Комбинированное освещение: что это такое, в каких случаях необходимо

Определение

Композитное освещение – это освещение несколькими источниками света. Он позволяет оптимально распределять световые потоки. Кроме того, организуют комбинированное освещение с использованием как естественных, так и искусственных источников света.

Основные понятия

При проектировании жилых, производственных и административных зданий большое внимание уделяется организации освещения.

Если на этом этапе будут допущены ошибки, люди в помещении будут чувствовать себя некомфортно и не смогут выполнять свои профессиональные обязанности. Неправильная организация освещения в мастерской также грозит травмами.

Этому вопросу посвящено множество юридических документов. Наиболее важными являются:

• СП 52.13330.2016;
• СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03;
• СНиП 23-0-2010;
• СНиП 23-05-95.

Существует 2 типа освещения:

• искусственный;
• естественный.

Первый реализуется с помощью электрических ламп. Он характеризуется рядом параметров:

1. Цветовая температура. Низкое значение соответствует теплому желтому свету (2400-4300 К), высокое значение соответствует холодному белому (6000-8000 К).
2. Индекс цветопередачи (Ra). Отражает степень искажения цвета, при значении менее 80% освещение становится некомфортным для человека.
3. Коэффициент пульсации. Характеризует мерцание лампы, максимально допустимое значение 20%.

СП 52.13330.2016 выделяет несколько видов искусственного освещения:

1. Рабочий. Основной тип, обеспечивает нормированное освещение помещения. К нему предъявляются самые высокие требования по яркости и качеству.
2. В сервисе. Их включают в нерабочее время для освещения, например, коридоров или постов охраны. Качество и мощность не стандартизированы.
3. Безопасность. Располагается по границе территории предприятия.
4. Чрезвычайная ситуация. Питание от аккумуляторов или автономных генераторов. Включается, когда рабочее освещение не позволяет сотрудникам завершить потенциально опасную рабочую операцию и покинуть здание.

Естественное освещение

Солнечный свет называют естественным. Это наиболее комфортный для человеческого глаза вид излучения: оно не пульсирует, не искажает цвета (Ra = 100 %) и имеет оптимальную температуру 5000 К. Поэтому здания стремятся проектировать таким образом, чтобы помещения при постоянном присутствии человека получают как можно больше естественного света.

Он бывает 2 видов:

1. Страница. Лучи проникают через окна в стенах.
2. верхний. Лучи проходят через светопропускающие конструкции в потолке – световые люки или световые люки.

Совмещенное

Если излучение ограничено, слабый естественный свет дополняют искусственным светом. Такое освещение называют комбинированным. Используется в следующих случаях:

1. В помещении выполняются зрительные работы I и II классов точности или другие, требующие яркого освещения.
2. Окна затенены соседними зданиями или сооружениями.
3. В комнате есть большая часть оборудования, которая блокирует свет.
4. Суровые климатические условия способствуют минимизации теплопотерь за счет уменьшения площади проемов в стенах.
5. Помещение имеет большую глубину, и нет возможности использовать верхнее естественное освещение.

Понятие комбинированного освещения

Комбинированным называется освещение, где сочетаются два и более типа светильников. Это позволяет оптимизировать свет и адаптировать его к конкретным условиям. В этом случае в помещении, офисе или мастерской можно установить в основном только общее освещение. При необходимости его можно дополнить.

Преимущества комбинированного варианта:

1. Возможность выделить отдельную зону для комфортной работы или рукоделия.
2. Регулируемые модели позволяют направить световой поток в нужное место.
3. Использование комбинированной системы помогает освещать как горизонтальные, так и вертикальные или диагональные плоскости.
4. Энергосбережение, так как вы можете отключить дополнительные источники света, если они не нужны.
5. Лампы можно установить в любом месте. Они бывают стационарными и переносными.

Комбинированный свет имеет и недостатки:

1. Более высокая стоимость по сравнению с системой общего освещения. Приходится покупать дополнительное оборудование и подводить электричество.
2. Сложность реализации комбинированного естественного освещения. Сделать это можно только на стадии строительства или капитального ремонта здания.

Виды комбинированного освещения

Существует несколько видов, отличающихся особенностями реализации. В помещении можно использовать разные виды, ограничений нет.

Освещение естественного типа

Комбинированная система состоит из оконных проемов в стенах и потолке. В то же время натуральный вариант имеет особенности, о которых необходимо помнить при планировании:

1. Окна в стенах устроены так, чтобы обеспечить постоянный приток света в помещение. Их размер определяется исходя из площади внутри. Но при этом чрезмерно большие окна обойдутся дорого, плюс теплопотери через них будут гораздо больше. Важно определить оптимальную высоту и ширину, а также количество.
2. В производственных цехах на крыше создают конструкцию, называемую фонарем. Это надстройка с окнами с обеих сторон, которые обычно проходят по всей длине здания. Такая конструкция упрощает конструкцию и снижает риск протечек.
3. На мансардных этажах вставлены специальные окна, дополняющие свет из отверстий на фронтонах. Этот вариант подходит для небольших построек.

Освещение искусственного типа

Комбинированное искусственное освещение является основным вариантом в большинстве помещений. Он не зависит от погоды на улице и обеспечивает комфортные условия в любое время суток. Чаще всего в основе лежит общее освещение, его выбирают для конкретных условий.

Дополнительные элементы подбираются по техническим характеристикам выполняемых работ или в соответствии с особенностями конкретного помещения. Например, на кухне необходимо сделать акцент на рабочей зоне, а в коридоре – пространство возле зеркала. Наиболее распространенные варианты перечислены ниже.

Общее

Его можно использовать в разных помещениях, где нужно время от времени менять интенсивность освещения или подсвечивать определенные участки комнаты. Например, вдоль стены размещают встроенные светильники, которые включаются, если нужно осветить обеденный стол, зону отдыха и так далее

Другой вариант — трековые системы, которые не только едут в нужное место и включаются, когда нужно, но и могут перемещаться в любую точку автобуса. Комплексы оборудования разных типов могут быть использованы для достижения желаемого результата за счет их комбинирования.

Местное

Этот вариант также можно комбинировать. Чаще всего на стене или потолке размещают светильник, который освещает отдельную часть комнаты, а также используют дополнительное оборудование. Например, настольная лампа, которую можно включить, если нужно выполнить работу с особой аккуратностью.

Иногда нужно изменить цвет подсветки или использовать специальные лампы, они дополняют общий или местный свет и применяются по мере необходимости. В качестве дополнительной опции можно использовать светодиодную ленту.

Декоративное

В этом случае отличным решением станет смешанный свет, так как с его помощью можно разнообразить декоративное освещение. Например, установка потолочных светильников и встроенного оборудования, чтобы можно было комбинировать режимы или менять их в зависимости от ситуации.

Установив разные варианты освещения, легко менять акценты в комнате и делать акцент на нужных объектах. Современный вариант – это светодиодное оборудование, особенно удачно сочетаются точечные светильники и диодные ленты.

Особенности проектирования

При планировании освещения в офисе необходимо учитывать расстановку мебели.

К комбинированному освещению предъявляются высокие требования в основном в производственных цехах и офисных помещениях. В жилых домах и квартирах нет жестких каркасов, можно поставить разные светильники. Когда дело доходит до планирования, нужно помнить о нескольких вещах:

1. Учитываются характеристики помещения и характер выполняемых работ. После этого подбираются оптимальные нормы освещения, они прописываются в СНиП и СП. Кроме того, могут применяться отраслевые нормы, если таковые имеются.
2. Проектирование будущей системы лучше доверить профессионалам. Важно разработать точный проект, в котором указать расположение светильников, их тип и мощность. Работы часто проводятся в рамках общего проектирования, если все мероприятия проводятся в комплексе.
3. Вы можете использовать разные методы разработки проекта. Например, отступить от стандарта по освещению и подобрать светотехническое оборудование в соответствии с этим показателем. Второй вариант – если светильники уже есть или нужно использовать оборудование определенного типа, продумывается необходимое количество источников света и их расположение в помещении.
4. При планировании необходимо произвести ряд расчетов, так как уровень освещенности зависит не только от используемых светильников, но и от цвета стен и потолка. Также учитывается наличие естественного освещения, цвет стен и потолка и другие важные аспекты.

Как выглядит на практике

После того, как мы разобрались с требованиями в НТД, мы приведем практические примеры таких систем.

При комбинированной системе освещения естественного типа солнечный свет попадает в помещение как через оконные проемы, так и через потолок. Это означает, что свет может одновременно поступать сбоку и сверху.

Для обеспечения проникновения света на крышах устанавливают окна или фонарь. Это конструкция, проходящая по всей длине крыши или вдоль ее части.

Фонарь обеспечивает проникновение света в помещение, одновременно предотвращая потери тепла. Данную конструкцию устанавливают на крышах промышленных и жилых зданий.

При наличии в здании мансардного этажа на крыше могут быть окна, дополняющие световой поток, поступающий через окна в стенах.

Также если окна в здании будут слишком большими, это приведет к значительным потерям тепла и увеличению затрат. Поэтому размеры проемов должны быть обоснованы.

В отличие от естественного искусственного освещения, оно не зависит от времени суток, погоды или времени года. Создает комфортные условия для работы или отдыха.

Читайте также: Что такое люмены, люксы, кельвины, ватты в применении к освещению

Пример расчёта

Основная задача при расчете уровня освещенности – добиться лучшего совпадения параметров с солнечным светом. Последний оптимален для человеческого глаза.

При расчете определяется:

• Количество, тип и мощность ламп для обеспечения необходимого уровня освещенности.
• Количество и местонахождение инвентаря.
• Расчетная освещенность при выбранном расположении светильников и известной мощности установленных в них источников света.

Основной задачей при выполнении проекта является определение количества, типа и мощности светильников. Это напрямую влияет на эффективность всей системы освещения и уровень освещенности.

При известном количестве и мощности ламп определяют количество ламп для создания нужного освещения. Когда нет возможности контролировать уровень освещенности уже работающей системы освещения, это делается расчетным путем.

Расчеты производятся следующими методами:

1. Метод коэффициента использования светового потока.
2. Метод удельной силы.
3. Точечный метод.
4. Комбинированный метод.

Рассмотрим подробнее, в каких случаях применяется каждый из способов.

Метод коэффициента использования светового потока

Как следует из названия, основным параметром, определяемым с помощью этого метода, является выбор источника света на основе уже известного светового потока.

Лампу выбирают из условия, чтобы световой поток не превышал 20% и не менее 10% от требуемого. Если это условие не выполняется, количество инвентаря корректируется.

Разберем порядок расчета этим методом на примере жилой комнаты. Возьмем для расчета следующие параметры:

• Ширина помещения — 4 м, длина — 6 м.
• Высота потолков — 2,5 м.
• Потолок в комнате окрашен в белый цвет.
• Полы в комнате окрашены серой краской.
• Стены окрашены светло-серой краской.

Рассчитать освещение помещения необходимо после установки люстры с пятью плафонами, оснащенной светодиодными лампами, подвешенной на высоте 2,3 м.

Расчет производится в следующем порядке:

1. Определим нормы освещения для гостиной. Необходимо использовать таблицу Л.1 приложения Л СП 52.13330.2016. Примем норму освещенности равной 150 лк.
2. Рассчитать площадь комнаты. Площадь прямоугольника рассчитывается путем умножения длины комнаты на ширину. Получаем площадь 24 м2.
3. Выберем запас прочности. Его вводят потому, что лампы и различные поверхности при длительной эксплуатации загрязняются, источники света выходят из строя, снижается способность пропускать или отражать свет от ламп или материалов ламп. В зависимости от внешних условий значение находится в диапазоне от 1 до 2. Примем это значение за 1.
4. Примем решение, что значение коэффициента неравномерности z, используемого для помещений, где предполагается выполнение высокоточных работ, для чтения и подобных видов деятельности, равно 1,1. При использовании люминесцентных или светодиодных ламп это значение равно 1,1, а при использовании ламп накаливания это значение равно 1,15.
5. Рассчитайте значение коэффициента использования светового потока. Во-первых, мы определяем пространственный индекс i.

Подставляем данные в формулу и получаем:

я=24/((6+4)*2,3)=1,04

Результат округляется до 1,1.

Принимаем значения коэффициента отражения из справочника «Коэффициенты отражения видимого света для различных покрытий, цветов, материалов. Эрнст Нойферт. «Конструктивное проектирование».

Принимаем, что для потолка этот показатель равен 70%, для стен — 50%, для пола — 30%.

По таблице определяем значение коэффициента использования светового потока. Выбираем значение коэффициента использования светового потока, равное 0,56, по наименьшему показателю коэффициента отражения.

Мы знаем количество ламп в люстре — 3.

Подставляем полученные значения в формулу для расчета светового потока:

F=1414 гл.

Эта цифра относится к каждой лампе в люстре. На основании полученного значения подбираем светодиодную лампу с учетом световой температуры, исходя из данных производителя. Они указаны на упаковке продукта.

Например, для светодиодной лампы мощностью 20 Вт со световой температурой 3000 К, что соответствует теплому свету, световой поток составляет 1520 лм. Выбираем его для установки в люстру как наиболее подходящий.

Метод удельной мощности

При этом методе значение освещенности выбирается из справочных данных. Учитывается мощность источников света, их количество и площадь помещения.

Расчет мощности для лампы осуществляется по формуле:

Rlamps=(Rud*n)/S

где Руд – удельная мощность, Вт/м2;

n — количество ламп, шт.;

S — площадь помещения, м2.

При расчете этим методом соблюдается следующий порядок:

1. Определяется количество и тип светильников, размещаемых в комнате, высота подвеса.
2. На основании справочных данных устанавливается норма по освещению и удельному эффекту.
3. Мощность лампы определяется. Значение выбирается из значений по умолчанию.

Если после расчета окажется, что необходимо установить светильник с другим эффектом, количество светильников определяют с учетом необходимых параметров.

Точечный метод

Используя этот метод, определите количество освещения в любой точке комнаты.

При выполнении расчетов соблюдайте указанный порядок:

1. Определяется количество и тип светильников, установленных в помещении, высота подвеса.
2. Выполняется чертеж помещения с установленными светильниками.
3. На чертеже выбрана контрольная точка А.
4. Рассчитываются расстояния от проекций источников света до выбранной контрольной точки.
5. По справочным данным определяется освещенность от каждого источника света.
6. Рассчитывается суммарная освещенность установленных светильников Σе.
7. В выбранной точке А горизонтальная освещенность в точке А рассчитывается по формуле:

Е=(А*мк/1000*кз)*Σе

где μ — коэффициент, определяющий количество дополнительного освещения от светильников, расположенных на расстоянии от точки А, и количество отражения светового потока;

kz – запас прочности.

При комбинированном методе совмещают разные типы определения освещенности для наибольшей точности.

При расчете освещения в системах естественного освещения используется КЕО – коэффициент естественного освещения.

Согласно СП 23-102-203 «Естественное освещение жилых и общественных зданий» КЭО — отношение естественной освещенности, создаваемой в данный момент времени в заданном плане в помещении светом неба (прямого или после отражения) к одновременной величине наружной горизонтальной освещение, создаваемое светом полностью открытого неба, выраженное в %:

КЕО=(Эвн/Эн)*100%

где — мощность внутреннего освещения;

Йонг — наружное освещение.

При проектировании зданий с обязательным наличием солнечного света определение КЕО является обязательным условием. От этого зависят размеры окон и тип стекол, ориентация здания по сторонам света, использование дополнительного искусственного освещения.

KEO измеряется двумя люксметрами. Первый прибор определяет освещение снаружи здания, а второй – внутри помещения. Для достижения точных результатов измерения проводятся одновременно и при сплошной облачности, которая равномерно закрывает небо.

Комбинированные осветительные системы

Комбинированное освещение включает в себя различные виды осветительных приборов для формирования достаточного и комфортного освещения во всем помещении. Это означает, что он может сочетать в себе как общую, так и локальную системы одновременно.

Применение комбинированных систем целесообразно на производственных объектах, деятельность которых связана с высокоточной зрительной работой, с вертикальным, наклонным расположением рабочих поверхностей.