Осветљење је обезбеђено унутар ентеријера како би се задовољили следећи захтеви:

• да помогне у обезбеђивању безбедног радног окружења
• да помогне у обављању визуелних задатака
• да се развије одговарајуће визуелно окружење.

Обезбеђивање безбедног радног окружења мора бити на врху листе приоритета, а генерално, безбедност се повећава тако што се опасности чине јасно видљивим. Редослед приоритета друга два захтева ће у великој мери зависити од употребе на коју се унутрашњост ставља. Перформансе задатка се могу побољшати тако што ће се обезбедити да се детаљи задатка лакше виде, док се одговарајућа визуелна окружења развијају варирањем нагласка осветљења који се даје објектима и површинама у унутрашњости.

На наш општи осећај благостања, укључујући морал и умор, утичу светлост и боја. Под ниским нивоима осветљења, објекти би имали мало или нимало боје или облика и дошло би до губитка перспективе. Супротно томе, вишак светлости може бити једнако непожељан као и премало светла.

Генерално, људи више воле собу са дневним светлом него собу без прозора. Штавише, сматра се да контакт са спољним светом помаже осећају благостања. Увођење аутоматске контроле осветљења, заједно са високофреквентним затамњивањем флуоресцентних сијалица, омогућило је да се у унутрашњости обезбеди контролисана комбинација дневног и вештачког светла. Ово има додатну предност уштеде на трошковима енергије.

На перцепцију карактера ентеријера утичу и осветљеност и боја видљивих површина, како унутрашњих тако и спољашњих. Општи услови осветљења у унутрашњости могу се постићи коришћењем дневне светлости или вештачког осветљења, или вероватније комбинацијом оба.

Евалуација осветљења

Општи захтеви

Системи осветљења који се користе у комерцијалним ентеријерима могу се поделити у три главне категорије - опште осветљење, локализовано осветљење и локално осветљење.

Инсталације општег осветљења обично обезбеђују приближно уједначено осветљење по целој радној равни. Такви системи се често заснивају на методи дизајна лумена, где је просечна осветљеност:

Просечна осветљеност (лукс) =

Локализовани системи осветљења обезбеђују осветљење на општим радним површинама уз истовремено смањен ниво осветљења у суседним областима.

Локални системи осветљења обезбеђују осветљење за релативно мале површине које укључују визуелне задатке. Такви системи се обично допуњују одређеним нивоом општег осветљења. Слика 1 илуструје типичне разлике између описаних система.

Слика 1. Системи осветљења

Тамо где се обављају визуелни задаци, неопходно је постићи тражени ниво осветљења и узети у обзир околности које утичу на његов квалитет.

Коришћење дневне светлости за осветљавање задатака има и предности и ограничења. Прозори који пропуштају дневну светлост у унутрашњост пружају добро тродимензионално моделирање, и иако спектрална дистрибуција дневне светлости варира током дана, његов приказ боја се генерално сматра одличним.

Међутим, константно осветљење задатка не може да обезбеди само природно дневно светло, због његове широке варијабилности, а ако је задатак у истом видном пољу као и светло небо, вероватно ће доћи до онемогућавања одсјаја, што ће нарушити перформансе задатка . Коришћење дневне светлости за осветљење задатака има само делимичан успех, а вештачко осветљење, над којим се може вршити већа контрола, има главну улогу.

Пошто ће људско око површине и предмете опажати само кроз светлост која се рефлектује од њих, произилази да ће карактеристике површине и вредности рефлексије заједно са квантитетом и квалитетом светлости утицати на изглед околине.

Приликом разматрања осветљења ентеријера важно је одредити осветљеност ниво и да га упореди са препорученим нивоима за различите задатке (видети табелу 1).

Табела 1. Типични препоручени нивои одржаване осветљености за различите локације или визуелне задатке

Осветљење за визуелне задатке

Способност ока да разазна детаље -оштрина вида—на њега значајно утичу величина задатка, контраст и визуелни учинак гледаоца. Повећање квантитета и квалитета осветљења такође ће се значајно побољшати визуелне перформансе. На ефекат осветљења на перформансе задатка утиче величина критичних детаља задатка и контраст између задатка и околне позадине. Слика 2 приказује ефекте осветљења на оштрину вида. Када се разматра визуелно осветљење задатка, важно је узети у обзир способност ока да изврши визуелни задатак и брзином и прецизношћу. Ова комбинација је позната као визуелне перформансе. Слика 3 даје типичне ефекте осветљења на визуелно извођење датог задатка.

Слика 2. Типичан однос између оштрине вида и осветљења

Слика 3. Типичан однос између визуелних перформанси и осветљења

Предвиђање осветљења које достиже радну површину је од примарне важности у дизајну осветљења. Међутим, људски визуелни систем реагује на расподелу осветљености унутар видног поља. Сцена унутар визуелног поља се тумачи разликовањем боје површине, рефлексије и осветљења. Осветљеност зависи и од осветљења и од рефлексије површине. И осветљеност и осветљеност су објективне величине. Међутим, одговор на осветљеност је субјективан.

Да би се створило окружење које пружа визуелно задовољство, удобност и перформансе, осветљење у видном пољу треба да буде уравнотежено. У идеалном случају, осветљеност која окружује задатак треба постепено да се смањује, избегавајући тако оштре контрасте. Предложена варијација у осветљености задатка приказана је на слици 4.

Слика 4. Варијације у осветљености задатка

Лумен метода пројектовања осветљења доводи до просечне осветљености хоризонталне равни на радној равни, а методом је могуће утврдити просечне вредности осветљења на зидовима и плафонима у унутрашњости. Могуће је конвертовати просечне вредности осветљења у просечне вредности осветљења из детаља средње вредности рефлексије површина просторије.

Једначина која се односи на осветљеност и осветљеност је: 

Слика 5. Типичне вредности релативне осветљености заједно са предложеним вредностима рефлексије

Слика 5 приказује типичну канцеларију са релативним вредностима осветљења (од система општег осветљења изнад главе) на површинама главне просторије заједно са предложеним рефлексијама. Људско око тежи да буде привучено оном делу визуелне сцене који је најсветлији. Из тога следи да се веће вредности осветљености обично јављају у области визуелног задатка. Око препознаје детаље унутар визуелног задатка тако што разликује светлије и тамније делове задатка. Варијација у осветљености визуелног задатка се одређује из израчунавања контраст осветљења:

где

L_t = Осветљеност задатка

L_b = Осветљеност позадине

а обе осветљености се мере у цд·м^{-КСНУМКС}

Вертикалне линије у овој једначини означавају да се све вредности контраста осветљености сматрају позитивним.

На контраст визуелног задатка ће утицати својства рефлексије самог задатка. Погледајте слику 5.

Оптичка контрола осветљења

Ако се у светиљци користи гола лампа, мало је вероватно да ће дистрибуција светлости бити прихватљива и систем ће скоро сигурно бити неекономичан. У таквим ситуацијама гола лампа ће вероватно бити извор одсјаја за станаре у просторији, и док део светлости може на крају доћи до радне равни, ефикасност инсталације ће вероватно бити озбиљно смањена због одсјаја.

Биће очигледно да је потребан неки облик контроле светлости, а методе које се најчешће користе су детаљно описане у наставку.

Опструкција

Ако је лампа постављена унутар непрозирног кућишта са само једним отвором за излаз светлости, онда ће дистрибуција светлости бити веома ограничена, као што је приказано на слици 6.

Слика 6. Контрола излазног осветљења опструкцијом

Рефлексија

Ова метода користи рефлектирајуће површине, које могу варирати од високо мат завршне обраде до врло зрцалне или зрцалне завршне обраде. Овај метод контроле је ефикаснији од опструкције, јер се расута светлост сакупља и преусмерава тамо где је потребна. Укључени принцип је приказан на слици 7.

Слика 7. Контрола излаза светлости рефлексијом

радиодифузија

Ако је лампа уграђена у прозирни материјал, привидна величина извора светлости се повећава уз истовремено смањење његове осветљености. Практични дифузори нажалост апсорбују део емитоване светлости, што последично смањује укупну ефикасност светиљке. Слика 8 илуструје принцип дифузије.

Слика 8. Контрола излаза светлости дифузијом

Преламање

Ова метода користи ефекат „призме“, где типично материјал призме од стакла или пластике „савија“ зраке светлости и на тај начин преусмерава светлост тамо где је потребна. Ова метода је изузетно погодна за опште унутрашње осветљење. Има предност комбиновања добре контроле одсјаја са прихватљивом ефикасношћу. Слика 9 показује како рефракција помаже у оптичкој контроли.

У многим случајевима светиљка ће користити комбинацију описаних метода оптичке контроле.

Слика 9. Контрола излаза светлости преламањем

Расподела осветљења

Дистрибуција излазне светлости из светиљке је значајна у одређивању визуелних услова који се накнадно доживљавају. Свака од четири описана метода оптичке контроле ће произвести различита својства дистрибуције излазног светла од светиљке.

Веилинг рефлексије често се јављају у областима где су инсталирани ВДУ. Уобичајени симптоми који се јављају у таквим ситуацијама су смањена способност правилног читања текста на екрану због појаве нежељених слика високе осветљености на самом екрану, обично из светиљки изнад главе. Може се развити ситуација у којој се прекривени одрази појављују и на папиру на столу у унутрашњости.

Ако светиљке у унутрашњости имају јаку вертикалну компоненту излазне светлости надоле, онда ће сваки папир на столу испод такве светиљке рефлектовати извор светлости у очи посматрача који чита са папира или ради на њему. Ако папир има сјајну завршну обраду, ситуација се погоршава.

Решење проблема је да се уреди да светиљке које се користе имају дистрибуцију излазне светлости која је претежно под углом у односу на вертикалу надоле, тако да ће, према основним законима физике (упадни угао = угао рефлексије), рефлектовани одсјај бити минимизиран. Слика 10 приказује типичан пример проблема и лека. Дистрибуција излазне светлости из светиљке која се користи за превазилажење проблема се назива а дистрибуција шишмиша.

Слика 10. Прекривање рефлексије

Расподела светлости из светиљки такође може довести до директан одсјај, а у покушају да се овај проблем превазиђе, јединице локалне расвете треба да буду постављене изван „забрањеног угла“ од 45 степени, као што је приказано на слици 11.

Слика 11. Дијаграмски приказ забрањеног угла

Оптимални услови осветљења за визуелни комфор и перформансе

Прикладно је када истражујете услове осветљења за визуелни комфор и перформансе да се узму у обзир они фактори који утичу на способност да се виде детаљи. Оне се могу поделити у две категорије — карактеристике посматрача и карактеристике задатка.

Карактеристике посматрача.

Ови укључују:

• осетљивост визуелног система појединца на величину, контраст, време експозиције
• пролазне карактеристике адаптације
• подложност одсјају
• старост
• мотивационе и психолошке карактеристике.

Карактеристике задатка.

Ови укључују:

• конфигурација детаља
• контраст детаља/позадине
• позадинска осветљеност
• спекуларност детаља.

У вези са одређеним задацима, потребно је одговорити на следећа питања:

• Да ли је лако видети детаље задатка?
• Да ли је вероватно да ће задатак бити предузет током дужег периода?
• Ако су грешке резултат извршења задатка, да ли се последице сматрају озбиљним?

Да би се створили оптимални услови осветљења на радном месту, важно је узети у обзир захтеве који се постављају пред инсталацију осветљења. У идеалном случају, осветљење задатка треба да открива боју, величину, рељеф и квалитет површине задатка, док истовремено избегава стварање потенцијално опасних сенки, одсјаја и „оштре“ околине самог задатка.

Одсјај.

Одсјај се јавља када постоји прекомерна осветљеност у видном пољу. Ефекти одсјаја на вид могу се поделити у две групе, назване инвалидски одсјај нелагодност одсјај.

Размотрите пример одсјаја фарова надолазећег возила у мраку. Око не може истовремено да се прилагоди фаровима возила и знатно нижој осветљености пута. Ово је пример одсјаја са инвалидитетом, пошто извори светлости велике осветљености производе онемогућавајући ефекат због расејања светлости у оптичком медију. Одсјај са инвалидитетом је пропорционалан интензитету штетног извора светлости.

Неудобни одсјај, који се чешће јавља у унутрашњости, може се смањити или чак потпуно елиминисати смањењем контраста између задатка и околине. Мат, дифузно рефлектујућа завршна обрада на радним површинама треба да буде пожељнија од сјајних или рефлектујућих завршних обрада, а положај било ког штетног извора светлости треба да буде изван нормалног видног поља. Уопштено говорећи, успешна визуелна изведба се дешава када је сам задатак светлији од његовог непосредног окружења, али не претерано.

Величина непријатног одсјаја добија се нумеричком вредношћу и упоређује са референтним вредностима како би се предвидело да ли ће ниво непријатног одсјаја бити прихватљив. Метод израчунавања вредности индекса одсјаја који се користи у Великој Британији и другде разматра се под „Мерење“.

Мера

Испитивања осветљења

Једна техника истраживања која се често користи ослања се на мрежу мерних тачака на целој области која се разматра. Основа ове технике је да се цео ентеријер подели на више једнаких области, од којих је свака идеално квадратна. Осветљеност у центру сваке области се мери на висини стола (обично 0.85 метара изнад нивоа пода), и израчунава се просечна вредност осветљења. На тачност вредности просечне осветљености утиче број употребљених мерних тачака.

Постоји однос који омогућава минимум број мерних места који се рачуна од вредности од индекс собе применљиво на унутрашњост која се разматра.

Овде се дужина и ширина односе на димензије просторије, а висина монтаже је вертикално растојање између центра извора светлости и радне равни.

Однос који се помиње је дат као:

Минимални број мерних места = (x +2)²

где "x” је вредност индекса собе преведена на следећи највећи цео број, осим за све вредности од RI једнак или већи од 3, x узима се као 4. Ова једначина даје минимални број мерних тачака, али услови често захтевају да се користи више од овог минималног броја тачака.

Када се разматра осветљење радне површине и њеног непосредног окружења, варијација у осветљености или равномерност мора се узети у обзир осветљеност.

У било којој области задатка и њеном непосредном окружењу, униформност не би требало да буде мања од 0.8.

На многим радним местима је непотребно осветљавати све области на истом нивоу. Локализовано или локално осветљење може да обезбеди одређени степен уштеде енергије, али који год систем да се користи, варијација у осветљености у унутрашњости не сме бити превелика.

разноврсност осветљеност се изражава као:

У било ком тренутку у главном делу унутрашњости, разноликост осветљења не би требало да прелази 5:1.

Инструменти који се користе за мерење осветљености и осветљености обично имају спектралне одговоре који се разликују од одзива људског визуелног система. Одговори се коригују, често коришћењем филтера. Када су филтери уграђени, инструменти се називају боја исправљена.

Мерачи осветљења имају примењену даљу корекцију која компензује смер упадне светлости која пада на детекторску ћелију. За инструменте који су у стању да прецизно мере осветљеност из различитих праваца упадне светлости се каже да су косинус исправљен.

Мерење индекса одсјаја

Систем који се често користи у Великој Британији, са варијацијама на другим местима, у суштини је процес у две фазе. Прва фаза успоставља ан индекс неисправљеног одсјаја вредност (УГИ). Слика 12 даје пример.

Слика 12. Висина и тлоцрт типичне унутрашњости коришћене у примеру

Висина Х је вертикално растојање између центра извора светлости и нивоа очију посматрача који седи, што се обично узима као 1.2 метра изнад нивоа пода. Главне димензије просторије се затим претварају у вишеструке Х. Дакле, пошто је Х = 3.0 метара, онда је дужина = 4Х и ширина = 3Х. Морају се направити четири одвојена прорачуна УГИ како би се одредио најгори сценарио у складу са распоредом приказаним на слици 13.

Слика 13. Могуће комбинације оријентације светиљке и правца гледања у унутрашњости разматране у примеру

Табеле производе произвођачи опреме за осветљење који специфицирају, за дате вредности рефлексије тканине у просторији, вредности некоригованог индекса одсјаја за сваку комбинацију вредности Кс и И.

Друга фаза процеса је примена фактора корекције на вредности УГИ у зависности од вредности излазног флукса лампе и одступања у вредности висине (Х).

Коначна вредност индекса одсјаја се затим упоређује са вредношћу граничног индекса одсјаја за одређене ентеријере, датим у референцама као што је ЦИБСЕ код за унутрашње осветљење (1994).

Назад