Комфортное освещение для работы и отдыха
Мне редко встречались пространства с продуманным искусственным освещением, часто лампы светят в глаза, помещение недостаточно освещено и цвета предметов выглядят тусклыми или искажаются. Кроме того, освещение часто дает страшные тени на лицах. Я постарался разобраться в причинах и сделать приятное освещение.
Эта заметка содержит описание общих принципов создания комфортного освещения и фактическую реализацию бюджетного освещения жилой мастерской.
Началось с того, что я задумал превратить захламленную мансарду над гаражом в подмосковной Малаховке в жилую мастерскую, чтобы там паять, сверлить и творить.
Для реализации освещения понадобилось освоить некоторые фундаментальные характеристики:
Освещенность
Освещенность, это, грубо говоря, количество света, падающего на единицу площади, измеряется в Люксах (lux). Днем освещенность на улице обычно от 2000 до 100,000 lux. Европейский стандарт для освещения рабочих помещений рекомендует следующие значения освещенности:
| Освещенность | Назначение |
|---|---|
| 300 lux | повседневная работа в офисе, не требующая разглядывания мелких деталей |
| 500 lux | чтение, письмо и работа за компьютером |
| 500 lux | освещение переговорных комнат |
| 750 lux | техническое черчение |
По моим наблюдениям очень многие помещения в России страдают недостаточным уровнем освещенности, но в определенных местах встречается и переосвещенность. Есть данные о том, что неправильный уровень освещенности может вызывать головные боли, быструю утомляемость, нарушения зрения и другие неприятности. (подробнее в википедии: Light ergonomics, Light effects on circadian rhythm )
Чтобы понять сколько нужно ламп для создания определенного уровня освещенности можно воспользоваться различными способами приблизительного расчета.
Обычно освещенность измеряют на уровне рабочей поверхности, например стола. Для простоты я измерял на уровне 1 м над полом.
Для измерения освещенности я использовал экспонометр, вместо него приблизительно измерить освещенность можно фотоаппаратом с экспонометром. При измерении экспонометром получаем EV и потом переводим в lux с помощью таблицы.
Индекс цветопередачи (CRI)
Источники света имеют такую важную характеристику как Индекс цветопередачи(Color rendering index, CRI), чем выше его значение тем лучше цветопередача, максимальное значение Ra = 100.
По этой картинке заметно как страдает цветопередача красных и синих оттенков у люминесцентных ламп с низким CRI: 
В названии люминесцентных ламп обычно содержится 3 цифры, первая цифра характеризует индекс цветопередачи 1×10 Ra.
Вторая и третья — указывают на цветовую температуру лампы. Например, наиболее распространенные 640 лампы — это лампы с плохой цветопередачей 6*10 = 60 Ra и цветовой температурой 40*100 = 4000K. Лампы с низким Ra не подходят для жилых помещений, хотя и имеют более высокую светоотдачу.
Цветовая температура
Цветовая температура это, грубо говоря, соотношение красных и синих волн в спектре излучения.
Свет до 5000 K принято называть теплым, а выше — холодным.
Среди знакомых довольно много предпочитающих теплое освещение. Мне кажется это из-за привычки к лампам накаливания(2200—3000 K) и низкого уровня цветопередачи большинства люминесцентных ламп. Естественное дневное освещение, в среднем, имеет цветовую температуру 6500 К.
Есть еще такой момент: цветовосприятие человека сильно изменяется в зависимости от освещенности. При небольшой освещенности мы лучше видим синий и хуже красный. Поэтому для каждого уровня освещенности существует наиболее подходящий диапазон цветовой температуры источников света.
Кривая, представляющая эту зависимость, названа именем нидерландского физика Arie Andries Kruithof. Вот она:
Какой свет нужен для продуктивной работы?
Тема обширная, достойная отдельной статьи.
Результаты некоторых исследований указывают, что холодный свет улучшает концентрацию внимания, снижает уровень сонливости и т.д. По всей видимости дело в том, что короткие волны (синий, ультра-фиолетовый свет) вызывают подавление мелатонина — гормона, регулирующего суточные ритмы и таким образом активизируют организм. Кроме того есть данные, что яркий холодный свет помогает справиться с зимней депрессией Seasonal affective disorder (SAD). Но при этом недостаток мелатонина может приводить к нарушению сна и другим проблемам, так что яркое холодное освещение ночью будет скорее вредным.
Резюмируюя можно сказать, что умеренное облучение холодным ярким светом в дневное время может снизить сонливость и улучшить внимание.
Субъективные соображения
300 lux и вечерний нижний свет 2700K
Выбор ламп и монтаж
В качестве ЭПРА для питания двух ламп используются Osram QT-FIT8 2×58-70 Quicktronic (стоимость
600 р.). Производитель рекомендует делать кабели идущие от ЭПРА к лампе как можно короче, а именно: 
При длинне лампы 1,5 м выполнить все рекомендации оказалось непросто. Итоговый вариант подключения: 
Общий вид: 
Итоговое измерение освещенности: 6.8 EV, т.е. примерно 300 lux. 
Для вечернего нижнего освещения используется сферическая лампа, ставшая ненужной после ремонта в квартире. 
Нормы уличного освещения
Нормы уличного освещения обязательны к исполнению при проектировании. В основном нормы уличного освещения касаются показателей яркости и освещённости автомобильных дорог. Разделение происходит на основании категорий объектов. Поэтому прежде чем искать нужное значение, необходимо определить класс автодороги в соответствии с существующей документацией. Если это невозможно – для ориентира можно использовать самые простые показатели: число полос движения и ориентировочную пропускную способность.
Настоящие стандарты и нормативные документы распространяются на уличное наружное освещение и устанавливает классификацию и нормы освещения объектов уличной сети в пределах территорий городских и сельских населенных пунктов. Настоящие стандарты обязательно применяют при проектировании и эксплуатации стационарных установок уличного освещения.
Нормы освещенности уличного освещения ограничивают яркость светильников в установке под углами.
Угол наклона светильника должен быть 80 и 90 градусов от вертикали по направлению к дороге.
Максимальное значение яркости
Угол установки 80 град – 30 Кд
Угол установки 90 град – 10 Кд
на 1000 Лм светового потока светильника.
При освещении больших площадей и транспортных развязок светильники, установленные на опорах высотой 20 м и более, должны обеспечивать направление максимума силы света под углом не более 65 градусов от вертикали.
Яркость светильника под углом 80, 85 и 90 градусов от вертикали по направлению дороги не должна превышать предельных значений:
Угол установки 80 град – 50 Кд
Угол установки 85 град – 30 Кд
Угол установки 90 град – 10 Кд
соответственно на 1000 Лм светового потока светильника.
Нормы уличного освещения
Ниже приведем общие нормы освещения для всех типов. Их обязательно стоит учесть при проектировании уличного освещения.
Нормы уличного освещения в городе
| № | Освещаемые объекты | Средняя освещенность Еср, лк не менее | Распределение освещенности Емин / Еср не менее |
| 1 | П1. Площадки перед входами Площадки перед входами культурно-массовых, спортивных, развлекательных и торговых объектов, спортивных, развлекательных и торговых объектов | 20 | 0,30 |
| 2 | П2. Главные пешеходные улицы исторической части города и основных общественных центров административных округов, непроезжие и пред заводские площади, площадки посадочные, детские и отдыха | 10 | 0,30 |
| 3 | П3. Пешеходные улицы, главные и вспомогательные входы парков, санаториев, выставок и стадионов | 6 | 0,20 |
| 4 | П4. Тротуары отделенные от проезжей части дорог и улиц, основные проезды микрорайонов, подъезды, проходы и центральные аллеи детских, учебных и лечебно-оздоровительных учреждений | 4 | 0,20 |
| 5 | П5. Второстепенные проезды на территориях микрорайонов, хозяйственные площадки на территориях микрорайонов, боковые аллеи и вспомогательные входы общегородских парков и центральные аллеи парков административных округов | 2 | 0,10 |
| 6 | П6. Боковые аллеи и вспомогательные входы парков административных округов | 1 | 0,10 |
Нормы уличного освещения в городе
Ниже приведем перечень норм освещения в городе. Их обязательно стоит учесть при проектировании уличного освещения.
Высота размещения светильников на улицах городов, дорогах и площадях с трамвайным и троллейбусным движением следует принимать с учётом высоты подвешивания контактных проводов по СП 98.13330.2012. Но в любом случае высота установки светильников должна быть не менее 8 м. до головки рельса для трамвайных путей и не менее 9 м от уровня проезжей части для троллейбусных маршрутов.
Таблица взята
Нормы уличного освещения
| № | Освещаемые объекты | Средняя освещенность Еср, лк не менее | Распределение освещенности Емин / Еср не менее |
| 1 | А1. Автомагистрали, федеральные и транзитные трассы, основные магистрали города (за пределами центра города) – с пропускной способностью более 10 000 ед/ч | 30 | 0,35 |
| 2 | А2. Прочие федеральные дороги и основные улицы (за пределами центра города) – с пропускной способностью 7 000 – 9 000 ед/ч | 20 | 0,35 |
| 3 | А3. Центральные магистрали, связующие улицы с выходом на магистрали А1(в центре города) – с пропускной способностью 4 000 – 7 000 ед/ч | 20 | 0,35 |
| 4 | А4. Основные исторические проезды центра, внутренние связи центра (в центре города) – с пропускной способностью 3 000 – 5 000 ед/ч | 20 | 0,35 |
| Магистральные дороги и улицы районного значения. Клас дороги – Б | |||
| 5 | Б1. Основные дороги и улицы города районного значения (за пределами центра города) – с пропускной способностью 3 000 – 5 000 ед/ч | 20 | 0,35 |
| 6 | Б2. Основные дороги и улицы города районного значения (в центре города) – с пропускной способностью 2 000 – 5 000 ед/ч | 15 | 0,35 |
| Улицы и дороги местного значения. Клас дороги – В | |||
| 7 | В1. Транспортные и пешеходные связи в пределах жилых районов и выход на магистрали, кроме улиц с непрерывным движением (жилая застройка за пределами центра города) – с пропускной способностью 1 500 – 3 000 ед/ч | 15 | 0,25 |
| 8 | В2. Транспортные и пешеходные связи в жилых микрорайонах и выход на магистрали (жилая застройка в центре города) – с пропускной способностью 1 500 – 3 000 ед/ч | 10 | 0,25 |
| 9 | В3. Транспортные связи в пределах производственных и коммунально-складских зон (в городских промышленных, коммунальных и складских зонах) – с пропускной способностью 500 – 2 000 ед/ч | 6 | 0,25 |
| Обособленный трамвайный путь | |||
| 10 | Обособленный трамвайный путь | 10 | – |
Нормы уличного освещения в сельской местности
Ниже приведем перечень норм освещения в сельской местности. Их обязательно стоит учесть при проектировании уличного освещения.
Равномерность освещения в сельской местности должна составлять не менее 0.25.
Описание единицы измерения люкс и ее соотношение с люменом
Люкс является основной единицей измерения при проектировании и проверке норм освещенности во всех видах помещений, а также на улице. Лк в освещении используется в качестве показателя, с помощью которого можно обеспечить нормальное выполнение любых работ. Главное – подобрать освещение в соответствии с нормами, установленными СНиП и СП.
Что такое люкс
Расшифровка Лк в освещении обозначает люкс, разобраться с термином не составит труда. Он используется для нормирования света. Если нарушить рекомендованные правила, то это негативно скажется на зрении. Человек будут намного быстрее уставать или же из-за излишней яркости будут болеть глаза. Все основные показатели есть в СП 52.13330.2016, это основной нормативный документ, которым руководствуются все российские проектировщики.
Есть два основных показателя – люксы и люмены, в чем разница понимают немногие, хотя тут все просто:
Нормы освещенности в разных видах помещений
В СНиП регламентированы все основные показатели. Нужно найти тип помещения, чтобы узнать минимально допустимое значение, от которого следует отталкиваться при проектировании. При этом диапазон может быть достаточно большим, все зависит от специфики выполняемых работ и других особенностей. Ниже указана освещенность в люксах – таблица показывает значения для основных типов помещений.
| Помещение | Норматив освещенности, в Лк |
| Офисные помещения для работы за компьютерами или с документами | 300 |
| Переговорные комнаты, конференц-залы | 200 |
| Лестницы, эскалаторы | 50-100 |
| Коридоры, холлы | 50-75 |
| Кладовки, подсобные помещения | 50 |
| Помещения для черчения | 500 |
| Жилые комнаты и кухни | 150 |
| Детские комнаты, игровые зоны | 200 |
| Библиотеки, кабинеты | 300 |
| Ванные санузлы, коридоры в квартирах | 50 |
| Сауны, бани, бассейны | 100 |
| Учебные классы | 400 |
| Спортзалы | 200 |
Есть показатели и для других сфер. Что касается производственных помещений и цехов, там есть градация по степени точности выполняемых работ. В зависимости от этого освещенность может варьироваться от 50 до 5000 люксов и даже больше. Причем, предъявляются требования как к местному, так и к общему освещению, оба параметра одинаково важны.
Шкала освещенности в люксах
Для определения подходящего светового режима можно использовать еще один вариант – шкалу освещенности. В ней установлены рекомендуемые значения в зависимости от выполняемой деятельности.
| Род занятий | Рекомендуемый уровень освещенности |
| Места с темной обстановкой вокруг | От 30 до 50 |
| Площадки и помещения, где не выполняются постоянные работы | 100-200 |
| Места с ограниченной нагрузкой на зрение | 200-500 |
| Объекты со средним уровнем зрительной работы | 500-1000 |
| Работы с высокими требованиями освещенности | От 1000 до 2000 |
| Проведение точных работ | 2000-5000 |
| Сверхточные работы | От 5000 до 10000 |
| Помещения, требующие особых условий освещения (например, операционные) | 10000-20000 |
В одном помещении может быть несколько разных зон, если это требуется для нормального выполнения работ.
Минимальная освещенность в люксах
Если указана мощность ламп в ваттах, нужно обязательно переводить показатели в люксы, так как нормативы указаны именно для них. Есть информация о том, сколько Лк в 1 Вт разных источников света, поэтому провести расчеты не составит труда. Что касается минимальной освещенности, то данные, указанные в СНиП являются именно нижним показателем, на который стоит ориентироваться.
Свет может быть ярче установленных норм, на этот счет нет особых ограничений. Главное, чтобы не было дискомфорта для зрения. Но что касается показателей ниже установленного значения, допустимая разница составляет не больше 10%. Это и есть абсолютный минимум, ниже которого опускаться нельзя.
Как определять освещенность в люксах
Расчеты не занимают много времени, если известна хотя бы мощность лампы в люменах. Она отличается для разных источников света. И если на упаковках светодиодных и люминесцентных изделий есть вся необходимая информация, то у ламп накала ее может и не быть. Но рассчитать силу света в люменах несложно – мощность в ваттах умножается на 12. Так, вариант на 100 Вт выдает примерно 1200 Лм.
Для определения освещенности без использования оборудования надо знать суммарную мощность светильника и площадь, на которую распространяется свет. Исходя из этого посчитать примерное значение нетрудно. При этом стоит понимать, что полученный результат примерный, так как он не может учесть потери светового потока и особенности его распределения рассеивателем плафона.
Надо помнить и о том, что в дневное время в помещение проникает естественный свет через оконные проемы. Это влияет на освещенность, показатели будут намного выше даже в не самый солнечный день.
В отличие от искусственного света, естественный зависит от ряда условий – облачности, региона, расположения зданий и деревьев рядом. Чтобы оценить качество освещения используют КЕО (коэффициент естественной освещенности), который измеряется на уровне пола на расстоянии 1 метр от стены, противоположной оконным проемам.
Приборы для измерения освещенности
Замеры производятся с помощью люксометра. Это специальный прибор с фотоэлементом, проводимость которого зависит от силы света, попадающего на него. Для проведения проверок надо использовать оборудование с погрешностью не большее 10%, это требование установлено нормами ГОСТ.
Прибор обычно состоит из электронного модуля с экраном и блоком настроек и фотоэлемента, прикрепленного на гибком проводе. Такая конструкция позволяет проверить показатели в любом месте, достаточно протянуть руку.
Кстати! Важно соблюдать условия измерений. Если речь идет об офисе, учебной аудитории или других подобных местах, то проверять освещенность надо примерно на уровне стола, обычно это в 80 см от пола. Для лестниц, коридоров и дорог замеры производятся на уровне земли.
Можно проверить освещенность с помощью фотоаппарата, сфотографировав белый лист и сверив параметры диафрагмы и выдержки.
В видео светодизайнер, подробно расскажет о таких понятиях как «Освещенность» и «Световой поток».
Люксы используются при оценке освещенности всех помещений, так как это самый простой вариант проверки соответствия света установленным нормам. Если все спроектировано верно, будут созданы лучшие условия для зрения человека.
