Освещение образовательных учреждений: требования и нормы
Световая среда и её влияние на человека
С научной точки зрения световая среда представляет из себя сочетание видимых и невидимых (ультрафиолетовых и инфракрасных) излучений, которые производятся источниками естественного и искусственного света. Световая среда является одной из важнейших составляющих для всех живых организмов. По большей части она определяется световым потоком, исходящим от источника излучения, который, в свою очередь, претерпевает изменения при взаимодействии со всеми предметами, находящимися в области его распространения. Мы же воспринимаем его по распределению света и цвета в пространстве.
Важность света для человека нельзя переоценить, так как более 80% информации, поступающей в наш мозг, мы получаем через органы зрения. Помимо очевидной и базовой функции получения информации, свет так же оказывает воздействие на обмен веществ, эмоциональное состояние человека, влияет на работоспособность, концентрацию внимания и утомляемость.
Параметры световой среды
Основными параметрами, определяющими световую среду, являются освещенность, яркость и коэффициент пульсации.
Освещённость является физической величиной, которая определяется как отношение светового потока, падающего на элемент поверхности, к площади этого элемента поверхности.
Для оценки освещенности, создаваемой существующей системой освещения, применяют специальный прибор – люксметр. Этот компактный прибор может измерять как естественную, так и искусственную освещенность. Принцип работы люксметра достаточно простой, фотоэлемент реагирует на световой поток, падающий на его поверхность, и преобразует световую энергию в электрический ток.
При проектировании системы освещения расчёт освещенности можно выполнять методом коэффициента использования светового потока, методом удельной мощности или точечным методом. В настоящее время большинство светотехников при проектировании освещения используют различные программы, которые по заданным значениям помещения и светового прибора позволяют рассчитать необходимые параметры световой среды. Инженеры-светотехники нашего отдела в компании используют для расчётов программу DIALux (как версию DIALux 4.13, в которой удобнее выполнять расчёты спортивных объектов, так и версию DIALux EVO, которая даёт возможность выгружать хорошие визуализации для архитектурного или декоративного освещения). В её основе лежит точечный метод расчёта освещенности, который позволяет получать значения различных параметров с учётом коэффициентов отражения, коэффициента эксплуатации и др. Причём большинство специалистов нашего отдела владеют сразу двумя версиями программы, а также изучают и другие, чтобы быстрее и качественнее выполнять расчёты для наших заказчиков.
Следующий параметр – яркость. Яркость – это физическая величина, определяемая отношением светового потока, переносимого узким пучком с малой площадки в малом телесном угле. Из всех световых величин яркость наиболее непосредственно связана со зрительными ощущениями, так как освещённости изображений предметов на сетчатке глаза пропорциональны яркостям этих предметов.
Для измерения яркости используются специальные приборы – яркомеры. Измеритель яркости преобразует световой поток, создаваемый естественным или искусственным источником освещения, в непрерывный электрический сигнал, пропорциональный уровню освещенности. Эта информация выводится на табло прибора для измерения яркости в виде цифрового значения.
Ещё один показатель - коэффициент пульсации освещенности. Это критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в осветительной установке в результате изменения во времени светового потока источников света при их питании переменным током. Пульсации освещенности вызывают зрительное раздражение, приводят к утомляемости, влияют на нервную систему человека.
Для измерения коэффициента пульсации используют прибор пульсметр. Данный прибор, обычно, уже встроен в люксметр. А принцип действия заключается в том, что за секунду производятся тысяча измерений освещённости, из максимального полученного значения вычитается минимальное и результат делится на два средних значения. Коэффициент пульсации освещенности может принимать значения от 0 до 100 %, где 0 % - идеальное значение.
ЕЛайт люксметр-пульсметр-яркомер
Требования нормативной базы к световой среде в школах и учебных аудиториях
Основные требования, применяемые к световой среде в образовательных учреждениях, закреплены в СП 52.13330.2016 Таблица 4.1. При проектировании освещения, исходя из назначения помещения, светотехник должен учитывать среднюю освещенность рабочей плоскости (вертикальной или горизонтальной), находящейся на уровне пола или же на высоте 0,8 м (средняя высота рабочего места), если не указано иное; равномерность распределения освещённости (отношение минимальной освещенности к средней для данной расчётной плоскости) и объединённый показатель дискомфорта (необходим не для всех помещений). При этом, объединенный показатель дискомфорта, регламентируемый для ограничения слепящего действия в осветительных установках, не ограничивается для помещений, длина которых не превышает двойной высоты установки светильников над полом.
Что важно учесть при подборе осветительного оборудования для образовательных учреждений?
Помимо основных параметров световой среды, для образовательных учреждений есть общие и специальные требования к характеристикам световых приборов.
Первая характеристика – это габаритная яркость светильника. Данный параметр определяет среднюю яркость светящей поверхности осветительного прибора, видимую в данном направлении. В ГОСТ 34819-2021 закреплены требования для зоны ограничения яркости (от 0° до 90° для светильников со светодиодами), а также для габаритной яркости в этой зоне, она не должна превышать значения 5000 кд/м2 для всех помещений, кроме спальных комнат, в них значение понижают до 2000 кд/м2.
Соблюдение данного требования позволяет ограничить слепящее действие светового прибора, которое может негативно сказаться на человеке. В ассортименте DIORA, например, есть офисные световые приборы серии Flat, которые благодаря своей конструкции имеют пониженную габаритную яркость и очень высокую равномерность яркости светящей поверхность, благодаря чему они идеально подходят для освещения образовательных учреждений.
Следующая характеристика – коэффициент пульсации светильника. Данный параметр прописан в СП 52.13330.2016 Таблица 4.1 и зависит от назначения помещения, в большей части помещений он не должен превышать 10%, однако есть помещения где допускается 15%, 20% или не регламентируется вовсе.
Сравнительно новым требованием к световым приборам является индекс цветопередачи. Данный показатель является мерой соответствия зрительных восприятий цветного объекта, освещенного исследуемым и стандартным источниками света при определенных условиях наблюдения. Данный показатель может принимать значения от 1 до 100, где 100 – это лучшая цветопередача. Согласно Постановлению Правительства РФ от 24.12.2020 N 2255 общий индекс цветопередачи светильников со светодиодами должен составлять не менее 90 - для светильников, применяемых в целях освещения в дошкольных, общеобразовательных, профессиональных образовательных организациях и образовательных организациях высшего образования.
Повышение требований к индексу цветопередачи для освещения образовательных учреждений весьма логичны, так как наиболее реалистичная передача цвета имеет высокую ценность в период знакомства человека с цветами и их сочетаниями, предметами искусства и т.д.
В основном прайсе DIORA уже есть световые приборы с общим индекс цветопередачи 90 :
Пример освещения одного объекта световыми приборами с разным индексом цветопередачи
Ещё один критерий, который применим к эксплуатационным характеристикам светодиодных ламп ненаправленного и направленного света – это коэффициент мощности. По своей сути это комплексный показатель, характеризующий линейные и нелинейные искажения формы тока и напряжения в электросети, обусловленные влиянием нагрузки. Согласно Постановлению Правительства РФ от 24.12.2020 N 2255 для ламп с номинальной мощностью не более 5 Вт он не нормируется; от 5 Вт до10 Вт он должен быть не менее 0,5; от 10 Вт до 25 Вт должен быть не менее 0,7; более 25 Вт - не менее 0,9.
Следующей характеристикой светового прибора является коррелированная цветовая температура. Это температура излучателя Планка (черного тела), имеющего значения координат цветности, наиболее близкие к значениям координат цветности, соответствующим спектральному распределению излучения рассматриваемого объекта. Известно, что КЦТ способна оказывать влияние на человека. Теплая КЦТ действует расслабляюще, создаёт уютную атмосферу, холодная же повышает работоспособность и концентрацию внимания. Согласно СП 52.13330.2016 КЦТ светодиодов белого света в помещениях общественных зданий с постоянным пребыванием людей не должна превышать 4000 К, для дошкольных образовательных организаций этот параметр снижают до 3000 К.
Также, согласно СП 2.4.3648-20, осветительные приборы системы общего освещения в организациях воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи должны иметь светорассеивающую конструкцию. Простейший способ соблюдения данного требования - использование световых приборов с опаловым рассеивателем.
Правила установки осветительного оборудования в учебных учреждениях
При проектировании системы освещения в образовательных учреждениях важно не только учесть требования к световой среде и осветительным приборам, но и спроектировать оптимальную расстановку светильников в соответствии с требованием нормативных документов.
Первым требованием является обеспечения подсвета со стороны стены противоположной светонесущей в случаях, когда глубина учебных помещений (аудиторий, классов) более 6 м. В таком случае необходимо разместить дополнительные световые приборы на высоте не менее 2,2 м от пола на противоположной от окон стене.
В помещениях, предназначенных для занятий физкультурой и спортом, световые приборы необходимо оборудовать защитной конструкцией, чтобы предотвратить их повреждения при попадании спортивного снаряда. Инженеры-светотехники компании DIORA всегда закладывают в проект защитные решётки для световых приборов, расположенных в таких помещениях.
.jpg)
3D-визуализация спортивного зала в программе DIALux Evo
Еще одним требованием для системы общего освещения является однообразие в помещении световых приборов по типу ламп и светоизлучению. То есть, например, нельзя располагать в учебной аудитории и светодиодные, и люминесцентные потолочные светильники. Все световые приборы системы общего освещения в пределах одного помещения должны иметь одинаковую КЦТ.
Учебные доски, для работы с которыми используется мел, должны иметь темное антибликовое покрытие и должны быть оборудованны дополнительными источниками искусственного освещения, направленного непосредственно на рабочее поле. В ассортименте компании представлен удобный и современный светодиодный световой прибор серии Plank для дополнительной подсветки школьных досок.
.jpg)
3D-визуализация класса в программе DIALux Evo
В процессе работы инженеры-светотехники сталкиваются с различными, в том числе и с нестандартными, пожеланиями заказчиков. Так, например, в одном из проектов освещения образовательного учреждения наш специалист после выполнения расчёта получил комментарий заказчика, что расчёт конкурентов имеет меньшее количество световых приборов. Далее последовал запрос на анализ конкурентного расчёта, с целью выявления соблюдения/несоблюдения норм. Проведя полный анализ конкурентного расчёта, наш специалист составил подробный отчет, при ознакомлении с которым заказчик убедился, что более дешёвое решение конкурентов не в полной мере удовлетворяет требованиям законодательства и, соответственно, не сможет обеспечить комфортную световую среду для детей.
Подводя итог, можно с уверенностью сказать, что при соблюдении всех норм и требований, закреплённых в законодательстве, образовательное учреждение не только сможет без проблем пройти входной контроль световых приборов и дальнейшие проверки качества, но и обеспечит комфортную световую среду для детей, которая не будет оказывать негативного воздействия на здоровье и самочувствие, обеспечит оптимальные условия для обучения и отдыха, а также минимизирует риски, связанные с получением травм из-за некачественной конструкции световых приборов. А получить светотехнический расчёт, который будет выполнен с учётом всех норм, требований, а также пожеланий заказчика, можно, обратившись к нам, выбирайте любой удобный способ связи с нами, ведь наши специалисты не только имеют профильное высшее образование, но и опыт работы с проектами различной сложности.
