потолка до 2.7 м;
  • К=1.2 при высоте потолка 2.7-3 м;
  • К=1.5 при высоте потолка 3-3.5 м;
  • К=2 при высоте потолка выше 3.5 м.

Важно! Использование этой методики позволяет получить весьма приблизительный результат (которого, впрочем, в большинстве случаев достаточно), поскольку не учитывается коэффициент отражения поверхностей объекта, на который влияют цвет обоев, пола, мебели, зеркал и т.п.

В случае же с направленным светильником кроме СП придется учитывать и другие параметры, определяющие величину освещенности: телесный угол, в котором излучает лампа и расстояние от осветителя до объекта:

определение площади покрытия

Для определения площади покрытия необходимо рассчитать площадь основания конуса

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector