Искусственное освещение

1.

2. Полезная книга по строительной светотехнике

ПОЛЕЗНАЯ КНИГА ПО СТРОИТЕЛЬНОЙ СВЕТОТЕХНИКЕ
2

3. 1. История развития искусственного освещения

1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИСКУССТВЕННОГО
ОСВЕЩЕНИЯ

4. Пламенные источники света

ПЛАМЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА
Лучина
Факел
Светильники с фитилем
Свечи
Светильник с трубочкой (Леонардо да Винчи) XV в.
Светильник с ламповым стеклом XVIII в.
Стеариновые и парафиновые свечи XIX в.
Керосиновые лампы XIX в.
Газокалильные лампы
4

5. Керосиновые лампы

КЕРОСИНОВЫЕ ЛАМПЫ
5

6. Газовые фонари

ГАЗОВЫЕ ФОНАРИ
6

7. Недостатки пламенных источников света

НЕДОСТАТКИ ПЛАМЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА
Малая мощность
Цветовая температура не выше 2000 К
(желтоватый цвет)
Однообразие излучаемого спектра, низкая
световая отдача, большая доля инфракрасного
излучения, поэтому нагревание воздуха
помещения
Значительное выделение СО2, дыма, копоти,
водяного пара
Пожароопасность
Трудоемкость зажигания и тушения ИС
7

8. Электрическое освещение

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
1803 г. дуга В.В. Петрова
1876 г. свеча П.Н. Яблочкова
свеча В.Н. Чиколева
1874 г. лампа накаливания с угольным
штифтом А.Н.Лодыгина
1890-1900 гг. лампы накаливания
А.Н.Лодыгина с нитью из твердоплавких
металлов (молибден, вольфрам и т.д.)
1930- е г. изобретение люминесцентных
ламп
8

9. Газонаполненные лампы накаливания начало XX века

ГАЗОНАПОЛНЕННЫЕ ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ НАЧАЛО
XX ВЕКА
Osram
Philips
9

10. 2. Характеристики искусственного освещения

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСКУССТВЕННОГО
ОСВЕЩЕНИЯ

11. По принципу преобразования энергии источники:

ПО ПРИНЦИПУ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ИСТОЧНИКИ:
Тепловые
Газоразрядные
ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Электрическое напряжение, мощность
Размеры, форма колб
Световая отдача, световой поток, яркость
Спектральный состав, цветность излучения,
цветопередача
Стоимость, срок службы
11

12. Цветовая температура

ЦВЕТОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА
температура при которой цветность излучения черного
тела совпадает с цветностью излучения данного тела.
Выражается в температурной
шкале Кельвина.
Лампа с
температурой 6500 К
(холодный белый
свет)
Лампа с
температурой 2700 К
(теплый слегка
желтоватый свет)
12

13.

14. Индекс цветопередачи, Ra

ИНДЕКС ЦВЕТОПЕРЕДАЧИ, RA
-характеризует степень воспроизведения цветов
различных материалов при их освещении лампой при
сравнении с эталонным источником света
Цветопередача:
- Отличная Ra более 90
- Очень хорошая Ra от 81 до 90
- Хорошая Ra от 61 до 80
- Удовлетворительная Ra от 40 до 60
- Недостаточная от 20 до 39
14

15. Индекс цветопередачи

ИНДЕКС ЦВЕТОПЕРЕДАЧИ
Наивысший Ra=100 (лампы накаливания)
Наименьший Ra=25 (натриевые лампы)

16. Световая отдача

СВЕТОВАЯ ОТДАЧА
Световая отдача , η– главная характеристика
энергоэкономичности лампы
Определяется отношением светового потока лампы
к ее мощности, (лм/Вт)
Световая отдача ламп накаливания 7-22 лм/Вт,
Люминесцентных ламп – 50-90 лм/Вт
16

17. Тепловые источники освещения

ТЕПЛОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ОСВЕЩЕНИЯ

18. Лампы накаливания

ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ
Обычная
Зеркальная

19. Характеристики ламп накаливания

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ
Напряжение 220 В
Мощность 15-1000 Вт (40, 60,75,100 Вт)
Срок службы около 1000 часов
Стабильность работы: теряет 5-13% первоначального
светового потока
Безопасность: УФ излучение почти полностью отсутствует
Энергоэкономичность: 40Вт – 10 лм/Вт, 100 Вт – 14 лм/Вт
Световой поток можно принимать для 40, 60, 75, 100 Вт
равным 430, 730, 1000 и 1380 лм соответственно
Цветовая температура от 2600 до 2900 К
Цветопередача: формально индекс близок к 100%, поскольку
сравнивается сам с собой. Однако следует помнить о потерях
синих тонов.
19

20. Галогенные лампы

ГАЛОГЕННЫЕ ЛАМПЫ
Внутренний объем
лампы
наполнен парами йода
или брома,
т.е. галогенных
элементов
с отражателем
капсульные

21. Характеристики галогенных ламп накаливания

ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАЛОГЕННЫХ ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ
Напряжение 220 В
Мощность
трубчатые 500, 1000, 1500, 2000, 5000, 10000 Вт;
с компактным телом накала от5 до 100 Вт;
зеркальные 20, 35, 50 Вт
Срок службы около 2000 часов, бывают до 3000 и 4000 ч
Стабильность работы: выше чем у обычных
Безопасность: УФ излучение выше, чем у обычных. Учитывать
при создании высоких уровней освещенности
Энергоэкономичность: для трубчатых 60Вт – 14 лм/Вт, 2000
Вт – 25 лм/Вт; для остальных от 14 до 17 лм/Вт
Сила света осевая
Цветовая температура до 3200 К
Цветопередача: формально индекс близок к 100%, поскольку
сравнивается сам с собой
21

22. Формы колб ламп накаливания

ФОРМЫ КОЛБ ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ
22

23. Газоразрядные источники освещения

ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ИСТОЧНИКИ ОСВЕЩЕНИЯ

24. в зависимости от давления газа в колбе:

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА В КОЛБЕ:
Лампы низкого давления (люминесцентные,
натриевые лампы низкого давления)
Лампы высокого давления (дуговые ртутнолюминесцентные, металлогалогенные,
натриевые лампы высокого давления)
Лампы сверхвысокого давления
24

25. лампы низкого давления

ЛАМПЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
Люминесцентные лампы
Во внутреннем объеме
лампы находится ртуть,
при нагревании
испаряется происходит
электрический разряд
В результате электролюминисценции
происходит слабое видимое и УФ излучение,
которое вызывает фотолюминисценцию люминофора.
25

26. Характеристики люминесцентных ламп

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП
Напряжение характеризуется напряжением ПРА
Мощность от 4 до 80 наиболее распространены 18,36 и 58
Вт
Срок службы до 15000 ч
Стабильность работы: к концу теряют до 30% светового потока.
Температура от 5 до 50оС
Безопасность: внимание к утилизации, необходимы меры по
ограничению пульсации освещенности
Энергоэкономичность: от 50 до 90 лм/Вт
Сила света осевая
Цветовая температура от 2800 до 6000 К
Цветопередача: индекс Ra = 55-80
26

27. Натриевые лампы низкого давления (НЛ)

НАТРИЕВЫЕ ЛАМПЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ (НЛ)
Выключенная
лампа низкого
давления 35 ватт
Включенная
лампа низкого
давления 35 ватт
27

28. лампы высокого давления

ЛАМПЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
Дуговые ртутные лампы (ДРЛ)
Металлогалогенные лампы (МГЛ)
Натриевые лампы высокого
давления (НЛВД)
Пары ртути излучают следующие спектральные
линии,
28

29. Дуговые ртутные лампы (ДРЛ)

ДУГОВЫЕ РТУТНЫЕ ЛАМПЫ (ДРЛ)
ДРЛ (Дуговая Ртутная Люминесцентная) —для
исправления цветности светового потока,
направленного на улучшение цветопередачи,
используется излучение люминофора,
нанесённого на внутреннюю поверхность
колбы. Для получения света в ДРЛ
используется принцип постоянного горения
разряда в атмосфере, насыщенной парами
ртути.
Применяется для общего освещения улиц, промышленных
предприятий и других объектов, не предъявляющих высоких
требований к качеству цветопередачи и помещений без
постоянного пребывания людей.

30.

31.

РЛ нуждаются в использовании
пускорекгулирующего
аппарата (дросселя),
включённого последовательно
с лампой
Ртуть в холодной лампе
имеет вид компактного
шарика, или оседает в виде
налёта на стенках колбы.
Светящимся телом является
столб дугового
электрического разряда
При горении лампа сильно
нагревается, для повторного
зажигания требуется пауза
на остывание
При подаче напряжения между
близко расположенными
электродами
возникает тлеющий разряд,
который практически
мгновенно переходит в дуговой.

32. Металлогалогенная лампа (МГЛ или ДРИ) - двух цокольная - сравнение с лампой накаливания - общий вид

МЕТАЛЛОГАЛОГЕННАЯ
ЛАМПА (МГЛ ИЛИ ДРИ)
- ДВУХ ЦОКОЛЬНАЯ
- СРАВНЕНИЕ С ЛАМПОЙ НАКАЛИВАНИЯ
- ОБЩИЙ ВИД
32

33. Натриевые лампы высокого давления (НЛ Вд)

- спектр излучения
- с эллипсоидной и
цилиндрической колбой
НАТРИЕВЫЕ ЛАМПЫ ВЫСОКОГО
ДАВЛЕНИЯ (НЛ ВД)
- НЛВД мощностью
150 и 100 Вт
- НЛВД мощностью
250 Вт
33

34. Характеристики разрядных ламп высокого давления

ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗРЯДНЫХ ЛАМП ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
Напряжение сетевое
Мощность до 1000 – 2000 Вт
Срок службы до 10000 – 15000 ч
Стабильность работы: к концу теряют до 30% светового потока
Температура от -40 до 50оС
Безопасность: внимание к утилизации, и к пульсации освещенности,
недопустима эксплуатация с треснувшей колбой и без колбы
Энергоэкономичность: ДРЛ от 40 до 60 лм/Вт
МГЛ от 60 до 100 лм/Вт
НЛВД до 120 лм/Вт
Световой поток
Цветовая температура: ДРЛ более 4000 К. НЛВД около 2000 К
МГЛ от 3000 до 6000 К
Цветопередача: применяются при невысоких требованиях к цветопередаче
34

35. Светодиоды

СВЕТОДИОДЫ
Типовая конструкция светодиода:
1 - корпус-линза; 2 - кристалл;
3 - кристаллодержатель; 4 - выводы.
35

36. Преимущества светодиодов.

ПРЕИМУЩЕСТВА СВЕТОДИОДОВ.
1. Надежность СД н выше, чем у остальных источников
света. Многие СД имеют срок службы 100 000 ч
2. Световая отдача некоторых СД превышает световую
отдачу ламп накаливания и достигает 30 лм/Вт
3. В отличие от газоразрядных источников света,
СД не требуют какой-либо пускорегулирующей аппаратуры
Они допускают последовательное и параллельное
соединение без выравнивающих сопротивлений,
что предельно упрощает возможность их использования
4. Конструкция современных СД позволяет
концентрировать излучаемый ими световой поток в малых
телесных углах. Это делает возможным создание световых
приборов без применения какой-либо внешней оптической
системы, причем коэффициент использования светового
потока при этом близок к 100 %
36

37. Преимущества светодиодов

ПРЕИМУЩЕСТВА СВЕТОДИОДОВ
5. Излучение СД близко к монохроматическому,
причем имеются высокоэффективные СД с излучением
в областях красного, желтого и зеленого цветов,
применяемых в визуальной сигнализации.
Это открывает неограниченные возможности в
использовании СД в светосигнальном оборудовании
6. Высокая устойчивость СД к механическим
воздействиям и их работоспособность в широком
интервале температур от - 55 до + 100 С) позволяют
использовать их на любых средствах транспорта - от
велосипеда до космических кораблей
37

38.

39. Расчет количества ламп по световому потоку.

РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ЛАМП ПО СВЕТОВОМУ ПОТОКУ.
Требуемый суммарный световой поток:
E A Kз
U
E - требуемая освещенность, лк;
A- площадь помещения, м2;
Kз – коэффициент запаса;
U – коэффициент использования осветительной установки;
Требуемое количество светильников:
N
n л
Фл – световой поток одной лампы, лм;
n- число ламп в одном светильнике.
39

40. Нормирование освещения в помещении

НОРМИРОВАНИЕ
ОСВЕЩЕНИЯ В
ПОМЕЩЕНИИ
40

41. Оптимальная освещенность

ОПТИМАЛЬНАЯ ОСВЕЩЕННОСТЬ
Формула освещенности для эффективной работы:
1930
E
1,5
Где ρ –коэффициент отражения фона;
α – угловой размер объекта в минутах.
Пример.
Чтение газет α =4 минуты, толщина линий 0,6 мм, ρ = 0,6.
Е= 402 лк.
41

42. Нормирование освещенности

НОРМИРОВАНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ
42

43. Нормирование освещенности

НОРМИРОВАНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ
43

44. Нормирование освещенности

НОРМИРОВАНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ
44

45. Нормирование освещенности

НОРМИРОВАНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ
45

46.

Открыть гиперссылку:
фильм

47. архитектурное освещение видео

Открыть гиперссылку:
АРХИТЕКТУРНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ВИДЕО
Интересные ссылки:
https://http://www.youtube.com/watch?v=yt5TaAtSjVI
https://www.youtube.com/watch?v=DPhiZjNgLlw
https://www.youtube.com/watch?v=hEGa7FSSqbs