Sonnenkollektoren, Laternen und Lampen zur Beleuchtung des Geländes. Autonome Solarbeleuchtung auf der Straße, im Hof, auf dem Land

Umweltfreundliches Gehöft: Heute kehren die Menschen zu den Ideen der Naturverbundenheit, zu umweltfreundlichen Materialien und Lebensbedingungen zurück und streben danach, sie zu nutzen natürliche Beleuchtung bis zum Maximum.

Beleuchten Sie Ihr Zuhause mit Sonnenlicht

Die Einstellung eines Menschen zur natürlichen Beleuchtung einer Wohnung hat sich im Laufe der historischen Entwicklung mehr als einmal geändert – es gab Zeiten, in denen das Licht in einem Haus ausschließlich davon abhing Naturphänomen- Sonne und Feuer. Im letzten Jahrhundert war die Situation umgekehrt – es war üblich, sein Zuhause und seine Einrichtung hinter dicken Vorhängen und Tüll in mehreren Schichten vor Sonnenlicht und Blicken zu verbergen. Aber heutzutage kehren die Menschen zurück zu den Ideen der Naturverbundenheit, zu umweltfreundlichen Materialien und Lebensbedingungen und streben danach, das natürliche Licht maximal zu nutzen.

Einer der Gründe für das Interesse, Ihr Zuhause mit Sonnenlicht zu beleuchten, ist verständlich – es sind die steigenden Energiepreise. Daher zielt die ergonomische Gestaltung und Gestaltung des Hauses aktiv darauf ab, den Stromverbrauch zu senken. Höchst effektive Methode speichern - verwenden Sonnenlicht für Hausbeleuchtung. Solarenergie bringt den Bewohnern nicht nur Komfort und Gesundheit nach Hause, sondern ermöglicht es Ihnen auch, viel Geld für Strom zu sparen - von 40 bis 75% des monatlichen Verbrauchs.

Moderne Wissenschaften sprechen auch über den Einfluss des Sonnenlichts im Haus auf die Gesundheit - über den menschlichen Biorhythmus, der nach der Sonne und der Rotation des Planeten klingt, sowie von den Eigenschaften natürliches Licht- seine Kräfte, Richtungen, Farben. Um die heilende Wirkung des Sonnenlichts in der Behausung wussten auch die antiken Baumeister, die Gebäude mit einer gewissen Himmelsrichtung bauten.

Ein modernes Haus sollte nach Beleuchtungsanforderungen gebaut werden:

• Zwei Stunden und dreißig Minuten pro Tag ist die Mindestzeit, um anwesend zu sein direkte Sonne in Wohnzimmer alle drei Sonnenjahreszeiten - Frühling, Sommer und Herbst. Das Projekt des Hauses sollte diese Mindestzeit sicherstellen, indem es den Grundriss und die volumetrischen Lösungen sowie die Ausrichtung des Gebäudes verwendet.
• Nicht alle Räume im Haus können gut beleuchtet sein – das ist unrealistisch, und es gibt immer Zimmer, die nach Norden und Westen ausgerichtet sind. Aber 60% Wohnquartier Häuser sollten gut sein Solarbeleuchtung.
• Quadratisch durchscheinend Fensterfüllungen muss mindestens 20 % der Grundfläche betragen.
• Das Fenster befindet sich in einer bestimmten Höhe relativ zur Decke. Die Obergrenze der Fensteröffnung sollte nicht niedriger als 190 cm vom Fußboden sein Hohe Räume erfordern auch hohe Fenster.
• Maximale Entfernung zwischen Fensteröffnungen\u003d 150 cm Der maximale Abstand von der Fensteröffnung zur Oberfläche der Wand gegenüber dem Fenster \u003d 600 cm.
• Alle Räume des Hauses können bei guter Sonneneinstrahlung nicht nach Osten und Süden ausgerichtet sein. Daher werden Prioritäten für die Räumlichkeiten mit der höchsten Besucherzahl gesetzt. Kinderzimmer, Wohnzimmer und Büro befinden sich in den Bereichen des Gebäudes mit der höchsten Beleuchtung.
• Die Zimmer haben Funktionsbereiche- dies ist beispielsweise die Oberfläche eines Ess- oder Schreibtisches, Spielplätze für Kinder. Auch die Zonierung der Räumlichkeiten dient dem Lichtprinzip – die Arbeitsbereiche brauchen die meiste Beleuchtung, die Ruhezonen dürfen sich nicht im hellsten Bereich des Raumes befinden.

Taktische Aufgaben zur Versorgung der Wohnung mit Sonnenlicht

Die wichtigsten Arten und Methoden zur Organisation der natürlichen Beleuchtung:

• Klassische Fensteröffnungen sorgen für Lichteinfall in der gesamten Kontur des Hauses - seitliche Beleuchtung
• Beleuchtung von oben - Licht dringt durch das Haus Dachkonstruktionen und Fensteröffnungen mit erhöhter Höhe und / oder in den oberen Ebenen der Wände
• Für Räumlichkeiten große Gebiete und Tiefen: Sie sorgen für eine doppelte Beleuchtung und ordnen Fensteröffnungen auf besondere Weise an - in Ebenen

Diese Taktik findet nur in den Entwurfsphasen Anwendung, wenn eine Raumplanungslösung für ein Haus entwickelt wird, wenn Strukturen ausgewählt und die linearen Abmessungen und Abmessungen der Räumlichkeiten zugewiesen werden. Wenn das Haus bereits gebaut ist, muss die Taktik des "Weges zum Licht" kompliziert sein:

• Bei fehlendem Sonnenlicht können Fensteröffnungen vergrößert werden. Auch neue Öffnungen sind möglich, sofern die Bauwerke auf Tragfähigkeit geprüft sind, da Fenster in die Außenwände geschnitten werden müssen. Wenn das Haus gerahmt ist, ist die Aufgabe etwas einfacher. Im Bereich neuer Fensteröffnungen kann es erforderlich sein, die Wände zu verstärken.
• Reflektiertes Licht wird in Räumen aktiv genutzt, wodurch die Fläche reflektierender Oberflächen vergrößert wird. Spiegel, polierte und glänzende Oberflächen an Möbeln und Wänden reflektieren das Licht darunter verschiedene Winkel und verbessern die Gesamtausleuchtung. Ein glänzender Boden kann Licht von Fenstern darauf lenken Lichtdecke, und von einer mehrstufigen Decke wird die Lichtstreuung im Raum noch effektiver. Das Reflexionsvermögen von Wand-, Boden- und Deckenbelägen ist genormt: Der Reflexionsgrad für Wandflächen beträgt 65-70 %; für den Boden etwa 40 %; Für Decken sollte die Reflexion am besten sein - mindestens 80%.
• Leichte Ausführungen, Schirme und Möbel löst das gesamte Interieur des Raumes das Beleuchtungsproblem - je mehr helle Farben, desto heller wirken die Räume optisch. Es gibt auch einen physikalischen Aspekt – die Menge an reflektiertem und gestreutem Licht nimmt zu, wenn Sie die Wände streichen helle Farbtöne, und warme Farben scheinen heller.
• Ein Garten und Fliederbüsche vor den Fenstern sind nicht immer möglich. Wenn es nicht genug Licht gibt, müssen Sie die Äste entfernen, die die Fenster bedecken.

Wenn man das Sonnenlicht ins Haus holen will, um den Komfort zu sparen und zu maximieren, sollte man an die Dosierung denken – sonnige Bereiche liefern bereits viel Licht im Wohnraum, bei gleichzeitiger Erwärmung. Aber wenn der Raum zu hell erleuchtet ist, glänzende Oberflächen Unbehagen erzeugen, mit den Strahlen der Mittagssonne in den Augen funkeln, kann man das Problem einfach lösen. Gewöhnliche Jalousien oder Vorhänge für vorübergehende Beschattung. Besonders gut eignen sich Raffrollo-Varianten, die es ermöglichen, das Glas mit Ebenen von oben oder unten zu schließen. Die Gesamtausleuchtung bleibt erhalten und scharfe Strahlen können vermieden werden.

Natürliche Beleuchtung der Kardinalpunkte und ihre Beziehung zu den Innenfarben

Farb- und Lichtdesign sind eng miteinander verbunden. Farbpalette für ein bestimmtes Interieur wird unter Berücksichtigung der Ausrichtung des Raums zu den Himmelsrichtungen ausgewählt. Darüber hinaus ist auch künstliche Beleuchtung eine Notwendigkeit - abends und manchmal bei Regen- und Schneewetter. Die Harmonie und Verbindung der beiden Beleuchtungsarten schafft nicht nur Lichtkomfort im Haus, sondern schont auch die Ressource Lampen. Moderne Systeme « intelligente Beleuchtung» verfügen über Anwesenheitssensoren und regulieren die Beleuchtung selbst, indem sie künstliches Licht nur dann einschalten, wenn es wirklich benötigt wird.

Westliche Seite.

Am Nachmittag kommt das Licht. Das Abendlicht hat im Vergleich zum Morgenlicht einen ausgewogeneren, "vollständigeren" Charakter. Farbtöne für die Dekoration eines nach Westen ausgerichteten Raums sind in einer neutralen Palette angemessen. Kontrast und Schatten sind erforderlich, aber die Hauptlinie ist ein ruhiger, warmer Bereich.

Wenn die Fenster nach Nordwesten ausgerichtet sind, werden die Farbtöne wärmer, goldener, gelber und cremefarbener gewählt, um den Mangel an Sonne leicht auszugleichen. Die südwestliche Richtung deutet auf eine Verschiebung des Hauptspektrums hin zu Türkis, Grün- und Blautönen, Silbergrau und kühlen Pastelltönen hin.

Ostseite.

Die Morgensonne ist die lebhafteste und nützlichste, die fröhlichste. Aktualisierung und Hoffnungen mit den ersten Sonnenstrahlen gehen in die Zimmer im Osten. Aber der Abend in diesen Räumen kann sehr düster werden.

Die Schärfe des Übergangs von Licht zu Dämmerung wird durch helle Kontraste von warmen und kalten Farben eingeebnet.

Positive Kombinationen ergeben Gold mit Flieder, Türkis und Blaugrün mit Terrakotta, Koralle und sanftem Orange.

Nordseite.

In einem Raum mit Fenstern nach Norden wird es immer kalt sein. Das Licht ist gedimmt, ein Gefühl von Stabilität, aber mit einem Hauch von Wachsamkeit. Eine Korrektur zum Positiven ist durch die Verwendung einer heißen Rotpalette möglich - von Kastanie und Kaffee bis hin zu Orange und Gelb. Helle gesättigte Brauntöne sind in den nördlichen Hallen sehr angenehm.

Ein wenig unerwartet weiße Farbe- Es verleiht dem Raum Wärme auf der Ebene der unterbewussten Empfindungen, insbesondere warmes Weiß - cremige und cremige Farbtöne. Aber wenn im Nordzimmer alles "blau und grün" wird, dann kann einem so ein Lied schon mal richtig auf die Nerven gehen. hellblau u grüne Farben nicht für nördliche Zimmer.

Südseite.

Die schönsten Räume natürlich im Kontext nördlicher und zentraler Klimaregionen. Die südlichen Regionen haben eine andere Besonderheit, und manchmal muss man sich aktiv gegen die Sonne verteidigen. Aber der südliche Raum im zentralen Streifen Russlands gilt als der beste - hell, warm und sonnig.

Im Südzimmer gibt es keine Tabus Farbgestaltung, nur Gesetze Farbkombinationen, persönlicher Geschmack und Vorlieben des Autors. Alles ist möglich, und die Korrektur kann durch die Installation von Jalousien an den Fenstern oder die Dekoration der Öffnung mit Vorhängen, Fassaden- oder Raummarkisen erfolgen.

Wichtige Faktoren des Lichtkomforts für den Abend werden ebenfalls sein richtige Wahl und kalkulierte Installation von Leuchten, sowie die Wahl der Leuchtmittel mit einem akzeptablen Farbtemperatur. veröffentlicht

Wenn Sie Fragen zu diesem Thema haben, stellen Sie diese an Spezialisten und Leser unseres Projekts.

Dies ist eine einzigartige energiesparende Beleuchtungsanlage, die komplett ist Grüne Technologie und leitet währenddessen natürliches Sonnenlicht durch einen Lichtleiter durch das Dach Innenräume wo es nicht möglich ist, Fenster oder nicht genug zu setzen Tageslicht. Solatube®-Systeme sind Oberlichter u Oberlichter neue Generation.

Herkömmliche Methoden zur Organisation der natürlichen Beleuchtung erlauben es oft nicht, die Räumlichkeiten mit einer komfortablen und gleichmäßigen Beleuchtung ohne Blendhelligkeit zu füllen, sowie ohne die thermophysikalischen Eigenschaften der Gebäudehüllen zu verletzen. Fenster sind immer an die Himmelsrichtungen gebunden: Zum Beispiel lässt ein Fenster auf der Nordseite nicht genug Sonnenlicht zu, und auf der Südseite erhalten wir blendende Helligkeit und einen hohen Wärmegewinn.

Im Gegenteil, Solatube® Lichtleiter sorgen ganztägig für eine energieeffiziente, gleichmäßige und komfortable Beleuchtung von Räumen mit natürlichem Sonnenlicht. Vor allem, wenn sich der Diffusor in der Mitte der Decke befindet. Solatube®-Systeme leiten keine Wärme und Kälte in den Raum, es gibt keine Lecks und kein Kondensat.

Darüber hinaus wirkt sich die Bereitstellung von mehr natürlichem Licht in Innenräumen positiv auf das Wohlbefinden und die Gesundheit der Menschen im Raum aus. Schließlich erhalten wir 90 % der Informationen über die Sehorgane, und das Sonnenlicht spielt bei diesem Prozess eine große Rolle. Daher trägt die Verbesserung der Organisation der natürlichen Beleuchtung zu einer Steigerung der Arbeitsfähigkeit bei, selbst in Fällen, in denen der Arbeitsprozess praktisch nicht von der visuellen Wahrnehmung abhängt.

Außerdem, Hygienestandards(SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1278-03) sieht die Verfügbarkeit einer vollwertigen natürlichen Beleuchtung für Arbeitsplätze vor, an denen sich eine Person mehr als 4 Stunden am Tag aufhält. Im Ausland durchgeführte Auswertungen zur Wirksamkeit der Anwendung von Solatube® CCO zeigten eine Steigerung der Personalproduktivität um 16 %. Arbeiter, die natürlichem Licht ausgesetzt sind, haben 20 % weniger Symptome verschiedene Krankheiten und sich besser fühlen. Das heißt, neben der Energieeinsparung ermöglicht der Einsatz dieser Beleuchtungstechnologie, solche Eigenschaften des ökologischen Bauens wie Komfort und Umweltfreundlichkeit bereitzustellen (da diese Ausrüstung dies nicht tut negative Auswirkung für die Umwelt).

Systemelemente

Das System ist eine lichtempfangende Kuppel mit Linsen, die die Strahlen einfangen und nach unten in den Lichtleiter umleiten, der durch den Raum unter dem Dach verläuft. Wiederholt reflektiert tritt das Licht durch den Diffusor der Deckenleuchte in den Raum ein und erhellt den Raum gleichmäßig.

Effizienz

Die Kuppel des Systems kann nicht nur direkt aufnehmen Sonnenstrahlen, sondern auch Licht aus der gesamten Hemisphäre zu sammeln und so auch an bewölkten Tagen, in den Wintermonaten, am frühen Morgen und am späten Nachmittag, wenn die Sonne tief über dem Horizont steht, eine außergewöhnliche Ausleuchtung der Räumlichkeiten zu ermöglichen, wozu herkömmliche Lichtöffnungen nicht in der Lage sind. Die Installation von Systemen ist in jeder Phase des Baus und des Betriebs des Gebäudes möglich.

Lichtübertragung

Solatube®-Beleuchtungssysteme übertragen Licht über eine Entfernung von mehr als 20 Metern ohne Spektrumverschiebung im Bereich von 400 nm ÷ 830 nm mit einem Energieverlust von nicht mehr als 17 %. Das sind derzeit die meisten hohe Rate in der Welt.

Energie sparen

Solatube®-Systeme haben energiesparende Eigenschaften, leiten Wärme und Kälte nicht in den Raum und sind Elemente des Kapitalbaus. Dank ihrer technische Eigenschaften, Solatube®-Systeme reduzieren die Energiekosten für Beleuchtung und Klimatisierung der Gebäude, in denen sie installiert sind, um bis zu 70 %.

Wärmeleitfähigkeit

Das Solatube®-System bietet gute Wärmedämmung. Sie einzigartige Charakteristika, wie das Doppelkuppelsystem, die Raybender® 3000-Refraktionstechnologie und die Spectralight® Infinity-Lichtleiterbeschichtung, ergeben zusammen das energieeffizienteste Tageslichtsystem auf dem heutigen Markt mit einer Wärmeleitfähigkeit von weniger als 0,2 W/m*S.

Garantie und Lebensdauer

Solatube®-Systeme, dank der Verwendung von modernen hohe Technologie in ihrer Herstellung haben 10 Sommersemester Garantien und unbegrenzte Lebensdauer. Wenn sie in irgendeiner Struktur installiert werden, werden sie zu Elementen des Kapitalbaus und können während der gesamten Lebensdauer des Gebäudes nicht ersetzt werden.

Anwendung

Das System wird auf jeder Art von Überdachung in Räumen mit beliebigem Zweck (von privat bis industriell und gewerblich) installiert. Solatube®-Systeme sind in vielen Fällen seit mehr als einem Jahrzehnt erfolgreich im Einsatz Russische Städte in Gebäuden für verschiedene Zwecke. Zu den wichtigsten Pilotprojekten mit Solatube®-Systemen gehören:
* Kindergärten (Krasnodar, Slavyansk-on-Kuban, Izhevsk, Sredneuralsk);
* Mittelschule Nr. 35 (Krasnodar);
* Rechtsakademie Nischni Nowgorod ( Nizhny Novgorod);
* Uralhaus der Wissenschaft und Technologie (Jekaterinburg);
* Therapeutischer Komplex "Vityaz" (Anapa);
* Krankenhaus der Nordkaukasusbahn (Rostow am Don);
* Krankenhaus für Infektionskrankheiten in Sotschi (Sotschi);
* Bahnhofskomplex "Anapa" (Anapa);
* Das Gebäude der Marinestation (St. Petersburg);
* Wissenschafts- und Anpassungsgebäude und Ozeanarium (Wladiwostok, russische Insel);
* Verwaltungsgebäude und Werkstätten des Mars-Werks (Moskau, Uljanowsk);
* IKEA-Büros im Einkaufszentrum MEGA (Krasnodar, Moskau);
* Danone-Büros (Gebiet Moskau);
* Büros "FASION HOUSE Outlet Center" (Gebiet Moskau);
sowie andere Objekte in verschiedenen Regionen Russland.

1. Lichtstrom

Lichtstrom - die Kraft der Strahlungsenergie, geschätzt durch die von ihr erzeugte Lichtempfindung. Die Strahlungsenergie wird durch die Anzahl der Quanten bestimmt, die vom Emitter ins All emittiert werden. Strahlungsenergie (Strahlungsenergie) wird in Joule gemessen. Die pro Zeiteinheit abgestrahlte Energiemenge wird als Strahlungsfluss oder Strahlungsfluss bezeichnet. Der Strahlungsfluss wird in Watt gemessen. Der Lichtstrom wird mit Fe bezeichnet.

wo: Qe - Strahlungsenergie.

Der Strahlungsfluss ist durch die Energieverteilung in Zeit und Raum gekennzeichnet.

Wenn sie über die zeitliche Verteilung des Strahlungsflusses sprechen, berücksichtigen sie in den meisten Fällen nicht die Quantennatur des Auftretens von Strahlung, sondern verstehen dies als eine Funktion, die eine zeitliche Änderung der Momentanwerte ergibt des Strahlungsflusses Ф(t). Dies ist akzeptabel, da die Anzahl der von der Quelle pro Zeiteinheit emittierten Photonen sehr groß ist.

Entsprechend der spektralen Verteilung des Strahlungsflusses werden Quellen in drei Klassen eingeteilt: mit Linien-, Streifen- und kontinuierlichen Spektren. Der Strahlungsfluss einer Quelle mit Linienspektrum besteht aus monochromatischen Flüssen einzelner Linien:

wo: Фλ - monochromatischer Strahlungsfluss; Fe - Strahlungsfluss.

Bei Quellen mit gestreiftem Spektrum tritt die Strahlung in ziemlich breiten Teilen des Spektrums auf - Bänder, die durch dunkle Lücken voneinander getrennt sind. Zur Charakterisierung der spektralen Verteilung des Strahlungsflusses mit kontinuierlichen und gestreiften Spektren wird eine Größe genannt spektrale Dichte des Strahlungsflusses

wobei: λ die Wellenlänge ist.

Die spektrale Dichte des Strahlungsflusses ist ein Merkmal der Verteilung des Strahlungsflusses über das Spektrum und ist gleich dem Verhältnis des einer unendlich kleinen Fläche entsprechenden Elementarflusses ΔФeλ zur Breite dieser Fläche:

Die spektrale Dichte des Strahlungsflusses wird in Watt pro Nanometer gemessen.

In der Lichttechnik, wo der Hauptempfänger von Strahlung das menschliche Auge ist, zu beurteilen wirksames Handeln Strahlungsfluss wird der Begriff des Lichtstroms eingeführt. Der Lichtstrom ist der Strahlungsfluss, der anhand seiner Wirkung auf das Auge geschätzt wird und dessen relative spektrale Empfindlichkeit durch die von der CIE genehmigte durchschnittliche spektrale Effizienzkurve bestimmt wird.

In der Lichttechnik wird auch folgende Lichtstromdefinition verwendet: Lichtstrom ist die Leistung der Lichtenergie. Die Einheit des Lichtstroms ist Lumen (lm). 1lm entspricht Lichtstrom emittiert in einem Einheitsraumwinkel von einer punktförmigen isotropen Quelle mit einer Lichtintensität von 1 Candela.

Tabelle 1. Typische Lichtwerte von Lichtquellen:

Lampentypen	Elektrische Energie, W	Lichtstrom, lm	Lichtleistung lm/w
	100 W	1360 lm	13,6 lm/W
Leuchtstofflampe	58 W	5400 lm	93lm/W
Natriumlampe hoher Druck	100 W	10000 lm	100lm/W
Natriumlampe niedriger Druck	180 W	33000 lm	183 lm/W
Hochdruck-Quecksilberlampe	1000 W	58000 lm	58lm/W
Metallhalogenidlampe	2000 W	190000 lm	95lm/W

Der auf den Körper fallende Lichtstrom Ф wird in drei Komponenten aufgeteilt: vom Körper reflektiert Фρ, absorbiert Фα und transmittiert Фτ. Bei Verwendung der Koeffizienten: Reflexion ρ = Фρ /Ф; Absorption α = Фα /Ф; Übertragung τ =Фτ /Ф.

Tabelle 2. Lichteigenschaften einiger Materialien und Oberflächen

Materialien oder Oberflächen	Chancen			Die Natur der Reflexion und Übertragung
	Reflexionen ρ	Absorption a	Übertragung τ
Kreide	0,85	0,15	-	diffus
Silikat-Emaille	0,8	0,2	-	diffus
Alu-Spiegel	0,85	0,15	-	gerichtet
Glasspiegel	0,8	0,2	-	gerichtet
Gefrorenes Glas	0,1	0,5	0,4	Richtungsgestreut
Molkerei-Bio-Glas	0,22	0,15	0,63	Richtungsgestreut
Opal-Silikatglas	0,3	0,1	0,6	diffus
Milchsilikatglas	0,45	0,15	0,4	diffus

2. Kraft des Lichts

Die Strahlungsverteilung einer realen Quelle im umgebenden Raum ist nicht gleichmäßig. Daher ist der Lichtstrom kein erschöpfendes Merkmal der Quelle, wenn die Strahlungsverteilung in verschiedene Richtungen des umgebenden Raums nicht gleichzeitig bestimmt wird.

Um die Verteilung des Lichtstroms zu charakterisieren, wird der Begriff der räumlichen Dichte des Lichtstroms in verschiedene Richtungen umliegenden Raum. Die räumliche Dichte des Lichtstroms, die durch das Verhältnis des Lichtstroms zum Raumwinkel mit dem Scheitelpunkt am Quellort bestimmt ist, innerhalb dessen sich dieser Strom gleichmäßig verteilt, wird als Lichtstärke bezeichnet:

wo: Ф - Lichtstrom; ω - Raumwinkel.

Die Einheit der Lichtstärke ist die Candela. 1 CD.

Dies ist die Lichtintensität, die von einem Schwarzkörper-Flächenelement mit einer Fläche von 1:600.000 m2 bei der Erstarrungstemperatur von Platin in senkrechter Richtung emittiert wird.
Die Einheit der Lichtstärke ist Candela, cd ist eine der Grundeinheiten im SI-System und entspricht einem Lichtstrom von 1 lm, gleichmäßig verteilt in einem Raumwinkel von 1 Steradiant (vgl.). Ein Raumwinkel ist der Teil des Raums, der in einer Kegelfläche enthalten ist. Fester Winkelω wird durch das Verhältnis der von ihm aus einer Kugel mit beliebigem Radius ausgeschnittenen Fläche zu deren Quadrat gemessen.

3. Beleuchtung

Die Beleuchtungsstärke ist die Lichtmenge oder der Lichtstrom, der auf eine Flächeneinheit einer Oberfläche einfällt. Sie wird mit dem Buchstaben E bezeichnet und in Lux (lx) gemessen.

Die Einheit der Beleuchtung ist Lux, Lux hat die Dimension Lumen pro Quadratmeter(lfm/m2).

Die Beleuchtungsstärke kann als die Dichte des Lichtstroms auf der beleuchteten Fläche definiert werden:

Die Beleuchtung hängt nicht von der Ausbreitungsrichtung des Lichtstroms zur Oberfläche ab.

Hier sind einige gängige Indikatoren für die Beleuchtung:

Sommer, ein Tag unter wolkenlosem Himmel - 100.000 Lux

Straßenbeleuchtung- 5-30 Lux

Vollmond in einer klaren Nacht - 0,25 Lux

4. Zusammenhang zwischen Lichtstärke (I) und Beleuchtung (E).

Gesetz des umgekehrten Quadrats

Die Beleuchtungsstärke an einem bestimmten Punkt auf einer Fläche senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lichts ist definiert als das Verhältnis der Lichtstärke zum Quadrat der Entfernung von diesem Punkt zur Lichtquelle. Wenn wir diesen Abstand als d nehmen, dann kann dieses Verhältnis durch die folgende Formel ausgedrückt werden:

Beispiel: Wenn eine Lichtquelle Licht mit 1200 cd in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche aussendet, in einem Abstand von 3 Metern von dieser Oberfläche, dann beträgt die Beleuchtung (Ep) an dem Punkt, an dem das Licht die Oberfläche erreicht, 1200/32 = 133 Lux. Wenn die Oberfläche 6 m von der Lichtquelle entfernt ist, beträgt die Beleuchtung 1200/62 = 33 Lux. Diese Beziehung heißt "Umkehrquadratgesetz".

Die Beleuchtung an einem bestimmten Punkt auf einer Oberfläche, die nicht senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lichts steht, ist gleich der Lichtintensität in Richtung des Messpunkts dividiert durch das Quadrat des Abstands zwischen der Lichtquelle und dem Punkt auf der Ebene multipliziert mit der Kosinus des Winkels γ (γ ist der Winkel, der durch die Einfallsrichtung des Lichts und senkrecht zu dieser Ebene gebildet wird).

Folglich:

Dies ist das Kosinusgesetz (Abbildung 1.).

Reis. 1. Zum Gesetz des Kosinus

Um die horizontale Beleuchtung zu berechnen, empfiehlt es sich, die letzte Formel zu ändern und den Abstand d zwischen Lichtquelle und Messpunkt durch die Höhe h von der Lichtquelle zur Oberfläche zu ersetzen.

Figur 2:

Dann:

Wir bekommen:

Diese Formel berechnet die horizontale Beleuchtung am Messpunkt.

Reis. 2. Horizontale Beleuchtung

6. Vertikale Beleuchtung

Die Beleuchtung desselben Punktes P in einer senkrecht zur Lichtquelle orientierten Ebene lässt sich als Funktion der Höhe (h) der Lichtquelle und des Einfallswinkels (γ) der Lichtintensität (I) darstellen (Bild 3) .

Leuchtkraft :

Für Oberflächen mit endlichen Abmessungen:

Die Leuchtkraft ist die Dichte des Lichtstroms, der von einer leuchtenden Fläche ausgestrahlt wird. Die Einheit der Leuchtkraft ist ein Lumen pro Quadratmeter leuchtende Fläche, was einer Fläche von 1 m2 entspricht, die gleichmäßig einen Lichtstrom von 1 lm abgibt. Bei allgemeiner Strahlung wird der Begriff der Energieleuchtkraft des strahlenden Körpers (Me) eingeführt.

Die Einheit der Energie-Leuchtkraft ist W/m2.

Die Leuchtkraft kann in diesem Fall durch die spektrale Dichte der Energieleuchtkraft des strahlenden Körpers Meλ(λ) ausgedrückt werden.

Für vergleichende Bewertung bringen wir die Energieleuchtkräfte auf die Leuchtkraft einiger Oberflächen:

Sonnenoberfläche - Me=6 107 W/m2;

Glühfaden einer Glühlampe - Me=2 105 W/m2;

Die Oberfläche der Sonne im Zenit - М=3,1 109 lm/m2;

Glühlampe einer Leuchtstofflampe - M=22 103 lm/m2.

Dies ist die Intensität des Lichts, das von einer Flächeneinheit in eine bestimmte Richtung emittiert wird. Die Einheit der Helligkeit ist Candela pro Quadratmeter (cd/m2).

Die Oberfläche selbst kann Licht emittieren, wie die Oberfläche einer Lampe, oder Licht reflektieren, das von einer anderen Quelle kommt, wie beispielsweise einer Straßenoberfläche.

Oberflächen mit unterschiedliche Eigenschaften Reflexionen unter der gleichen Beleuchtung haben unterschiedliche Grade Helligkeit.

Die von einer Fläche dA unter einem Winkel Ф zur Projektion dieser Fläche emittierte Helligkeit ist gleich dem Verhältnis der Intensität des in eine gegebene Richtung emittierten Lichts zur Projektion strahlende Oberfläche(Abb. 4).

Reis. 4. Helligkeit

Sowohl die Lichtstärke als auch die Projektion der emittierenden Fläche sind entfernungsunabhängig. Daher ist die Helligkeit auch entfernungsunabhängig.

Ein paar praktische Beispiele:

Die Helligkeit der Sonnenoberfläche - 2000000000 cd / m2

Helligkeit Leuchtstofflampen- von 5000 bis 15000 cd/m2

Die Helligkeit der Vollmondoberfläche - 2500 cd / m2

Künstliche Straßenbeleuchtung - 30 Lux 2 cd/m2

Jede Lichtquelle ist eine Lichtstromquelle, und je größer der Lichtstrom auf die Oberfläche des beleuchteten Objekts trifft, desto besser kann dieses Objekt gesehen werden. UND physikalische Größe, numerisch gleich dem auf eine Flächeneinheit der beleuchteten Fläche einfallenden Lichtstrom, wird als Beleuchtung bezeichnet.

Die Beleuchtung wird mit dem Symbol E bezeichnet und ihr Wert wird durch die Formel E \u003d F / S ermittelt, wobei F der Lichtstrom und S die Fläche der beleuchteten Oberfläche ist. Im SI-System wird die Beleuchtungsstärke in Lux (Lx) gemessen, und ein Lux ist die Beleuchtung, bei der der auf einen Quadratmeter des beleuchteten Körpers fallende Lichtstrom einem Lumen entspricht. Das heißt, 1 Lux = 1 Lumen / 1 qm.

Hier sind zum Beispiel einige typische Beleuchtungswerte:

Sonniger Tag in mittleren Breiten - 100.000 Lx;

Bewölkter Tag in mittleren Breiten - 1000 Lx;

Ein heller Raum, der von den Sonnenstrahlen beleuchtet wird - 100 Lx;

Künstliche Beleuchtung auf der Straße - bis zu 4 Lx;

Nachtlicht bei Vollmond - 0,2 Lx;

Das Licht des Sternenhimmels in einer dunklen mondlosen Nacht - 0,0003 Lx.

Stellen Sie sich vor, Sie sitzen drin Dunkelkammer mit einer Taschenlampe und versucht, ein Buch zu lesen. Zum Lesen ist eine Beleuchtung von mindestens 30 Lux erforderlich. Was werden Sie tun? Bringen Sie die Taschenlampe zunächst näher an das Buch heran, sodass die Beleuchtung mit der Entfernung von der Lichtquelle zum beleuchteten Objekt zusammenhängt. Zweitens platzieren Sie die Taschenlampe im rechten Winkel zum Text, was bedeutet, dass die Beleuchtung auch vom Winkel abhängt, in dem die jeweilige Oberfläche beleuchtet wird. Drittens können Sie sich einfach eine stärkere Taschenlampe besorgen, da es offensichtlich ist, dass die Ausleuchtung umso größer ist, je höher die Lichtstärke der Quelle ist.

Angenommen, der Lichtstrom trifft auf einen Schirm, der sich in einiger Entfernung von der Lichtquelle befindet. Wenn wir diesen Abstand verdoppeln, vergrößert sich die Fläche des beleuchteten Teils der Oberfläche um das Vierfache. Seit E \u003d F / S nimmt die Beleuchtung um das bis zu 4-fache ab. Das heißt, die Beleuchtung ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung von Punktquelle Licht auf das beleuchtete Objekt.

Wenn ein Lichtstrahl im rechten Winkel auf eine Fläche einfällt, wird der Lichtstrom verteilt kleinste Fläche, wenn der Winkel vergrößert wird, vergrößert sich die Fläche bzw. die Beleuchtung nimmt ab.

Wie oben erwähnt, steht die Beleuchtung in direktem Zusammenhang mit der Intensität des Lichts und wie mehr Kraft Licht, desto größer die Beleuchtung. Es ist seit langem experimentell nachgewiesen, dass die Beleuchtung direkt proportional zur Intensität der Lichtquelle ist.

Natürlich nimmt die Beleuchtung ab, wenn das Licht durch Nebel, Rauch oder Staubpartikel behindert wird, aber wenn die beleuchtete Fläche im rechten Winkel zur Lichtquelle angeordnet ist und sich das Licht durch saubere, transparente Luft ausbreitet, wird die Beleuchtung direkt bestimmt durch die Formel E \u003d I / R2, wobei I die Intensität des Lichts und R der Abstand von der Lichtquelle zum beleuchteten Objekt ist.

In Amerika und England ist die Einheit der Beleuchtungsstärke Lumen pro Quadratfuß oder Foot Candela, als Einheit der Beleuchtung von einer Lichtquelle mit einer Lichtstärke von einer Candela und einem Abstand von einem Fuß von der beleuchteten Oberfläche.

Forscher haben bewiesen, dass Licht über die Netzhaut des menschlichen Auges die im Gehirn ablaufenden Prozesse beeinflusst. Aus diesem Grund wenig Licht verursacht Schläfrigkeit, hemmt die Arbeitsfähigkeit und übermäßige Beleuchtung- im Gegenteil, es erregt, hilft, zusätzliche Ressourcen des Körpers zu aktivieren, verschleißt sie jedoch, wenn dies zu Unrecht geschieht.

Im Gange tägliche Arbeit Beleuchtungsanlagen, eine Verringerung der Beleuchtung ist daher möglich, um sie zu kompensieren dieses Manko, sogar in der Phase der Gestaltung von Beleuchtungsanlagen, führen sie ein spezieller Koeffizient Stock. Es berücksichtigt die Abnahme der Beleuchtung und während des Betriebs Leuchten aufgrund von Verschmutzung, Verlust der Reflexions- und Transmissionseigenschaften von reflektierenden, optischen und anderen Elementen von Geräten künstliches Licht. Verschmutzung von Oberflächen, Ausfall von Lampen, all diese Faktoren werden berücksichtigt.

Für die natürliche Beleuchtung wird ein Koeffizient zur Reduzierung des KEO (Faktor des natürlichen Lichts) eingeführt, da im Laufe der Zeit die lichtdurchlässigen Füllungen der Lichtöffnungen und die reflektierenden Oberflächen der Räumlichkeiten verschmutzen können.

Die europäische Norm definiert Beleuchtungsnormen für unterschiedliche Bedingungen, also zum Beispiel, wenn das Büro nicht zu berücksichtigen ist kleine Teile, dann reichen 300 Lx, wenn am Computer gearbeitet wird - 500 Lx werden empfohlen, wenn Zeichnungen angefertigt und gelesen werden - 750 Lx.

Die Beleuchtung wird mit einem tragbaren Gerät gemessen - einem Luxmeter. Das Funktionsprinzip ähnelt dem eines Photometers. Licht trifft auf und stimuliert einen Strom im Halbleiter, und die empfangene Strommenge ist nur proportional zur Beleuchtung. Es gibt analoge und digitale Belichtungsmesser.

Oft ist das Messteil mit einem flexiblen Spiraldraht mit dem Gerät verbunden, so dass auch an schwer zugänglichen Stellen gemessen werden kann wichtige Plätze. Dem Gerät liegt ein Satz Lichtfilter bei, um die Messgrenzen unter Berücksichtigung der Koeffizienten einzustellen. Laut GOST sollte der Fehler des Geräts nicht mehr als 10% betragen.

Beachten Sie beim Messen die Regel, dass das Gerät waagerecht aufgestellt werden muss. Es wird wiederum an jeder erforderlichen Stelle gemäß dem Schema von GOST R 54944-2012 installiert. GOST berücksichtigt unter anderem Sicherheitsbeleuchtung, Notfallbeleuchtung, Evakuierungsbeleuchtung und Halbzylinderbeleuchtung, es beschreibt auch das Messverfahren.

Messungen für künstlich und natürlich werden getrennt durchgeführt, wobei es wichtig ist, dass kein zufälliger Schatten auf das Gerät fällt. Basierend auf den erzielten Ergebnissen wird unter Verwendung spezieller Formeln eine allgemeine Bewertung vorgenommen und entschieden, ob etwas korrigiert werden muss oder ob die Beleuchtung des Raums oder Territoriums ausreichend ist.

Andrey Povny

Das von der Sonne ausgestrahlte Licht erreicht alle neun Planeten Sonnensystem. Aber die Beleuchtung von jedem von ihnen hängt von der Entfernung zwischen der Sonne und dem Planeten ab. Um sich davon zu überzeugen, genügt es, nachts in die Sterne zu schauen.

Viele von ihnen sind so helle Leuchten (und einige sogar noch heller) wie unsere Sonne. Aber sie sind so weit von uns entfernt, dass ihr Licht unseren Planeten nicht gut ausleuchten kann.

Merkur und Sonne

Vom sonnennächsten Planeten Merkur aus sieht die Sonne wie eine riesige blendende Kugel aus: Ihr Durchmesser ist dreimal so groß wie der Durchmesser "unserer" Sonne (die wir von der Erde aus sehen). Tagsüber wird die Oberfläche von Merkur von sehr hellem Licht überflutet, der Himmel bleibt schwarz und Sterne sind sichtbar, da Merkur keine Atmosphäre hat, die das Sonnenlicht reflektieren und streuen würde. Wenn das Licht der Sonne auf die leblosen Felsen des Merkur fällt, steigt ihre Temperatur auf 430 Grad Celsius. Nachts verflüchtigt sich diese Wärme schnell im Weltraum und die Temperatur derselben Felsen sinkt auf minus 170 Grad Celsius.

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Venus und die Sonne

Venus, der zweite Planet nach Merkur, ist von einer Atmosphäre umgeben, die hauptsächlich aus besteht Kohlendioxid. In dieser Atmosphäre schweben und bewegen sich stinkende Wolken aus Schwefelsäuredämpfen. Diese Wolken sind sehr dicht, sodass die Venus immer bedeckt ist. Obwohl die Venus weiter von der Sonne entfernt ist als Merkur, ist die Temperatur auf ihrer Oberfläche manchmal höher. Wieso den? Funktioniert Treibhauseffekt. Eine Kohlendioxidschicht hält die Wärme auf der Oberfläche des Planeten, so wie das Glas eines Gewächshauses keine Wärme aus einem Gewächshaus herauslässt. Daher erreicht die Temperatur auf der Oberfläche der Venus 480 Grad Celsius.

Interessante Tatsache: Obwohl Merkur der sonnennächste Planet ist, ist der Himmel dort auch tagsüber schwarz und Sterne sind immer sichtbar, weil es auf Merkur keine Atmosphäre gibt.