Газоразрядные источники света

Рис. 1.5. Диффузное отражение света.

Например, 85% белого света отражается от поверхности снега, 75% - от белой бумаги, 0,5% - от чёрного бархата. Диффузное отражение света не вызывает неприятных ощущений в глазу человека, в отличие от зеркального.

Зеркальное отражение света – это когда падающие на гладкую поверхность под определённым углом лучи света отражаются преимущественно в одном направлении (рис. 1.6). Отражающая поверхность в этом случае называется зеркало (или зеркальная поверхность). Зеркальные поверхности можно считать оптически гладкими, если размеры неровностей и неоднородностей на них не превышают длины световой волны (меньше 1 мкм). Для таких поверхностей выполняется закон отражения света.

Рис. 1.6. Зеркальное отражение света.

 

17. Спектральный состав света. Видимая область, инфракрасное (ИК) и ультрафиолетовое (УФ) излучения. Диапазоны УФ излучения.

Оптическая область спектра электромагнитные излучений состоит из трех участков: невидимых ультрафиолетовых излучений (длина волн 10—400 нм), видимых световых излучений (длина волн 400—750 нм), воспринимаемых глазом как свет и невидимых инфракрасных излучений (длина волн 740 нм — 1—2 мм).

Световые излучения, воздействующие на глаз и вызывающие ощущение цвета, подразделяют на простые (монохроматические) и сложные. Излучение с определенной длиной волны называют монохроматическим.

Простые излучения не могут быть разложены ни на какие другие цвета.

Спектр — последовательность монохроматических излучений, каждому из которых соответствует определенная длина волны электромагнитного колебания.

При разложении белого света призмой в непрерывный спектр цвета в нем постепенно переходят один в другой. Принято считать, что в некоторых границах длин волн (нм) излучения имеют следующие цвета:

390—440 – фиолетовый
440—480 - синий
480—510 – голубой
510—550 – зеленый
550—575 - желто-зеленый
575—585 - желтый
585—620 – оранжевый
630—770 – красный

Глаз человека обладает наибольшей чувствительностью к желто-зеленому излучению с длиной волны около 555 нм.

Различают три зоны излучения: сине-фиолетовая (длина волн 400—490 нм), зеленая (длина 490—570 нм) и красная (длина 580—720 нм). Эти зоны спектра являются также зонами преимущественной спектральной чувствительности приемников глаза и трех слоев цветной фотопленки. Свет, излучаемый обычными источниками, а также свет, отраженный от несветящихся тел, всегда имеет сложный спектральный состав, т. е. - состоит из суммы различных монохроматических излучений. Спектральный состав света — важнейшая характеристика освещения. Он непосредственно влияет на светопередачу при съемке на цветные фотографические материалы.

Один и тот же цвет может быть получен смешением различных излучений. Цвета излучений, имеющие различный спектральный состав, но визуальна воспринимающиеся одинаковыми, называются метамерными.

Метамерные цвета играют большую роль в практике цветных съемок, так как источники света, имеющие одинаковый цвет, но различный спектральный состав, могут давать заметные изменения цветовых соотношений на цветной пленке. Это важно учитывать при использовании смешанного освещения.

Фотопленки же в зависимости от назначения могут иметь наибольшую чувствительность к любым участкам спектра.

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — неионизирующее электромагнитное излучение оптического диапазона с длиной волны λ = = 400—10 нм и частотой 10¹³—10¹⁶ Гц. Условно делится на ближнее (400—200 нм) и дальнее, или вакуумное (200—10 нм). По международной классификации подразделяется на следующие области (λ, нм):

А	400—320	(длинноволновое, ближнее)
В	320—280	(средневолновое — загарная радиация)
С	280—200	(коротковолновое — бактерицидная радиация)

18. Предварительный и проверочный расчеты естественного освещения помещений

Расчет е.о внутри помещения разбить на 2 этапа: предварительный(оценочный) и проверочные расчеты.

Суть предворительного–в оценке необходимой общ.Sсветопроемов (окон.фонарей) по отношению к Sпола чтобы удвл. Нормативную для данного поещенияк.е.о… при этом детальное расположение светопроемов и их размеры можно не конкретизировать.

При проверочном расчете задают конкретное расположение и размеры светопроемов на плане и разрезе и расчитываеют значение к.е.о. для ряда точек на раб.плоскости. ее выбирают (если не оговорено спец. В нормах) на уровне 1 метра от пола.

Составляющие ке.о; е=е_н+е_О+е_зд

е_н–к.е.о. создаваемый прямым диффузным светом неба с учетом светопотерь через остекленный светопроем.

е_О - к.е.о. создаваемый светом, отраженным от внутренних поверхностей помещения

е_зд-к.е.о. создаваемый светом.отраженным от противостоящих зданий.

19. Расчет осветительной установки в помещении по методу коэффициента использования светового потока и по методу удельной мощности.

Метод коэффициента использования светового потока применяется для (расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при светильниках любого типа.

Суть метода заключается в вычислении коэффициента для каждого помещения, исходя из основных параметров помещения и светоотражающих свойств отделочных материалов. Недостатками такого метода расчета являются высокая трудоемкость расчета и невысокая точность. Таким методом производится расчет внутреннего освещения.

 

Расчет освещения методом удельной мощности
Удельная мощность W, [Вт/кв. м] зависит от типа лампы (светильника), коэффициентов отражения потолка rст, стен rп, площади помещения S и расчетной высоты h, определяется следующим образом:
- намечают тип и число ламп исходя из расчетной высоты и расстояния между светильниками;
- принимают значение удельной мощности W, [Вт/кв. м];
- определяют расчетную мощность одной лампы:
Рл=(W*S)/n;
- выбираем ближайшую по мощности лампу (Айзенберг Ю.Б. и др., Справочная книга по светотехнике, М, Энергоатомиздат, 1983, гл. 13), если Рл значительно отличается от расчетной, то изменяем количество ламп (светильников).

(лат. sol - солнце) применительно к архитектуре - степень освещённости сооружений и внутренних помещений солнечным светом.

Солнечная радиация бывает прямой и рассеянной. Как и инсоляция, она вызывает отрицательные и положительные воздействия. В южных районах солнечная радиация может вызвать нежелательный перегрев помещений, а в северных районах помогает обогреву помещений.
Радиация и инсоляция. С солнечным светом связаны и понятия радиации и инсоляции. Солнце постоянно излучает в пространство лучистую энергию. На поверхность Земли попадает ничтожная часть этого энергетического потока, тем не менее он превышает в 25 ООО раз суммарную мощность всех энергетических установок на­шей планеты. Мощность солнечного излучения, достигшего поверхности Земли, называется радиацией. Спектр солнечной радиации состоит из ультрафиолетовых лучей (около 1%), видимых лучей, которые нам светят (около 45%), и инфракрасных лучей, которые нас греют (около 54%). Таким образом, тепловой эффект от облучения солнечными лучами зданий весьма значителен и не может остаться без внимания архитекторов. Изготовление козырьков решает эту проблему Уже есть практические шаги по использованию солнечного тепла на отопление зданий. Радиация зависит от географической широты, времени года, состояния атмосферы, времени дня. Облучение какой-либо поверхности прямыми солнечными лучами называется инсоляцией. Инсоляция территории или помещения измеряется продолжительностью в часах, площадью облучения и глубиной проникновения солнечных лучей в помещение. Инсоляция и радиация могут оказывать как положительное, так и отрицательное действие. Положительное действие инсоляции определяется, в первую очередь, бактерицидными свойствами солнечных лучей, а также тепловым воздействием. Отрицательное действие инсоляции и радиации сказывается прежде всего на перегреве помещений. Средством против перегрева служат покраска или облицовка ограждающих конструкций в светлые тона. Темные поверхности, независимо от материала конструкции, абсорбируют значительно больше лучистой энергии, чем светлые. Так, побеленная стена имеет коэффициент поглощения 40, кровельный толь — 90. Условия инсоляции помещений определяются планировкой участка (затенение здания другим зданием), ориентацией здания по сторонам света, внутренней планировкой и пластическим решением фасада (наличие балконов, лоджий и т. д.). Наиболее продолжительная инсоляция помещений обеспечивается ориентацией светопроемов на юг. Для улучшения инсоляции в северных районах выгодно делать скошенные откосы оконных проемов и предусматривать эркеры. Средством борьбы с инсоляцией в южных районах служат кроме правильно выбранной ориентации различные солнцезащитные устройства в виде козырьков, горизонтальных и вертикальных экранов, решеток, жалюзи и т. д., а также заполнение оконных проемов светорассеивающим стеклом, стеклоблоками и др. Радиация и инсоляция сильно влияют на температурный и световой режим помещений, на их комфортность.

21. Тепловые и газоразрядные источники света: лампы накаливания, галогенные ламы (йодистые), люминесцентные лампы, лампы ДРЛ, натривые и ксеноновые лампы высокого давления, мегалогалогенные лампы; принцип их действия и сравнительная характеристика достоинств и недостатков.

 

Лампа накаливания

Принцип действия: свет в лампах накаливания создается путем прохождения электрического тока через тонкую проволоку, обычно изготовляемую из вольфрама. Принцип действия основан на тепловом действии электрического тока.

Преимущества лампы: низкие первоначальные затраты, удовлетворительное качество воспроизведения цвета, возможность управления степенью концентрации и направлением распространения света, разнообразие конструкций, удобство применения, отсутствие систем электронного запуска и стабилизации.

Недостатки: срок службы обычно не более 1000 часов; 95% производимой ими энергии преобразуется в тепло и только 5 % - в свет! Лампы накаливания представляют пожарную опасность. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 40 Вт — 145°C, 75 Вт — 250°C, 100 Вт — 290°C, 200 Вт — 330°C. При соприкосновении ламп с текстильными материалами их колба нагревается еще сильнее. Солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 67 минут.

Применение: предназначены для внутреннего и наружного освещения при параллельном включении ламп в электрические сети напряжением 127 и 220 В.

Средняя цена: 15 рублей за 1 штуку.

Галогенная лампа

Галогенные лампы, как и лампы накаливания, излучают тепло.

Принцип действия: спираль, изготовленная из жаропрочного вольфрама, находится в колбе, заполненной инертным газом. При прохождении через спираль электрического тока она накаляется, вырабатывая тепловую и световую энергию. Частички вольфрама при температуре 1400˚ С еще до достижения поверхности колбы соединяются с частичками галогена. Благодаря термической циркуляции эта галогенно-вольфрамовая смесь приближается к раскаленной спирали и под воздействием более высокой температуры разлагается. Частички вольфрама снова осаждаются на спирали, а частички галогена возвращаются в процесс циркуляции.

Преимущества: Спираль имеет более высокую температуру, что позволяет получить больше света при той же мощности лампы, спираль постоянно обновляется, что увеличивает срок службы лампы, колба не чернеет, и лампа дает постоянный световой поток в течение всего срока эксплуатации.
При одинаковой способности к цветопередаче с лампами накаливания, имеют компактную конструкцию.

Недостатки: низкая светоотдача, маленький срок службы

Люминесцентные лампы

Принцип действия: свет в этих лампах возникает за счет преобразования ультрафилeтoвoгoо излучения люминофорным покрытием в видимый cвeтпocлeвoзникнoвeния в ниxгазoвoгopазpяда.

Преимущества: этo эффективный cпocoбпpeoбpазoванияэнepгии; в cлeдcтвиeбoльшoй излучающей пoвepxнocти создаваемый люминесцентными лампами cвeт не столь яркий, как у "тoчeчныx" итoчникoвcвeта (лампы накаливания, галoгeнныe и газоразpядныe лампы выcoкoгo давления); по энepгeтичecкoйэффeктивнocти
люминecцeнтныe лампы являются идеальными для ocвeщeниябoльшиxoткpытыxпoмeщeний (oфиcы, кoммepчecкиe, пpoмышлeнныe и oбщecтвeнныe здания).
Свет ламп может быть белым, тёплых и холодных цветов, а также цвета, близкого к естественному дневному свечению.

Недостатки: все люминесцентные лампы содержат ртуть (в дозах от 40 до 70 мг), ядовитое вещество. Эта доза может причинить вред здоровью, если лампа разбилась, и если постоянно подвергаться пагубному воздействию паров ртути, то они будут накапливаться в организме человека, нанося вред здоровью.

Срок службы: достигает 15000 часов, что в 10-15 раз больше по сравнению с лампами накаливания.

Лампа дневного света

Одна из разновидностей люминесцентных ламп с голубоватым цветом свечения. Выделяют 2 типа таких ламп — ЛДЦ (дневного света, с правильной цветопередачей) и ЛД (дневного света).

Лампы ЛД не обеспечивают правильной передачи цвета освещаемых объектов; используются для целей общего освещения, особенно в южных районах.

Лампы ЛДЦ служат для освещения объектов, для которых важно точное воспроизведение цветовых оттенков, преимущественно в синей и голубой областях спектра. Их световая отдача на 10—15% ниже, чем у ламп ЛД. Такие лампы применяют для освещения производственных помещений.

вверх 

Энергосберегающие лампы

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), благодаря специальной технологии и дизайну, могут быть сравнимы в размерах или равны лампам накаливания. Эти современные лампы имеют все передовые характеристики люминесцентных ламп.

Преимущества: экономия электроэнергии составляет до 80% в зависимости от производителя и конкретной модели; энергосберегающие лампы слабо нагреваются.

Недостатки: высокая стоимость и содержание в них ядовитых веществ.

Срок службы: приблизительно в 5-6 раз дольше, чем ламп накаливания, но может до 20 раз превышать его при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу коммутаций, в противном случае быстро выходят из строя.

вверх 

Натриевая лампа

Газоразрядный источник света, в котором излучение оптического диапазона возникает при электрическом разряде в парах Na. Выделяют лампы низкого давления и лампы высокого давления.

Принцип действия: лампа высокого давления изготовляется из светопропускающего поликристаллического состава Al2O3, устойчивого к воздействию электрического разряда в парах Na до температур выше 1200 °С. Внутрь разрядной трубки после удаления воздуха вводят дозированные количества Na, Hg и инертный газ при давлении 2,6—6,5 кн/м2 (20—50 мм рт. ст.). Существуют натриевые лампы высокого давления «с улучшенными экологическими свойствами» — безртутные.

Натриевые лампы низкого давления (далее - НТЛД) отличаются рядом особенностей, существенно затрудняющих как их производство, так и эксплуатацию. Во-первых, пары натрия при высокой температуре дуги весьма агрессивно воздействуют на стекло колбы, разрушая его. Из-за этого горелки НЛНД обычно выполняются из боросиликатных стёкол. Во-вторых, эффективность НЛНД сильно зависит от температуры окружающей среды. Для обеспечения приемлемого температурного режима горелки последняя помещается во внешнюю стеклянную колбу, играющую роль «термоса».

Преимущества: большой срок службы, применяют для наружного и внутреннего освещения; лампы дают приятный золотисто-белый свет.

Недостатки: включаются в электрическую сеть через пускорегулирующие аппараты; для обеспечения наибольшего выхода резонансного излучения Na разрядные трубки натриевой лампы утепляют, помещая их внутри стеклянного баллона, из которого откачан воздух.

вверх 

Светодиод

Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Минимальное потребление энергии обеспечивается за счёт свойств специально выращенного кристалла.

Применение светодиодов: в качестве индикаторов (индикатор включения на панели прибора, буквенно-цифровое табло). В больших уличных экранах, в бегущих строках применяется массив (кластер) светодиодов. Мощные светодиоды используются как источник света в фонарях. Так же используются в качестве подсветки небольших жидкокристаллических экранов (на мобильных телефонах, цифровых фотоаппаратах).

Преимущества:

Высокий КПД. Современные светодиоды уступают по этому параметру только люминесцентной лампе с холодным катодом (CCFL).

Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие спирали и иных чувствительных составляющих).

Длительный срок службы. Но и он не бесконечен — при длительной работе и/или плохом охлаждении происходит «отравление» кристалла и постепенное падение яркости.

Специфический спектральный состав излучения. Спектр довольно узкий. Для нужд индикации и передачи данных это — достоинство, но для освещения это недостаток. Более узкий спектр имеет только лазер.

Малый угол излучения — также может быть как достоинством, так и недостатком.

Безопасность — не требуются высокие напряжения.

Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.

Отсутствие ядовитых составляющих (ртуть и др.) и, следовательно, лёгкость утилизации.

Недостаток - высокая цена, но в ближайшие 2-3 года ожидается снижение цен на светодиодную продукцию.

Срок службы: среднее время полной выработки для светодиодов составляет 100000 часов, это в 100 раз больше ресурса лампочки накаливания. С учетом того, что в году 8 760 или 8784 часов, светодиодные лампы могут работать несколько лет.

22. Искусственное освещение зданий и городских пространств. Нормирование и проектирование освещения городских пространств и объектов. «Архитектурное» и «утилитарное» освещение.Световая архитектура города.

 

Освещение городов

В вечернее время в городе необходимо обеспечить наилучшие световые условия. Современная светотехника позволяет много сделать в этом отношении, если при выполнении осветительных установок придерживаться общих принципов устройства рационального освещения и требований, приводимых ниже для отдельных элементов наружного освещения. Осветительные установки на улицах города можно разделить на следующие группы: уличное освещение, специальное освещение фасадов зданий, освещение садов и бульваров, световая реклама и освещение витрин.

Все перечисленные группы наружных осветительных установок не изолированы друг от друга, а работают в непосредственной близости и взаимодействии друг с другом. Так, например, на фасад какого-либо здания, имеющего специальную подсветку, падает свет и от светильников уличного освещения, и от рекламных надписей и витрин, расположенных напротив, и т.д. Поэтому взаимной координации отдельных частей и единству архитектуры и светового оформления города должно быть уделено особое внимание. Световое оформление города должно всегда создаваться как часть гармоничной композиции его вечернего облика.

Для светового оформления городской магистрали необходимо, прежде всего, распределить светильники уличного освещения, выбрать их тип, высоту и конструкцию опор. Выявить возможности витринного освещения и степень его влияния на освещение тротуаров и проезжей части улицы. Следует также учесть специальное освещение фасадов отдельных зданий исторического или художественного значения. Затем необходимо создать проект световых реклам, размещенных на крышах и фасадах зданий, определить их примерные размеры и цветность. Освещение садов и бульваров, входящих в ансамбль улицы, также должно приниматься во внимание с учетом того, что в районах зеленых насаждений обычно отсутствуют магазины и реклама, что снижает освещенность на улице. Все источники света показывают графически на плане улицы условными знаками, а для наглядности выполняют несколько ночных перспектив улицы, подобных изображенной на рис. 78. Следует помнить, что архитектурное решение освещения улицы зависит не столько от уровней освещенности, сколько от гармонического сочетания и стилевого единства отдельных частей осветительной установки и от степени уменьшения блескости в поле зрения.

Освещение улиц

При освещении улиц как линейного объекта наибольшая доля светового потока должна быть направлена по двум противоположным сторонам вдоль улицы, создавая при этом равномерное освещение на всем ее протяжении. Практика показывает, что для оптимального решения этой задачи необходимо иметь светильники, имеющие максимумы силы света, направленные примерно под углом 65-75° к вертикали в двух противоположных направлениях. Такая трансформация светового потока лампы возможна толы помощью зеркал и преломлятелей, которыми и снабжено большинство современных уличных светильников.

Устройство уличного освещения регламентируется ВСН 22-75 - «Инструкцией по проектированию наружного освещения городов, поселков городского типа и сельских населенных пунктов». По характеру предъявляемых требований к освещению все улицы и площади городов подразделяются на три категории: А - скоростные дороги, магистрали общегородского значения и т.п.; Б - магистральные улицы районного значения, дороги грузового движения и т.п.; В-улицы и дороги местного значения.

В отличие от всех других осветительных установок уровень освещения для дорог с асфальтобетонным покрытием нормируется не величиной освещенности, а величиной яркости поверхности дорожного покрытия в направлении наблюдателя, находящегося оси движения транспорта. Это объясняется тем, что асфальт в особенности мокрый, обладает резко выраженным зеркальным характером отражения, вследствие чего величина освещенности может характеризовать видимость. Для улиц и дорог, имеющих простейшие (грунтовые, щебеночные) или переходного типа (асфальтовые, укрепленные вяжущими) покрытия, допустимо характеризовать уровень освещения величиной освещенности. Поэтому ВСН 22-75 устанавливает норму освещения улиц и других проездов с асфальтобетонным покрытием в виде величины средней яркости (в пределах от 1,6 до 0,2 кд/м²) в зависимости от категории улиц и плотности движения, а для улиц с простейшими переходного типа покрытиями - в виде величины средней горизонтальной освещенности (в пределах от 6 до 2 лк). ВСН 22-75 содержат ряд качественных требований к устройству уличного освещения, в том числе определяют наименьшую допустимую высоту подвеса светильников в зависимости от их характеристик, мощности и типа ламп, а также соотношение наибольшей и наименьшей величин яркости и освещенности и т.д.

Рис. 1. Схемы некоторых уличных светильников

а - РБУ; б - СВР; в-РКУ; г - СППР; д - РСУ

Для освещения улиц и дорог рекомендуется применять в основном газоразрядные источники света. В настоящее время в этой области наибольшее распространение получили лампы ДРЛ. Люминесцентные лампы применяют редко, преимущественно в южных курортных небольших городках, где не требуется большой яркости. Эксплуатация люминесцентных ламп в северных города в зимнее время затруднительна. В заграничной практике нарду с лампами ДРЛ довольно широко применяют натриевые лампы низкого и высокого давления. В Москве и в некоторых других городах для освещения площадей используют ксеноновые лампы ДКсТ. Лампы накаливания в настоящее время применяют только в поселках или на городских улицах местного значения; применение этих ламп вследствие их малой экономичности будет постепенно сокращаться. Для уличного освещения в настоящее время широко применяют светильники: РКУ - уличный консольный; РСУ - уличный подвесной; ИСУ - уличный с галогенной лампой накаливания; СППР - подвесной призматический; СВР - венчающий; РБУ - настенный. Наиболее распространенный способ установки уличных светильников - на специальных опорах или на опорах троллейбусной сети. Рационально применять для подвески светильников тросовые растяжки между домами, но этот прием пригоден в основном при кирпичной застройке; панельные дома обычно не рассчитаны на установку растяжек. На узких улицах, внутри кварталов, во дворах светильники иногда устанавливают на стенах зданий.

Опоры для уличных светильников изготовляют из стали, алюминия, железобетона, дерева. Деревянные опоры применяют только в поселках, на небольших улицах. Стальные опоры также не имеют распространения из-за дефицитности стали и большого веса. В некоторых странах получили распространение алюминиевые опоры. Фонарь уличного освещения представляет собой совокупность опоры, кронштейнов и светильников. Различают фонари венчающего и консольного типов, отличающиеся способом крепления светильников (рис. 2).

Рис. 2. Схемы установки уличных фонарей

а - венчающего; с - консольного; в-настенного; г - подвесного

Широкое распространение получили фонари, опора которых изгибается под углом 15°, и эта изогнутая часть служит консолью для крепления светильника. Большинство современных консольных светильников рассчитано на установку с таким наклоном. В некоторых из них имеется соответственно изогнутый патрубок. Такие светильники должны устанавливаться на горизонтальных консолях. Не допускается устанавливать светильники под углом 30-40°.

Рис. 3. Схемы размещения фонарей на улицах

а - односторонняя; б - двухрядная в шахматном порядке; в-двухрядная прямоугольная; г - осевая; д - двухрядная прямоугольная по осям движения; е - двухрядная прямоугольная по оси улицы

При установке светильников на тросовых растяжках часто возникает вибрация проводов и тросов, передающаяся в той или иной степени зданиям, к которым крепятся тросы. Во избежание этого явления тросы следует крепить к стенам зданий обязательно с помощью специальных амортизаторов. ВСН 22-75 предусмотрено несколько оптимальных схем размещения фонарей на улицах (рис. 3).

В зависимости от ширины и категории улиц применяются следующие схемы расстановки фонарей: односторонняя, двухрядная в шахматном порядке, двухрядная прямоугольная, осевая, двухрядная прямоугольная по осям движения, двухрядная прямоугольная по оси улицы. Первые три схемысоответствуют случаям установки фонарей, а последние - подвеске светильников на тросах. Особое внимание следует обращать на освещение перекрестков, переходов и закруглений дорог.

При освещении площадей, где требуется осветить большие поверхности при относительно небольшой освещенности (яркости) покрытия, число опор всегда желательно сократить или полностью от них отказаться, для чего применяются прожекторы с ксеноновыми лампами ДКсТ единичной мощностью 20 или более кВт. Прожекторы могут быть установлены или на высоких мачтах (высотой 20-25 м).

Более комфортное решение можно получить при использовании тех или иных светильников уличного типа, установленных на высоких опорах в виде «люстр» - групп из нескольких светильников. Однако для обслуживания фонарей высотой 15-20 м требуется специальное крановое оборудование или устройство конструктивных приспособлений на опоре.

Группа мощных светильников собрана в «люстру» в виде кольца, которое может перемещаться вдоль опоры с помощью тросового привода, находящегося в полости опоры. Лебедка, электродвигатель, пусковое устройство размещаются в основании опоры или в отдельном шкафу, устанавливаемом рядом с опорой. Обслуживание светильников производится с земли при опущенной «люстре». Такие фонари получили распространение во Франции не только для освещения площадей и сложных пересечений, но и для освещения транспортных парков, стадионов и в других случаях.

При освещении площадей фонарями консольного типа необходимо правильно выбрать рисунок консолей и размещения фонарей, так как криволинейные консоли, будучи ориентированы в разных направлениях, часто придают площадям непривлекательный вид. В последнее время большое распространение получили транспортные туннели, устраиваемые в местах пересечения улиц. При движении по такому туннелю у водителей транспорта возникает резкаяпереадаптация зрения с одного уровня яркости фона на другой. Днем в туннеле неизбежно темнее, чем на улице, вечером все (висит от того, как освещен туннель Многочисленными исследованиями установлены и введены в ВСН 22 75 следующие требована предъявляемые к освещению туннелей.

Элементы освещения города

В искусственном освещении современных городов ясно различается ряд отдельных элементов, действующих совместно, влияющих друг на друга и зависящих один от другого. В последующих главах эти элементы рассматриваются в отдельности, что помогает рассмотреть их комплексно в заключительных главах. Основными элементами освещения современного города являются:

освещение проезжей части улиц и площадей;

световые указатели и световая сигнализация для городского транспорта и пешеходов,

освещение архитектурных сооружений (здания и малые формы архитектуры);

освещение монументов и фонтанов;

освещение наружных витрин магазинов;

рекламное, агитационное и информационное освещение;

освещение парков, бульваров и других мест городского отдыха.

В последние годы все чаще появляется понятие «световая архитектура», определяющее то качественно новое явление в электрическом освещении, которое создается комплексным действием всех современных элементов освещения. Здесь подразумевается не только выявление электрическим светом художественных качеств архитектуры и создание комфортных условий для жизни города, но и создание специфического архитектурного образа, пространственных картин и эффектов, которые могут быть созданы только искусственным светом в его современных формах.

Освещение проезжей части улиц и площадей создается для удобного и безопасного движения пешеходов и транспорта в вечернее время и является главным и обязательным элементом освещения для городов всех категорий, для всех районов и улиц. Его светотехнические показатели зависят от интенсивности движения транспорта, а также категории городов и улиц.

Тем же целям безопасности и удобства движения служат световые указатели и световая сигнализация, также являющиеся неотъемлемой частью освещения любого города с интенсивным движением.

Наружное освещение отдельных частей зданий, целых зданий или их групп, составляющих единую архитектурную композицию, а также освещение монументов, памятников и фонтанов имеет главной целью создать архитектурно-художественный образ города или быть главной частью этого образа, его наиболее характерным элементом, связывающим в единое целое все освещение города. Особое значение это имеет для городов социалистических стран, в которых световая реклама не превалирует над всем остальным освещением. Она, так же как и освещенные витрины, занимает достаточно большое место в социалистических городах, однако преследует другие цели - обслуживает торговлю и зрелищные предприятия и является не только средством рекламы и торговли, но и средством политической агитации и информации населения.

В системе торговли социалистических стран реклама, световая в частности, не является выражением конкуренции торговых фирм и служит, главным образом, для обстоятельной информации населения о выпускаемых товарах и их целесообразном использовании.

Эти обстоятельства придают рекламному освещению социалистических городов свой особый характер, отличающийся более спокойными, менее крикливыми формами, значительно большей художественностью и более глубоким содержанием.

Освещение сооружений малых архитектурных форм - киосков, остановок транспорта - создает удобства жителям города, как и освещение проезжей части, и является необходимым элементом в общей системе городского освещения.

Освещение парков, бульваров и других мест городского отдыха также несет службу вполне утилитарную, но, вместе с тем, имеет большое значение в создании архитектурно-художественного образа мест отдыха и определенных условий для отдыха, является продолжением освещения проезжей части улиц и площадей в специфической обстановке. Причем нередко один вид или элемент освещения переходит постепенно в другой, или оба вида совмещаются в соответствии с характером отдельных улиц и площадей, переходящих в аллеи, бульвары, скверы, набережные, которые используются не только для движения пешеходов, но и как места вечернего гуляния и отдыха. Некоторые из перечисленных выше элементов освещения рассматриваются в данной книге более подробно, другие - менее, в зависимости от их значения и влияния на характер освещения в целом. При этом описывается не только светотехнический и архитектурно-художественный эффект, который они создают, но также и основные светотехнические средства и конструкции, служащие для их устройства: современные электрические источники света, светильники, прожекторы, светосигнальные приборы, а также опоры для установки светильников. Все эти приборы и конструкции рассматриваются и по их техническому содержанию, и как архитектурно-художественные детали, имеющие определенное значение в городской архитектуре.

Для рационального решения архитектурно-художественной части проекта освещения города архитекторам необходимо овладеть некоторым минимумом знаний в области светотехники, электроснабжения города и экономики освещения.

Рис. 1.5. Диффузное отражение света.

Например, 85% белого света отражается от поверхности снега, 75% - от белой бумаги, 0,5% - от чёрного бархата. Диффузное отражение света не вызывает неприятных ощущений в глазу человека, в отличие от зеркального.

Зеркальное отражение света – это когда падающие на гладкую поверхность под определённым углом лучи света отражаются преимущественно в одном направлении (рис. 1.6). Отражающая поверхность в этом случае называется зеркало (или зеркальная поверхность). Зеркальные поверхности можно считать оптически гладкими, если размеры неровностей и неоднородностей на них не превышают длины световой волны (меньше 1 мкм). Для таких поверхностей выполняется закон отражения света.

Рис. 1.6. Зеркальное отражение света.

 

17. Спектральный состав света. Видимая область, инфракрасное (ИК) и ультрафиолетовое (УФ) излучения. Диапазоны УФ излучения.

Оптическая область спектра электромагнитные излучений состоит из трех участков: невидимых ультрафиолетовых излучений (длина волн 10—400 нм), видимых световых излучений (длина волн 400—750 нм), воспринимаемых глазом как свет и невидимых инфракрасных излучений (длина волн 740 нм — 1—2 мм).

Световые излучения, воздействующие на глаз и вызывающие ощущение цвета, подразделяют на простые (монохроматические) и сложные. Излучение с определенной длиной волны называют монохроматическим.

Простые излучения не могут быть разложены ни на какие другие цвета.

Спектр — последовательность монохроматических излучений, каждому из которых соответствует определенная длина волны электромагнитного колебания.

При разложении белого света призмой в непрерывный спектр цвета в нем постепенно переходят од<