stringtranslate.com

Освещение

Афинский Акрополь, освещенный ночью
Подсветка цветущей сакуры, свет из витрин магазинов и японские фонарики ночью в Исэ, Миэ , Япония

Освещение или иллюминация — это преднамеренное использование света для достижения практических или эстетических эффектов. Освещение включает в себя использование как искусственных источников света, таких как лампы и светильники, так и естественное освещение путем улавливания дневного света . Дневное освещение (с использованием окон, световых люков или световых полок) иногда используется в качестве основного источника света в дневное время в зданиях. Это может сэкономить энергию вместо использования искусственного освещения, которое представляет собой основной компонент потребления энергии в зданиях. Правильное освещение может повысить производительность задач, улучшить внешний вид помещения или оказать положительное психологическое воздействие на жильцов.

Внутреннее освещение обычно осуществляется с помощью светильников и является ключевой частью дизайна интерьера . Освещение также может быть неотъемлемым компонентом ландшафтных проектов .

История

С открытием огня самой ранней формой искусственного освещения, используемой для освещения местности, были костры или факелы . Еще 400 000 лет назад огонь разжигали в пещерах пекинского человека . Доисторические люди использовали примитивные масляные лампы для освещения окрестностей. Эти лампы были сделаны из природных материалов, таких как камни, ракушки, рога и ракушки, были наполнены жиром и имели фитиль из волокон . Лампы обычно использовали животные или растительные жиры в качестве топлива. Сотни таких ламп (полые обработанные камни) были найдены в пещерах Ласко на территории современной Франции , датируемые примерно 15 000 лет назад. Маслянистые животные (птицы и рыбы) также использовались в качестве ламп после того, как в них был продет фитиль. Светлячки использовались в качестве источников освещения. [1] Также были изобретены свечи и лампы из стекла и керамики. [2] Люстры были ранней формой « светильника ».

Значительное снижение стоимости освещения произошло с открытием китового жира . [3] Использование китового жира сократилось после того, как Абрахам Геснер , канадский геолог, впервые очистил керосин в 1840-х годах, что позволило производить более яркий свет при существенно меньших затратах. [4] В 1850-х годах цена китового жира резко возросла (более чем вдвое с 1848 по 1856 год) из-за нехватки доступных китов, что ускорило упадок китового жира. [4] К 1860 году в Соединенных Штатах было 33 керосиновых завода, и американцы тратили больше на газ и керосин, чем на китовый жир. [4] Окончательный похоронный звон по китовому жиру прозвучал в 1859 году, когда была обнаружена сырая нефть и возникла нефтяная промышленность . [4]

Тусклое ночное освещение старых складов вдоль реки в старом городе Порвоо , Финляндия.

Газовое освещение было достаточно экономичным, чтобы питать уличное освещение в крупных городах, начиная с начала 1800-х годов, а также использовалось в некоторых коммерческих зданиях и в домах богатых людей. Газовый калибр увеличил яркость коммунального освещения и керосиновых фонарей. Следующее значительное падение цен произошло в 1880-х годах с введением электрического освещения в виде дуговых ламп для освещения больших пространств и улиц , за которыми последовали коммунальные услуги на основе ламп накаливания для внутреннего и наружного освещения. [3] [5]

Со временем электрическое освещение стало повсеместным в развитых странах. [6] Сегментированные режимы сна исчезли, улучшенное ночное освещение сделало возможным больше занятий ночью, а большее количество уличных фонарей снизило уровень городской преступности. [7] [8] [9]

Приспособления

Осветительные приборы бывают самых разных стилей для различных функций. Наиболее важные функции — это держатель для источника света, обеспечение направленного света и избежание визуального бликования . [10] Некоторые из них очень простые и функциональные, а некоторые сами по себе являются произведениями искусства. Можно использовать практически любой материал, если он может выдерживать избыточное тепло и соответствует правилам безопасности.

Важным свойством осветительных приборов является световая эффективность или эффективность настенной розетки , то есть количество полезного света, исходящего от прибора на единицу использованной энергии, обычно измеряется в люменах на ватт . У прибора, использующего сменные источники света, эффективность также может быть указана как процент света, прошедшего от «лампочки» в окружающую среду. Чем прозрачнее осветительные приборы, тем выше эффективность. Затенение света обычно снижает эффективность, но увеличивает направленность и вероятность визуального комфорта .

Цветовая температура для источников белого света также влияет на их использование для определенных приложений. Цветовая температура источника белого света - это температура в градусах Кельвина теоретического излучателя черного тела , которая наиболее точно соответствует спектральным характеристикам ( спектральному распределению мощности ) лампы. Лампа накаливания имеет цветовую температуру около 2800-3000 градусов Кельвина; дневной свет - около 6400 градусов Кельвина. Лампы с более низкой цветовой температурой имеют относительно больше энергии в желтой и красной части видимого спектра, в то время как высокие цветовые температуры соответствуют лампам с более сине-белым внешним видом. Для критических задач проверки или сопоставления цветов, или для розничных витрин продуктов питания и одежды цветовая температура ламп будет выбрана для наилучшего общего эффекта освещения. [ необходима цитата ]

Типы

Демонстрация эффектов различных видов освещения [ требуется пояснение ]

Освещение классифицируется по назначению на общее, акцентное и рабочее, в зависимости от распределения света, создаваемого прибором.

Методы

Формы освещения

Внутреннее освещение

Настенный светильник с тенями

Формы освещения включают альковное освещение, которое, как и большинство других видов верхнего освещения, является непрямым. Это часто делается с помощью флуоресцентного освещения (впервые представленного на Всемирной выставке 1939 года ) или светового шнура , иногда с помощью неонового освещения , а в последнее время — со светодиодной лентой . Это форма подсветки.

Подвесное или близкое к стене освещение может быть общим или декоративным, иногда используется для подчеркивания текстуры (например, штукатурки или гипса ) на стене, хотя это может также показать ее дефекты. Эффект во многом зависит от точного типа используемого источника освещения.

Встраиваемое освещение (часто называемое «pot lights» в Канаде , «can lights» или «high hats» в США ) пользуется популярностью, при этом светильники монтируются в потолочную конструкцию так, чтобы казаться заподлицо с ней. Эти светильники могут использовать узконаправленные прожекторы или широкоугольные прожекторы , оба из которых представляют собой лампочки со своими собственными отражателями . Существуют также светильники с внутренними отражателями, предназначенные для обычных ламп «A» (лампочки накаливания), которые, как правило, дешевле, чем лампы с отражателем. Светильники с отражателем могут быть накаливания, люминесцентные, HID (высокоинтенсивные разрядные лампы) или светодиодные .

Трековое освещение , изобретенное Лайтолье , [14] было популярно в определенный период времени, потому что его было намного проще установить, чем утопленное освещение, а отдельные светильники являются декоративными и могут быть легко направлены на стену . Недавно оно вновь обрело некоторую популярность в низковольтных треках, которые часто выглядят совсем не так, как их предшественники, потому что у них нет проблем с безопасностью, которые есть у систем линейного напряжения, и поэтому они менее громоздкие и более декоративные сами по себе. Главный трансформатор питает все светильники на треке или стержне напряжением 12 или 24 вольта, вместо того, чтобы каждый светильник имел свой собственный трансформатор с линии на низкое напряжение. Существуют традиционные точечные светильники и прожекторы, а также другие небольшие подвесные светильники. Модифицированная версия этого — кабельное освещение , где светильники подвешиваются или крепятся к голым металлическим кабелям под натяжением .

Бра — это настенный светильник, в частности, такой, который светит вверх, а иногда и вниз. Торшер — это светильник, направленный вверх, предназначенный для общего освещения. Обычно это напольная лампа, но может быть установлена ​​на стене как бра. Другие внутренние осветительные приборы включают люстры, подвесные светильники, потолочные вентиляторы с подсветкой, светильники, расположенные близко к потолку или вровень с поверхностью, а также различные типы ламп [15]

Переносная или настольная лампа, вероятно, является наиболее распространенным приспособлением, которое можно найти во многих домах и офисах . Стандартная лампа и абажур, которые стоят на столе, являются общим освещением, в то время как настольная лампа считается рабочим освещением. Лампы- лупы также являются рабочим освещением.

Анимированный фонтан на Площади Европы в Москве , освещаемый ночью

Освещенный потолок был популярен в 1960-х и 1970-х годах, но вышел из моды после 1980-х годов. Он использует рассеивающие панели, подвешенные как подвесной потолок под люминесцентными лампами, и считается общим освещением. Другие формы включают неон, который обычно не предназначен для освещения чего-либо еще, а фактически является произведением искусства сам по себе. Это, вероятно, относится к акцентному освещению, хотя в темном ночном клубе его можно считать общим освещением.

В кинотеатре ступеньки в проходах обычно обозначены рядом небольших лампочек для удобства и безопасности, когда фильм начался, а другие лампы выключены. Традиционно состоящие из небольших маломощных, низковольтных лампочек в треке или полупрозрачной трубке, они быстро заменяются версиями на основе светодиодов.

Наружное освещение

Высокомачтовое освещение вдоль шоссе 401 в Онтарио , Канада

Уличные фонари используются для освещения дорог и пешеходных дорожек в ночное время. Некоторые производители разрабатывают светодиодные и фотоэлектрические светильники, чтобы обеспечить энергоэффективную альтернативу традиционным уличным светильникам. [16] [17] [18]

Прожекторы используются для освещения открытых игровых площадок или рабочих зон в ночное время.

Прожекторы можно использовать для освещения рабочих зон [19] или открытых игровых площадок в ночное время. [20] [21] Наиболее распространенным типом прожекторов являются металлогалогенные и натриевые лампы высокого давления.

Для облегчения навигации на перекрестках двух дорог устанавливаются маячки .

Иногда охранное освещение может использоваться вдоль дорог в городских районах или позади домов или коммерческих объектов. Это чрезвычайно яркие огни, используемые для сдерживания преступности. Охранное освещение может включать в себя прожекторы и активироваться с помощью PIR- переключателей, которые обнаруживают движущиеся источники тепла в темноте.

Входные фонари можно использовать снаружи для освещения и сигнализации входа в собственность. [22] Эти фонари устанавливаются для обеспечения безопасности, защиты и в качестве украшения.

Палубы и трап буксира «Самюэль де Шамплен» освещены ночью во время стоянки на верфи в целях безопасности.

Подводное акцентное освещение также используется для прудов с карпами кои, фонтанов, бассейнов и т. п.

Неоновые вывески чаще всего используются для привлечения внимания, а не для освещения.

Использование транспортного средства

Транспортные средства обычно включают фары и задние фонари. Фары представляют собой белые или селективные желтые фонари, размещенные в передней части транспортного средства, предназначенные для освещения предстоящей дороги и для того, чтобы сделать транспортное средство более заметным. Многие производители обращаются к светодиодным фарам как к энергоэффективной альтернативе традиционным фарам. [23] Задние фонари и стоп-сигналы красные и излучают свет назад, чтобы показать направление движения транспортного средства водителям, едущим следом. Белые задние фонари заднего хода указывают на то, что трансмиссия транспортного средства переведена на заднюю передачу, предупреждая всех, кто находится позади транспортного средства, что оно движется назад или собирается это сделать. Мигающие сигналы поворота спереди, сбоку и сзади транспортного средства указывают на предполагаемое изменение положения или направления. В конце 1950-х годов некоторые автопроизводители начали использовать электролюминесцентную технологию для подсветки спидометров и других датчиков своих автомобилей или для привлечения внимания к логотипам или другим декоративным элементам.

Лампы

Обычно называемые «лампочками», лампы являются съемной и заменяемой частью осветительного прибора, которая преобразует электрическую энергию в электромагнитное излучение . В то время как лампы традиционно оценивались и продавались в первую очередь с точки зрения их энергопотребления, выраженного в ваттах , распространение технологий освещения за пределами ламп накаливания устранило соответствие мощности количеству производимого света. Например, лампа накаливания мощностью 60 Вт производит примерно такое же количество света, что и компактная люминесцентная лампа мощностью 13 Вт . Каждая из этих технологий имеет различную эффективность в преобразовании электрической энергии в видимый свет . Видимый световой поток обычно измеряется в люменах . Эта единица измерения количественно определяет только видимое излучение и исключает невидимый инфракрасный и ультрафиолетовый свет. Восковая свеча производит около 13 люменов, лампа накаливания мощностью 60 Вт производит около 700 люменов, а компактная люминесцентная лампа мощностью 15 Вт производит около 800 люменов, но фактическая выходная мощность зависит от конкретной конструкции. [24] Акцент в рейтинге и маркетинге смещается с мощности на световой поток, чтобы предоставить покупателю непосредственно применимую основу для выбора лампы.


Типы ламп включают в себя:

Дизайн и архитектура

Архитектурное освещение

Освещение без окон: Пантеон в XVIII веке, картина Джованни Паоло Панини . [28]

Проектирование освещения, применяемое к застроенной среде, известно как «проектирование архитектурного освещения». Освещение конструкций учитывает эстетические элементы, а также практические соображения относительно необходимого количества света, людей, находящихся в конструкции, энергоэффективности и стоимости. Искусственное освещение учитывает количество дневного света, получаемого в пространстве, с помощью расчетов коэффициента естественного освещения . Для простых установок используются ручные расчеты на основе табличных данных, чтобы обеспечить приемлемый дизайн освещения. Более важные или сложные проекты теперь обычно используют компьютерное программное обеспечение, такое как Radiance [29], для математического моделирования, которое может позволить архитектору быстро и точно оценить выгоду от предлагаемого дизайна.

В некоторых случаях материалы, используемые на стенах и мебели, играют ключевую роль в эффекте освещения. Например, темная краска имеет тенденцию поглощать свет, делая комнату меньше и тусклее, чем она есть на самом деле, тогда как светлая краска делает наоборот. Другие отражающие поверхности также влияют на дизайн освещения. [13] [30]

На сцене и в декорациях

Освещение и тени
Движущиеся головы в декорациях фотостудии
Освещение объекта снизу может создать более драматичный эффект.

Освещение освещает исполнителей и артистов в живом театре, танце или музыкальном представлении и выбирается и организуется для создания драматических эффектов. Сценическое освещение использует общую технологию освещения в устройствах, настроенных для легкой регулировки их выходных характеристик. [ необходима цитата ] Настройка сценического освещения подбирается индивидуально для каждой сцены каждой постановки. Диммеры, цветные фильтры, отражатели, линзы, моторизованные или вручную направляемые лампы, а также различные виды заливающего и точечного освещения входят в число инструментов, используемых художником по сценическому освещению для создания желаемых эффектов. Набор световых сигналов подготавливается таким образом, чтобы оператор по освещению мог управлять светом в такт представлению; сложные системы театрального освещения используют компьютерное управление осветительными приборами.

В кино- и телепроизводстве используются многие из тех же инструментов и методов сценического освещения. Особенно в ранние годы этих отраслей требовались очень высокие уровни освещенности, а тепло, выделяемое осветительным оборудованием, представляло существенные проблемы. Современным камерам требуется меньше света, а современные источники света выделяют меньше тепла.

Измерение

Измерение света или фотометрия обычно касается количества полезного света, падающего на поверхность, и количества света, выходящего из лампы или другого источника, а также цветов, которые может передать этот свет. Человеческий глаз по-разному реагирует на свет из разных частей видимого спектра, поэтому фотометрические измерения должны учитывать функцию светимости при измерении количества полезного света. Основной единицей измерения СИ является кандела (кд), которая описывает силу света, все другие фотометрические единицы являются производными от канделы. Например, яркость является мерой плотности силы света в заданном направлении. Она описывает количество света, которое проходит через определенную область или испускается ею и попадает в заданный телесный угол . Единицей СИ для яркости является кандела на квадратный метр (кд/м 2 ). Единицей яркости СГС является стильб , который равен одной канделе на квадратный сантиметр или 10 ккд/м 2 . Количество полезного света, излучаемого источником, или световой поток, измеряется в люменах (лм).

Единица СИ освещенности и светового излучения , являющаяся световой мощностью на единицу площади, измеряется в Люксе . Она используется в фотометрии как мера интенсивности, воспринимаемой человеческим глазом, света , который попадает на поверхность или проходит через нее. Она аналогична радиометрической единице ватт на квадратный метр, но с мощностью на каждой длине волны, взвешенной в соответствии с функцией светимости , стандартизированной моделью человеческого визуального восприятия яркости. В английском языке «люкс» используется как в единственном, так и во множественном числе. [31]

Визуальный комфорт часто влечет за собой измерение субъективных оценок. [32] Было разработано несколько методов измерения для контроля бликов, возникающих в результате проектирования внутреннего освещения. Унифицированный рейтинг бликов (UGR), вероятность визуального комфорта и индекс дневного блика являются одними из наиболее известных методов измерения. В дополнение к этим новым методам, четыре основных фактора влияют на степень дискомфорта бликов: яркость источника бликов, телесный угол источника бликов, фоновая яркость и положение источника бликов в поле зрения должны быть приняты во внимание. [12] [33]

Свойства цвета

Здание Леппявааран Торни в Леппяваара , Эспоо , Финляндия, освещенное яркими огнями в 2017 году.

Для определения цветовых свойств источника света в светотехнической отрасли в основном используются два показателя: коррелированная цветовая температура (CCT), обычно используемая как показатель кажущейся «теплоты» или «холодности» света, излучаемого источником, и индекс цветопередачи (CRI), показатель способности источника света придавать объектам естественный вид.

Однако эти два показателя, разработанные в прошлом веке, сталкиваются с растущими проблемами и критикой, поскольку на рынке все большее распространение получают новые типы источников света, в частности светодиоды (LED).

Например, чтобы соответствовать ожиданиям относительно хорошей цветопередачи в розничных приложениях, исследование [34] предлагает использовать хорошо зарекомендовавший себя CRI вместе с другой метрикой, называемой индексом области охвата (GAI). GAI представляет собой относительное разделение цветов объекта, освещенного источником света; чем больше GAI, тем больше кажущаяся насыщенность или яркость цветов объекта. В результате источники света, которые уравновешивают как CRI, так и GAI, обычно предпочтительнее тех, которые имеют только высокий CRI или только высокий GAI. [35]

Воздействие света

Типичные измерения света используют дозиметр. Дозиметры измеряют воздействие на человека или объект чего-либо в окружающей среде, например, дозиметры света и ультрафиолетовые дозиметры.

Для того чтобы специально измерить количество света, попадающего в глаз, был разработан персональный циркадный экспонометр, называемый Daysimeter. [36] Это первое устройство, созданное для точного измерения и характеристики света (интенсивности, спектра, времени и продолжительности), попадающего в глаз, который влияет на часы человеческого организма.

Небольшое, надеваемое на голову устройство измеряет ежедневные режимы отдыха и активности человека, а также воздействие коротковолнового света, который стимулирует циркадную систему. Устройство измеряет активность и свет вместе через регулярные промежутки времени и в электронном виде сохраняет и регистрирует свою рабочую температуру . Daysimeter может собирать данные для анализа в течение 30 дней. [37]

Потребление энергии

Существует несколько стратегий минимизации затрат энергии на освещение здания:

Спецификация требований к освещению является базовой концепцией принятия решения о том, сколько освещения требуется для данной задачи. Очевидно, что для освещения коридора требуется гораздо меньше света по сравнению с тем, что необходимо для рабочей станции обработки текстов . В общем, затрачиваемая энергия пропорциональна проектному уровню освещенности. Например, уровень освещения 400 люкс может быть выбран для рабочей среды, включающей в себя конференц-залы и конференц-залы, тогда как уровень 80 люкс может быть выбран для коридоров зданий. [39] [40] [41] [42] [43] Если стандарт коридора просто имитирует потребности конференц-зала, то будет потребляться гораздо больше энергии, чем необходимо.

Системы управления освещением

Системы управления освещением сокращают потребление энергии и затраты, помогая обеспечивать освещение только тогда и там, где это необходимо. Системы управления освещением обычно включают использование временных графиков, контроль присутствия и управление фотоэлементами (т. е. сбор дневного света ). Некоторые системы также поддерживают реагирование на спрос и автоматически затемняют или выключают свет, чтобы воспользоваться стимулами коммунальных служб . Системы управления освещением иногда включаются в более крупные системы автоматизации зданий .

Многие новые системы управления используют открытые стандарты беспроводной сети (например , ZigBee ) [44] , что обеспечивает такие преимущества, как более простая установка (нет необходимости прокладывать провода управления) и совместимость с другими стандартными системами управления зданием (например, системами безопасности). [45]

В ответ на технологию дневного освещения были разработаны системы сбора дневного света для дальнейшего снижения потребления энергии. Эти технологии полезны, но у них есть свои недостатки. Во многих случаях может происходить быстрое и частое включение и выключение света, особенно при нестабильных погодных условиях или когда уровни дневного света меняются вокруг переключаемой освещенности. Это не только беспокоит жильцов, но и может сократить срок службы лампы. Разновидностью этой технологии является фотоэлектрическое управление «дифференциального переключения или мертвой зоны», которое имеет несколько освещенностей, с которых оно переключается, чтобы не беспокоить жильцов слишком сильно. [11] [46]

Датчики присутствия, позволяющие работать, когда кто-то находится в сканируемой области, могут управлять освещением. Когда движение больше не обнаруживается, свет выключается. Пассивные инфракрасные датчики реагируют на изменения температуры, например, на рисунок, создаваемый движущимся человеком. Элемент управления должен иметь беспрепятственный обзор сканируемой области здания. Двери, перегородки, лестницы и т. д. будут блокировать обнаружение движения и снижать его эффективность. Лучшими областями применения пассивных инфракрасных датчиков присутствия являются открытые пространства с четким обзором сканируемой области. Ультразвуковые датчики передают звук выше диапазона человеческого слуха и отслеживают время, необходимое для возврата звуковых волн. Разрыв в рисунке, вызванный любым движением в области, запускает управление. Ультразвуковые датчики могут видеть вокруг препятствий и лучше всего подходят для областей со шкафами и стеллажами, туалетов и открытых зон, требующих охвата на 360 градусов. Некоторые датчики присутствия используют как пассивную инфракрасную, так и ультразвуковую технологию, но обычно они более дорогие. Их можно использовать для управления одной лампой, одним светильником или несколькими светильниками. [47] [48]

Дневное освещение

Дневное освещение на железнодорожной станции Gare de l'Est в Париже

Дневное освещение — старейший метод внутреннего освещения. Дневное освещение — это просто проектирование пространства для использования как можно большего количества естественного света. Это снижает потребление энергии и затраты, а также требует меньше отопления и охлаждения здания. Также доказано, что дневное освещение оказывает положительное влияние на пациентов в больницах, а также на работу и успеваемость в школе. Из-за отсутствия информации, указывающей на вероятную экономию энергии, схемы дневного освещения пока не пользуются популярностью в большинстве зданий. [11] [49] В отличие от электрического освещения, распределение дневного света внутри здания значительно меняется в течение всего года. [50]

Твердотельное освещение

В последние годы светоизлучающие диоды (СИД) становятся все более эффективными, что приводит к необычайному росту использования твердотельного освещения . Во многих ситуациях управление световым излучением светодиодов может быть осуществлено наиболее эффективно с использованием принципов невизуализирующей оптики . [51]

Влияние на здоровье

Важно обеспечить правильную интенсивность света и цветовой спектр для каждой задачи или среды. В противном случае энергия не только может быть потрачена впустую, но и чрезмерное освещение может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья и психологического состояния.

Помимо учета энергетических факторов, важно не переоценивать освещение, чтобы не вызвать неблагоприятные последствия для здоровья, такие как частые головные боли , стресс и повышенное кровяное давление , вызванные более высокими уровнями освещения. Кроме того, блики или избыточный свет могут снизить эффективность работы работника. [52]

Анализ качества освещения особенно подчеркивает использование естественного освещения, но также учитывает спектральный состав, если будет использоваться искусственный свет. Большая зависимость от естественного света не только снизит потребление энергии, но и благоприятно скажется на здоровье и производительности человека. Новые исследования показали, что производительность учащихся зависит от времени и продолжительности дневного света в их обычном расписании. Проектирование школьных помещений с включением правильных типов света в правильное время суток на правильную продолжительность может улучшить производительность и благополучие учащихся. Аналогичным образом, проектирование систем освещения, которые максимизируют правильное количество света в правильное время суток для пожилых людей, может помочь облегчить симптомы болезни Альцгеймера. Человеческая циркадная система подчиняется 24-часовому графику света и темноты, который имитирует естественный график света и темноты на Земле. Когда эти графики нарушаются, они нарушают естественный циркадный цикл. Нарушение циркадных ритмов может привести к многочисленным проблемам со здоровьем, включая рак молочной железы, сезонное аффективное расстройство , синдром задержки фазы сна и другие заболевания. [53] [54]

Исследование, проведенное в 1972 и 1981 годах и задокументированное Робертом Ульрихом, опросило 23 хирургических пациента, распределенных по комнатам с видом на природу. Исследование пришло к выводу, что пациенты, распределенные по комнатам с окнами, пропускающими много естественного света, имели более короткое послеоперационное пребывание в больнице, получали меньше негативных оценочных комментариев в записях медсестер и принимали меньше сильнодействующих анальгетиков, чем 23 подобранных пациента в аналогичных комнатах с окнами, выходящими на кирпичную стену. Это исследование предполагает, что из-за характера пейзажа и воздействия дневного света действительно было более здоровым для пациентов, в отличие от тех, кто подвергался воздействию небольшого количества света от кирпичной стены. В дополнение к повышению производительности труда, правильное использование окон и дневного освещения пересекает границы между чистой эстетикой и общим здоровьем. [49] [55]

Элисон Цзин Сюй, доцент кафедры менеджмента в Университете Торонто в Скарборо , и Апарна Лабру из Северо-Западного университета провели ряд исследований, анализирующих взаимосвязь между освещением и человеческими эмоциями. Исследователи попросили участников оценить ряд вещей, таких как: острота соуса для куриных крылышек, агрессивность вымышленного персонажа, привлекательность человека, его чувства по поводу определенных слов и вкус двух соков — все при разных условиях освещения. В своем исследовании они обнаружили, что как положительные, так и отрицательные человеческие эмоции ощущаются сильнее при ярком свете. Профессор Сюй заявил: «Мы обнаружили, что в солнечные дни склонные к депрессии люди на самом деле становятся более подавленными». Они также обнаружили, что тусклый свет заставляет людей принимать более рациональные решения и легче вести переговоры. В темноте эмоции немного подавляются. Однако при ярком свете эмоции усиливаются. [56] [57] [58]

Экологические проблемы

Компактные люминесцентные лампы

Компактные люминесцентные лампы (CFL) потребляют меньше энергии, чем лампы накаливания , чтобы обеспечить такое же количество света, однако они содержат ртуть , которая представляет опасность при утилизации. Из-за способности сокращать потребление электроэнергии многие организации поощряли внедрение CFL. Некоторые электроэнергетические компании и местные органы власти субсидировали CFL или предоставляли их бесплатно клиентам в качестве средства снижения спроса на электроэнергию. Для заданной светоотдачи CFL потребляют от одной пятой до одной четверти мощности эквивалентной лампы накаливания. В отличие от ламп накаливания CFL требуется некоторое время, чтобы разогреться и достичь полной яркости . Не все CFL подходят для затемнения. CFL в значительной степени были заменены светодиодными технологиями.

светодиодные лампы

Светодиодные лампы обеспечивают значительную экономию энергии по сравнению с лампами накаливания и люминесцентными лампами. [59] По данным Energy Saving Trust, светодиодные лампы потребляют всего 10% энергии по сравнению со стандартной лампой накаливания, тогда как компактные люминесцентные лампы потребляют 20%, а энергосберегающие галогенные лампы — 70%. Срок службы также намного больше — до 50 000 часов. Недостатком, когда они впервые стали популярными, была первоначальная стоимость. К 2018 году себестоимость производства снизилась, производительность возросла, а потребление энергии сократилось. Хотя первоначальная стоимость светодиодов по-прежнему выше, чем у ламп накаливания, экономия настолько существенна, что очень мало случаев, когда светодиоды не являются самым экономичным выбором.

Рассеянный свет от наружного освещения может оказывать влияние на окружающую среду и здоровье человека. [60] Например, одно исследование, проведенное Американской медицинской ассоциацией [61], предостерегает от использования белых светодиодов с высоким содержанием синего цвета в уличном освещении из-за их более сильного воздействия на здоровье человека и окружающую среду по сравнению с источниками света с низким содержанием синего цвета (например, натриевые светодиоды высокого давления, покрытые люминофором или поликарбонатные янтарные светодиоды, а также светодиоды с низким КЦТ).

Световое загрязнение

Световое загрязнение становится все более серьезной проблемой в ответ на избыточное освещение, испускаемое многочисленными знаками, домами и зданиями. Загрязняющий свет часто представляет собой бесполезный свет, влекущий за собой ненужные затраты энергии и выбросы углекислого газа. Световое загрязнение описывается как искусственный свет, который является чрезмерным или проникает туда, где он не нужен. Хорошо спроектированное освещение направляет свет только туда, где он нужен, не рассеивая его в другом месте. Плохо спроектированное освещение также может поставить под угрозу безопасность. Например, блики создают проблемы безопасности вокруг зданий, вызывая очень резкие тени, временно ослепляя прохожих, делая их уязвимыми для потенциальных нападающих. [62] [63] Отрицательные экологические эффекты искусственного света все больше документируются. [64] [65] Всемирная организация здравоохранения в 2007 году [66] опубликовала отчет, в котором отмечалось влияние яркого света на флору и фауну, детенышей морских черепах, лягушек в брачный сезон и миграционные пути птиц. Американская медицинская ассоциация в 2012 году [67] выпустила предупреждение о том, что длительное воздействие света ночью увеличивает риск некоторых видов рака. [60] Два исследования, проведенные в Израиле в 2008 году, дали некоторые дополнительные результаты о возможной корреляции между искусственным освещением ночью и некоторыми видами рака. [68]

Воздействие на животных

Мотыльки кружатся вокруг электрической лампочки

Искусственное освещение ночью относится к любому источнику света, отличному от естественного. Источники искусственного освещения включают светодиоды и флуоресцентные лампы. Этот конкретный источник света влияет на воспроизводство, иммунную функцию, метаболизм, терморегуляцию и температуру тела организмов, которым необходим свет для их повседневной активности.

Во-первых, метаболизм большинства организмов во многом зависит от света. В некоторых случаях наличие интенсивного света запускает или увеличивает активность ферментов внутри тела животного. Для дневных организмов высокая скорость метаболизма происходит днем ​​и снижается или останавливается ночью, таким образом, искусственный свет ночью оказывает негативное влияние на метаболизм дневных организмов. Более того, температура тела дневных животных падает ночью, но наличие искусственного света ночью затем вызывает повышение температуры тела, что влияет на уровень мелатонина у животного.

Кроме того, у таких организмов, как птицы, их половые органы активируются в зависимости от интенсивности света в определенные периоды летом в дневное время, чтобы помочь размножению. Эти половые органы деактивируются ночью, но наличие искусственного света ночью иногда нарушает их процесс размножения.

Профессиональные организации

Международный

Международная комиссия по освещению (CIE) — международный орган и организация, определяющая стандарты в области цвета и освещения. Публикация широко используемых стандартных метрик, таких как различные цветовые пространства CIE и индекс цветопередачи .

Общество инженеров-светотехников (IES) совместно с такими организациями, как ANSI и ASHRAE , публикует руководства, стандарты и справочники, позволяющие классифицировать потребности в освещении различных строительных сред. Производители осветительного оборудования публикуют фотометрические данные для своей продукции, которые определяют распределение света, испускаемого конкретным светильником. Эти данные обычно выражаются в стандартизированной форме, определенной IESNA.

Международная ассоциация светодизайнеров (IALD) — это организация, которая фокусируется на развитии образования в области светодизайна и признании независимых профессиональных светодизайнеров. Полностью независимые дизайнеры, которые соответствуют требованиям профессионального членства в ассоциации, обычно добавляют аббревиатуру IALD к своему имени.

Ассоциация профессиональных светодизайнеров (PLDA), ранее известная как ELDA, является организацией, занимающейся продвижением профессии архитектурного светодизайна. Они выпускают ежемесячный информационный бюллетень и организуют различные мероприятия по всему миру.

Национальный совет по квалификациям для светотехнических профессий (NCQLP) предлагает сертификационный экзамен по освещению, который проверяет элементарные принципы проектирования освещения. Лица, сдавшие этот экзамен, становятся «сертифицированными по освещению» и могут добавлять аббревиатуру LC к своему имени. Этот процесс сертификации является одним из трех национальных (США) экзаменов (другие — CLEP и CLMC) в светотехнической отрасли и открыт не только для дизайнеров, но и для производителей осветительного оборудования, сотрудников электросетевых компаний и т. д.

Ассоциация профессионального освещения и звука ( PLASA ) — это базирующаяся в Великобритании торговая организация, представляющая более 500 индивидуальных и корпоративных членов из сектора технических услуг. В ее состав входят производители и дистрибьюторы сценического и развлекательного освещения, звука, такелажа и аналогичных продуктов и услуг, а также аффилированные специалисты в этой области. Они лоббируют и представляют интересы отрасли на разных уровнях, взаимодействуя с государственными и регулирующими органами и представляя интересы индустрии развлечений. Примерами тем этого представительства являются текущий обзор радиочастот (который может или не может повлиять на радиодиапазоны, в которых работают беспроводные микрофоны и другие устройства) и взаимодействие с вопросами, связанными с введением правил RoHS ( Директива об ограничении использования опасных веществ ).

Национальный

Смотрите также

Изобретатели

Списки

Ссылки

  1. ^ "Масляные лампы и свечи". Заметки и запросы . 1940-01-06. doi :10.1093/notesj/178.1.13-b. ISSN  1471-6941.
  2. ^ Уильямс, Бен (1999). «История света и освещения». Архивировано из оригинала 25 января 2013 года . Получено 23 ноября 2012 года .
  3. ^ ab "История Света". Planet Money . Эпизод 534. NPR. 25 апреля 2014 г. Получено 20 июня 2016 г.
  4. ^ abcd Эрик Джей Долин (2007). Левиафан: История китобойного промысла в Америке . WW Norton & Co. стр. 339–40.
  5. ^ Первая форма электрического света. История угольной дуговой лампы (1800 - 1980-е гг.). Технический центр Эдисона, edisontechcenter.org
  6. ^ Джеймс Л. Киртли (5 июля 2011 г.). Принципы электроэнергии: источники, преобразование, распределение и использование. John Wiley & Sons. стр. 11–. ISBN 978-1-119-95744-7.
  7. ^ Вито, Дженнаро Ф.; Маас, Джеффри Р. (2011). Криминология: теория, исследования и политика (пересмотренное издание). Джонс и Бартлетт. стр. 70. ISBN 9780763766658.
  8. ^ Фелсон, Маркус; Боба, Рэйчел Л. (2009). Преступление и повседневная жизнь . SAGE. стр. 186. ISBN 9781483342658.
  9. ^ Уличное освещение, энергосбережение и преступность . Администрация содействия правоохранительным органам США, Комитет по чрезвычайным ситуациям в области энергетики, Министерство юстиции США. 1974. Общественность [имеет] общее мнение, что уличное освещение оказывает сдерживающий эффект на уличные преступления. Этот эффект в некоторой степени подтверждается исследованиями, проведенными LEAA, и тем фактом, что различные сообщества, которые установили улучшенное уличное освещение в определенных районах, сообщили о снижении уровня уличной преступности.
  10. ^ Кент, Майкл; Фотиос, Стив; Альтомонте, Серхио (2019). «Экспериментальное исследование влияния визуальных задач на дискомфорт из-за периферического блика». LEUKOS . 15 (1): 17–28. doi : 10.1080/15502724.2018.1489282 .
  11. ^ abc Li, D; Cheung, K; Wong, S; Lam, T (2010). «Анализ энергоэффективных осветительных приборов и систем управления освещением». Applied Energy . 87 (2): 558–567. Bibcode : 2010ApEn...87..558L. doi : 10.1016/j.apenergy.2009.07.002.
  12. ^ ab Kim, W; Han, H; Kim, J (2009). «Индекс положения источника бликов на границе между комфортом и дискомфортом (BCD) во всем поле зрения». Строительство и окружающая среда . 44 (5): 1017–1023. Bibcode :2009BuEnv..44.1017K. doi :10.1016/j.buildenv.2008.07.007.
  13. ^ ab Velds, M. (2002). «Исследования приемлемости для пользователей для оценки дискомфорта от яркого света в комнате с дневным освещением». Solar Energy . 73 (2): 95–103. Bibcode :2002SoEn...73...95V. doi :10.1016/s0038-092x(02)00037-3.
  14. ^ Бернстайн (2006). Практическое руководство New York Times по практически всему: незаменимый спутник для повседневной жизни . St. Martin's Press. С. 424. ISBN 978-0312353889.
  15. ^ Уэст, Пол (1 июня 2018 г.). «Освещение гостиной: 20 эффективных идей по улучшению освещения». Lamps USA. Архивировано из оригинала 3 февраля 2019 г. Получено 6 июня 2018 г.
  16. ^ "Post-Top Photovoltaic Pathway Luminaire" (PDF) . Полевые испытания DELTA . Выпуск 4. Центр исследований освещения. Октябрь 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-12-04 . Получено 2010-10-16 .
  17. ^ "LED Street Lighting" (PDF) . Полевые испытания DELTA Snapshot . Выпуск 4. Центр исследований освещения. Март 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 9 мая 2010 г. . Получено 13 апреля 2010 г. .
  18. ^ "Фотоэлектрическое освещение - Введение". NLPIP Lighting Answers . 9 (3). Lighting Research Center. Июль 2006. Архивировано из оригинала 11 июня 2010 года . Получено 13 апреля 2010 года .
  19. ^ Транспорт, Департамент; Администрация, Федеральные шоссейные дороги (ноябрь 2003 г.). Руководство по унифицированным устройствам управления дорожным движением: только вставки. Claitor's Law Books and Publishing. ISBN 9781579809294.
  20. ↑ Проект пересмотренного отчета о воздействии на окружающую среду для средней школы Скоттс-Вэлли — участок Гленвуд. Denise Duffy & Associates. 1997.
  21. ^ Фелбер, Билл; Фимофф, Марк; Левин, Лен; Манкузо, Питер (апрель 2013 г.). Изобретение бейсбола: 100 величайших игр, определивших XIX век. SABR. ISBN 9781933599427.
  22. ^ DELTA Snapshot: Outdoor Entry Lighting. Выпуск 11. Центр исследований освещения. Найдено в Интернете по адресу: http://www.lrc.rpi.edu/programs/delta/pdf/OutdoorEntry.pdf [последний доступ 13 апреля 2010 г.]
  23. ^ Ван Дерлофске, Дж., Дж. Д. Буллоу, Дж. Уоткинсон. 2005. Спектральные эффекты светодиодного переднего освещения. TLA 2005-02. Центр исследований освещения. Найдено в Интернете по адресу: http://www.lrc.rpi.edu/programs/transportation/TLA/pdf/TLA-2005-02.pdf [последний доступ 13 апреля 2010 г.]
  24. ^ Роджер Фуке, Тепло, электроэнергия и свет: революции в энергоснабжении , Edward Elgar Publishing, 2008 ISBN 1-84542-660-6 , стр. 411 
  25. ^ "Ведущие светила". Cabinet Maker . 5419 : 21–22. 2004.
  26. ^ Хан Н., Абас Н. Сравнительное исследование энергосберегающих источников света. Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики [сериальный онлайн].
  27. ^ «Как запитать ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ СВЕТ». Machine Design . 80 (12): 51–53. 2008.
  28. ↑ Еще один вид интерьера, работа Панини (1735), Музей Лихтенштейна, Вена. Архивировано 28 сентября 2011 г. в Wayback Machine.
  29. ^ "Radiance". Energy.gov . Получено 2024-08-27 .
  30. ^ Израиль, C; Бликер, N (2008). «Стратегии устойчивого освещения». Электротехническая оптовая торговля . 89 (9): 38–41.
  31. ^ Руководство NIST по единицам СИ - 9 правил и стилевых соглашений для написания названий единиц, Национальный институт стандартов и технологий
  32. ^ Фотиос, Стив; Кент, Майкл (2021). «Измерение дискомфорта от бликов: рекомендации по надлежащей практике». LEUKOS . 17 (4): 338–358. doi :10.1080/15502724.2020.1803082. S2CID  225293753 . Получено 01.11.2021 .
  33. ^ В. Ким и И. Кога, «Влияние локальной фоновой яркости на дискомфортную яркость», Building Environ 2004; 38, стр.
  34. ^ ASSIST рекомендует: Руководство по освещению и цвету в розничной торговле. 2010. Том 8, выпуск 1. Доступно в Интернете по адресу: "ASSIST рекомендует: Цвет источника света для розничной торговли | Программа ASSIST | Твердотельное освещение | Программы | LRC". Архивировано из оригинала 2011-07-18 . Получено 2011-05-13 .
  35. ^ ASSIST рекомендует: Рекомендации по указанию цветовых свойств источников света для розничной торговли. 2010. Том 8, выпуск 2. Доступно в Интернете по адресу: "ASSIST рекомендует: Цвет источника света для розничной торговли | Программа ASSIST | Твердотельное освещение | Программы | LRC". Архивировано из оригинала 2011-07-18 . Получено 2011-05-13 .
  36. ^ Rea, MS; Bierman, A; Figueiro, MG; Bullough, JD (2008). «Новый подход к пониманию влияния циркадных нарушений на здоровье человека». J Circadian Rhythms . 6 : 7. doi : 10.1186/1740-3391-6-7 . PMC 2430544. PMID  18510756 . 
  37. ^ Сайт Центра исследований освещения: Новый подход проливает свет на то, как нарушение циркадных ритмов влияет на здоровье человека. Найдено в Интернете по адресу: "Свет и здоровье | Исследовательские программы | LRC". Архивировано из оригинала 2010-06-09 . Получено 2016-02-07 .[последний доступ 13 апреля 2010 г.]
  38. ↑ Газета The Guardian: Альфредо Мозер: изобретатель бутылочного освещения гордится тем, что он беден, 13 августа 2013 г.
  39. ^ Australian Greenhouse Office (май 2005 г.). "Глава 5: Оценка экономии на освещении". Working Energy Resource and Training Kit: Lighting . Архивировано из оригинала 2007-04-15 . Получено 2007-03-17 .
  40. ^ "Low-Light Performance Calculator". Архивировано из оригинала 2013-06-15 . Получено 2015-05-19 .
  41. ^ "Lux Meter" (PDF) . ResourceSmart.Vic.gov.au . Sustainability Victoria. Апрель 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 7 июля 2011 г. Получено 2021-02-08 .
  42. ^ "Illumination. - 1926.56". Правила (Стандарты - 29 CFR) . Управление по охране труда и технике безопасности, Министерство труда США. Архивировано из оригинала 8 мая 2009 г.
  43. ^ Европейский закон UNI EN 12464
  44. ^ Bellido-Outeirino, Francisco J. (февраль 2012 г.). «Автоматизация освещения зданий посредством интеграции DALI с беспроводными сенсорными сетями». IEEE Transactions on Consumer Electronics . 58 (1): 47–52. doi :10.1109/TCE.2012.6170054. S2CID  695261.
  45. ^ "Управление освещением экономит деньги и имеет смысл" (PDF) . Daintree Networks .
  46. ^ Hung-Liang, C; Yung-Hsin, H (2010). «Проектирование и реализация электронного балласта с регулируемой яркостью для люминесцентных ламп на основе модели лампы, зависящей от мощности». Труды IEEE по плазме . 38 (7): 1644–1650. Bibcode : 2010ITPS...38.1644C. doi : 10.1109/tps.2010.2048928. S2CID  6094389.
  47. ^ Hanselaer P, Lootens C, Ryckaert W, Deconinck G, Rombauts P. Цели плотности мощности для эффективного освещения внутренних рабочих зон. Lighting Research & Technology [сериальный онлайн]. Июнь 2007;39(2):171-182. Доступно на сайте: Academic Search Premier, Ipswich, MA.
  48. ^ Ryckaert W, Lootens C, Geldof J, Hanselaer P. Критерии энергоэффективного освещения в зданиях. Energy & Buildings [сериальный онлайн]. Март 2010;42(3):341-347. Доступно из: Academic Search Premier, Ipswich, MA.
  49. ^ ab Ulrich R S. Вид через окно может повлиять на выздоровление после операции. Science (Вашингтон, округ Колумбия) [сериальный онлайн]. 1984;224(4647):420-421.
  50. ^ Кент, Майкл; Скьявон, Стефано; Якубец, Альстан (2020). «Метод снижения размерности для выбора наиболее представительных распределений дневной освещенности». Журнал моделирования характеристик зданий . 13 (1): 122–135. doi :10.1080/19401493.2019.1711456. S2CID  211093664.
  51. ^ Чавес, Хулио (2015). Введение в неизображающую оптику, второе издание. CRC Press . ISBN 978-1482206739.
  52. ^ ДиЛуи, Крейг (2006). Расширенные средства управления освещением: экономия энергии, производительность, технологии и приложения . Fairmont Press, Inc. ISBN 978-0-88173-510-9.
  53. ^ Фигейро, МГ; Реа, МС (2010). «Отсутствие коротковолнового света в течение школьного дня задерживает начало выработки мелатонина при слабом освещении (DLMO) у учащихся средней школы». Neuro Endocrinology Letters . 31 (1): 92–6. PMC 3349218. PMID  20150866 . 
  54. ^ Фигейро, MG; Ри, MS; Буллоу, JD (2006). «Влияет ли архитектурное освещение на рак груди?». Журнал канцерогенеза . 5 (1): 20. doi : 10.1186/1477-3163-5-20 . PMC 1557490. PMID  16901343. 
  55. ^ Ньюшем Г., Брэнд Дж., Доннелли К., Вейтч Дж., Ариес М., Чарльз К. Связь условий внутренней среды с удовлетворенностью работой: полевое исследование. Building Research & Information [сериальный онлайн]. Март 2009;37(2):129-147.
  56. ^ Mientka, Matthew (25 февраля 2014 г.). «Окружающее освещение влияет на принятие решений и эмоциональную интенсивность». Medical Daily . Получено 25 февраля 2014 г.
  57. ^ Эллис, Мари (25 февраля 2014 г.). «Освещение помещения влияет на принятие решений, показывают исследования». Medical News Today . Получено 25 февраля 2014 г.
  58. ↑ Вуд, Дженис (25 февраля 2014 г.). «Необходимо принять важное решение? Приглушите свет». Psych Central News . Получено 25 февраля 2014 г.
  59. ^ Gumbel, Peter (4 декабря 2008 г.). "Освещение: яркая идея". Time . Архивировано из оригинала 14 декабря 2008 г.
  60. ^ ab Billings, Lee (10 июня 2016 г.). «Новая карта показывает темную сторону искусственного света ночью». Scientific American . Получено 20 июня 2016 г. .
  61. ^ "AMA принимает руководство для сообщества по снижению вредного воздействия на человека и окружающую среду интенсивного уличного освещения". ama-assn.org . Получено 20 июня 2016 г.
  62. ^ Клаудио Л. Включи ночь. Перспективы здоровья окружающей среды [сериальный онлайн]. Январь 2009;117(1):A28-A31. Доступно из: Academic Search Premier, Ипсвич, Массачусетс.
  63. ^ Линн А. See the Light. Parks & Recreation [сериал онлайн]. Октябрь 2010;45(10):81-82. Доступно из: Academic Search Premier, Ипсвич, Массачусетс.
  64. ^ Лонгкор, Трэвис; Рич, Кэтрин (2004). «Экологическое световое загрязнение». Frontiers in Ecology and the Environment . 2 (4): 191–198. doi :10.1890/1540-9295(2004)002[0191:ELP]2.0.CO;2. ISSN  1540-9309.
  65. ^ Сандерс, Дирк; Фраго, Энрик; Кехо, Рэйчел; Паттерсон, Кристоф; Гастон, Кевин Дж. (январь 2021 г.). «Метаанализ биологического воздействия искусственного света ночью». Nature Ecology & Evolution . 5 (1): 74–81. doi :10.1038/s41559-020-01322-x. hdl : 10871/123068 . ISSN  2397-334X. PMID  33139919. S2CID  226243935.
  66. ^ Чепесюк, Рон (2009). «Скучая по темноте: влияние светового загрязнения на здоровье». Environ. Health Perspect . 117 (1): A20–A27. doi :10.1289/ehp.117-a20. PMC 2627884. PMID  19165374 . 
  67. ^ Карлайл, Камилла М. (16 июля 2012 г.). «AMA решает проблему светового загрязнения». Sky & Telescope . Получено 20 июня 2016 г. .
  68. ^ Клоог, Итай; Хаим, Авраам; Стивенс, Ричард Г.; Бархана, Миха; Портнов, Борис А. (2008). «Ночной свет совместно распределяется с заболеваемостью раком груди, но не раком легких у женского населения Израиля». Chronobiology International: Журнал биологических и медицинских исследований ритма . 25 (1): 65–81. doi :10.1080/07420520801921572. PMID  18293150. S2CID  17334188.
  69. ^ "Общество света и освещения". cibse.org . Институт дипломированных инженеров по обслуживанию зданий.

Внешние ссылки

В Wikisource есть текст статьи « Светотехника » из Британской энциклопедии 1922 года .