Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.
Хостинг

Подробнее о сайтах, доменах и хостинге в статье "Как сделать свой сайт"

Освещение – требования к спектру ламп

    Люди более века используют электричество для освещения. Но электрические источники света только в последние годы начали приоткрывать некоторые свои тайны. Исследования, проводимые в течение последнего десятилетия, выявили сильную взаимосвязь между типом используемых источников света и возникновением некоторых болезней. В связи с этим разработан международный стандарт МЭК 62471-2006 «Светобиологическая безопасность ламп и ламповых систем», который внедряется и в России. Этот документ регламентирует предельные уровни облучения глаз и кожи в зависимости от длины волны излучения. Наиболее опасными участками спектра являются ультрафиолетовое (УФ) излучение с максимумом поражения конъюнктивы и роговицы глаз при длине волны 270 нм и излучение в синей части видимого света при длинах волн 440 – 480 нм, которое вызывает ожог сетчатки глаз. Инфракрасное облучение в диапазоне 780 – 3000 нм может вызвать тепловое повреждение роговицы глаз и оказать неблагоприятное воздействие на хрусталик. Поэтому при проектировании освещения всегда следует учитывать особенности спектрального распределения излучения ламп.

    При анализе излучения ламп для оценки их опасности, используют не светотехнические характеристики  светильников, которые учитывают относительную спектральную чувствительность глаз, а абсолютные – поверхностную плотность мощности лучистого потока и ее распределение по спектру. Облученность оценивается в точке поверхности и определяется как отношение потока излучения, падающего на элемент поверхности, включающий данную точку, к площади этого элемента. Имеет размерность Вт/м2.

    В соответствие с этим стандартом при длине волны ультрафиолетового излучения 270 нм предел облучения глаз при длительном воздействии не должна превышать 0,001 Вт/м2. В диапазоне 315 – 400 нм допустимо облучение 1 – 10 Вт/м2.

     Для синего света нормируется допустимая энергетическая яркость, которая не должна превышать 100 Вт/(м2*ср), здесь ср – единица измерения телесного угла стерадиан.

    В стандарте приведены спектральные взвешенные функции для ультрафиолетового и синего излучений. По ним можно определить опасные уровни облучения для любой длины волны или заданного участка спектра.

    УФ излучение возникает в некоторых лампах, где свет генерируется разрядом в парах ртути. Излучение в синей части спектра присуще практически всем источникам света, но оно не должно превышать биологически приемлемый уровень, соответствующий естественному излучению солнца и неба. Для аналогичного ожога  сетчатки глаз, вызванного облучением в диапазоне синего света 440 – 460 нм, требуется примерно в 50 раз больший уровень облучения в диапазоне 550 – 700 нм. Получить ожог сетчатки глаз в ясную погоду можно и от естественного излучения неба во время сна под открытым небом, когда движения глаз замедляются, и воздействие синего света многократно увеличивается. В первую очередь это касается детей до года, которые часто спят днем на улице во время прогулки. Поэтому их глаза должны быть защищены не только от прямых солнечных лучей, но и от излучения неба. Даже когда мы находимся в тени, синяя составляющая излучения неба может беспрепятственно достигать глаз.

    Уровень излучения в синей части спектра увеличивается при увеличении цветовой температуры используемых источников света. Он минимален у ламп накаливания, но может достигать больших величин у некоторых светодиодных, люминесцентных и других разрядных  ламп, имеющих цветовую температуру более 4000 оК. Также нежелателен провал в излучаемом спектре в области красного света.

    В течение дня световые характеристики излучения солнца и неба непрерывно меняются вслед за перемещением солнца. Изменяются их яркость, цветовая температура и, уровень содержания в их спектре излучения синего света. Максимум излучения синего света в общем излучении солнца и неба приходится на дневные часы. В это время спектр излучения солнца и неба равномерен по всему диапазону видимого света и имеет цветовую температуру около 6 – 7 тысяч оК. Искусственные источники света с такой цветовой температурой часто имеют провал в области красной составляющей спектра и подъем в области синей, что вызывает зрительный дискомфорт.

    Как показали многочисленные исследования, например описанные в подборке статей в журнале  «Светотехника» №3 за 2012 год, (http://www.sveto-tekhnika.ru/files/2012/2012_3_ru.pdf), излишек синего света может вызвать необратимые изменения в сетчатке глаз, а недостаток - депрессивные состояния. Излишек синего цвета в вечерние часы (при использовании ламп с цветовой температурой выше 4000 оК) приводит к бессоннице. Как оказалось, сразу после захода солнца за горизонт, в организме начинает вырабатываться гормон мелатонин, уровень которого в организме во время сна в 10 и более раз превышает его уровень в период бодрствования. Если перед сном находиться в помещении, освещенном светильниками, в которые установлены лампы с большим уровнем синего света (цветовая температура которых выше 4000оК), то выработка организмом мелатонина значительно замедляется, что и приводит к бессоннице.

    Источники света, которые бы в течение дня в точности повторяли меняющиеся световые характеристики естественного освещения, появятся, судя по всему не скоро. Но иметь в помещении лампы с разными цветовыми температурами очень полезно. Утром и вечером целесообразны источники света с цветовой температурой 2700 – 3000 оК, а днем - 4000 – 5000 оК. Это касается в первую очередь помещений без естественного освещения, в которых возможно длительное пребывание людей. Для освещения помещений, имеющих достаточные световые проемы для попадания в них солнечного света лучше вообще использовать только источниками света с цветовой температурой не выше 3000 оК (за исключением зимнего периода с коротким световым днем).

    В настоящее время при проектировании освещения нормируется, как правило, только уровень освещенности. Хотя в СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» имеются рекомендации по индексу цветопередачи и цветовой температуре используемых источников света в зависимости от типа освещаемого помещения.

    При выборе выборе источников света недостаточно ориентироваться на их световой поток, по которому рассчитывается освещенность в помещениях. Всегда следует учитывать спектр их излучения, в том числе и за пределами видимого света.

                                                                                                                                               6 июля  2013 г.

    К ОГЛАВЛЕНИЮ (Все статьи сайта)

    К разделу  СВЕТИЛЬНИКИ