Led Освещение

Уличное освещение играет ключевую роль в обеспечении безопасности и комфорта в городах и поселках. Одним из важнейших параметров при организации освещения, является цветовая температура.
В данной статье мы рассмотрим, что представляет собой этот параметр, как он измеряется, для чего необходим, а также приведем примеры использования и типовые ошибки при его настройке.

Определение цветовой температуры

Цветовая температура - это физическая характеристика света, которая определяет его цветовую оттеночность. Она измеряется в Кельвинах (K) и отражает цветовую характеристику света, начиная от теплого желтоватого до холодного синего. Этот параметр важен для уличного освещения, поскольку он влияет на восприятие окружающей среды, безопасность, энергоэффективность и эстетику городской инфраструктуры.

Значение цветовой температуры в уличном освещении

Цветовая температура влияет на восприятие окружающей среды

1. Безопасность. Цветовая температура влияет на восприятие окружающей среды и может повлиять на безопасность.
Свет с более высокой цветовой температурой обеспечивает более яркое и резкое освещение, что повышает видимость на дорогах, тротуарах и других общественных местах, уменьшая риск несчастных случаев и преступности.

2. Комфорт. Правильно выбранная цветовая температура создает комфортную атмосферу для пешеходов, водителей и жителей города.
Теплый свет с низкой цветовой температурой создает уют и приглашает людей на прогулку или отдых, в то время как более холодный свет может быть энергичным и стимулирующим, что особенно важно в ночное время или на заблаговременно неосвещенных участках.

3. Энергоэффективность. Выбор цветовой температуры также может повлиять на энергопотребление уличного освещения.
Например, использование света с более низкой цветовой температурой потребляет меньше энергии и может снизить общие затраты на электроэнергию для освещения городских улиц и объектов.

4. Архитектурная выразительность. Подходящая цветовая температура позволяет подчеркнуть архитектурные детали и достопримечательности города, делая его более привлекательным для жителей и туристов.
Освещение с разной цветовой температурой может создать разные эмоциональные и эстетические эффекты, отражая особенности каждой области или объекта. Правильно настроенное уличное освещение может преобразить облик городской среды и создать запоминающиеся впечатления.

5. Эмоциональное воздействие. Цветовая температура влияет на эмоциональное состояние людей. Теплый свет создает уют и спокойствие, тогда как более холодный свет может быть ассоциирован с энергией и активностью. Правильно выбранная цветовая температура может улучшить настроение жителей и посетителей города.

В целом, цветовая температура является ключевым параметром в организации уличного освещения, оказывая значительное влияние на безопасность, комфорт, энергоэффективность и эстетику городской среды. Правильный выбор цветовой температуры позволяет создать гармоничное и функциональное освещение, отвечающее потребностям и ожиданиям пользователей.

Измерение Цветовой Температуры

Измерение цветовой температуры осуществляется с помощью специализированных приборов, называемых колориметрами или спектрорадиометрами. Давайте рассмотрим более подробно, как происходит этот процесс:

1. Спектральный анализ. Первый шаг в измерении цветовой температуры - это анализ спектрального состава света, излучаемого источником освещения. Этот процесс позволяет определить интенсивность излучения на различных длинах волн, что является ключевым элементом для расчета цветовой температуры.

2. Определение максимальной интенсивности. После анализа спектра света определяется длина волны, при которой интенсивность излучения максимальна. Это значение помогает определить основной цвет света и служит важным параметром для расчета цветовой температуры.

3. Применение формулы. Для расчета цветовой температуры используется специальная формула, известная как формула Чебышева. Она основана на соотношении между длиной волны, при которой интенсивность излучения максимальна, и длиной волны красного цвета.

Формула Чебышева:
T = 437*(λ_{max}/{λ_{red} - 1)
Где
T - цветовая температура в Кельвинах,
λ_{max} - длина волны, при которой интенсивность излучения максимальна,
λ_{red} - длина волны красного цвета (примерно 700 нм).

4. Использование специализированных приборов. Для проведения измерений используются колориметры или спектрорадиометры. Они способны точно измерять спектральное распределение света и вычислять его цветовую температуру на основе полученных данных.

Пример:
Предположим, что у нас есть светодиодный фонарь, и мы хотим измерить его цветовую температуру. Мы используем колориметр, чтобы проанализировать спектральное распределение света и определить длину волны, при которой интенсивность излучения максимальна. Пусть эта длина волны составляет 500 нм.

Затем мы применяем формулу Чебышева, используя известное значение длины волны красного света (700 нм):
T = 437*(500/700 - 1)

После вычислений мы получаем значение цветовой температуры, которое позволяет нам определить, какой цветовой оттенок имеет свет, излучаемый светодиодным фонарем, и принять соответствующие меры для его коррекции или настройки.

Примеры Использования

1. Торговые улицы. Для привлечения внимания и создания комфортной атмосферы на торговых улицах часто используется свет средней цветовой температуры, который не только обеспечивает хорошую видимость, но и подчеркивает архитектурные детали зданий и магазинов.

2. Туристические маршруты. В исторических центрах городов, на пешеходных маршрутах и улицах, привлекающих туристов, часто используется теплый свет с низкой цветовой температурой, чтобы создать уютную и романтическую атмосферу, подчеркнуть архитектурные достопримечательности и создать впечатление безопасности.

3. Спортивные площадки. Для освещения спортивных площадок и стадионов предпочтительным является свет с высокой цветовой температурой, так как он обеспечивает отличную видимость и помогает спортсменам лучше видеть мячи и другие игровые предметы.

4. Пешеходные зоны и велосипедные дорожки. В областях с повышенным пешеходным и велосипедным движением цветовая температура может варьироваться в зависимости от времени суток и погодных условий. Например, вечером или в пасмурную погоду предпочтительнее использовать более теплый свет для создания уюта и повышения безопасности.

5. Парковочные зоны. Для освещения парковочных зон и гаражей часто применяют свет с нейтральной цветовой температурой, который обеспечивает хорошую видимость и помогает водителям лучше ориентироваться при парковке и маневрировании.

Все эти примеры демонстрируют, как правильный выбор цветовой температуры может значительно повысить эффективность и эстетику уличного освещения, делая городскую среду более безопасной, комфортной и привлекательной для жителей и посетителей.

Нюансы и Ошибки

1. Недооценка окружающей среды. Одной из распространенных ошибок является игнорирование окружающей среды при выборе цветовой температуры.
Например, использование холодного света на улицах в жилых районах может создать диссонанс с теплой атмосферой окружающих зданий и ландшафта, что приведет к негативным эмоциональным реакциям жителей.

Пример
Установка светодиодных фонарей с высокой цветовой температурой (например, более 5000K) в жилом квартале с традиционной архитектурой может вызвать дискомфорт у жителей из-за холодного и неразмытого свечения, не соответствующего общей атмосфере района.

2. Переизбыток света. Использование слишком яркого освещения может быть не только излишним, но и вредным для здоровья и комфорта людей. Слишком яркий свет может вызывать ослепление, дискомфорт и даже зрительные проблемы у людей, а также негативно сказываться на экологическом балансе.

Пример
Установка светодиодных фонарей с чрезмерно высокой яркостью в парке или на пешеходной дорожке может привести к чрезмерному освещению, что нарушит естественный цикл сна и бодрствования у животных и человека, а также увеличит энергопотребление без видимых преимуществ.

3. Неправильная установка. Ошибка в установке или настройке уличного освещения может привести к неэффективному использованию ресурсов и ухудшению качества освещения. Это может быть вызвано неправильным выбором светильников, ошибками в расчетах освещенности или непрофессиональным монтажом.

Пример
Установка светодиодных фонарей с высокой цветовой температурой на деревья или здания может создавать нежелательные тени и отблески, что приведет к неравномерному освещению и потере визуального комфорта.

4. Игнорирование времени суток. Некоторые ошибочно считают, что одна и та же цветовая температура подходит для всех условий освещения. Однако, цветовая температура должна учитывать время суток, погодные условия и функциональное назначение освещения.

Пример
Использование светильников с высокой цветовой температурой на дорогах во время тумана или дождя может создать отражения и блики, затрудняющие видимость и повышающие риск дорожно-транспортных происшествий.

Все эти нюансы и ошибки подчеркивают важность грамотного подхода к выбору и настройке цветовой температуры в уличном освещении, который должен учитывать не только функциональные, но и эстетические и экологические аспекты окружающей среды.

Заключение

Цветовая температура играет важную роль в организации уличного освещения, влияя на безопасность, комфорт и энергоэффективность. Правильный выбор цветовой температуры позволяет создать приятную и безопасную атмосферу в городской среде, учитывая ее особенности и требования пользователей.

Уличное светодиодное освещение отличается богатым ассортиментом моделей. И чтобы добиться оптимальных результатов от светодиодных систем, необходимо провести тщательный выбор оборудования и правильно спроектировать уличное освещение. Данный небольшой чек-лист предназначен для помощи в этом процессе.

Шаг 1. Оценка потребностей и условий

1. Определение потребностей. Рассмотрите основные цели освещения

   1) Безопасность.
   Обеспечение безопасности пешеходов, водителей и других участников движения путем достаточного освещения городской инфраструктуры и общественных пространств.

   2) Ориентация.
   Предоставление освещения для навигации и ориентации в городской среде, включая улицы, площади, парки, пешеходные дорожки и другие объекты.

   3) Комфорт.
   Создание комфортной и приятной атмосферы для жителей и посетителей городских районов, что способствует улучшению общего благополучия и удовлетворенности.

   4) Эстетика.
   Использование освещения для подчеркивания архитектурных и природных особенностей городского ландшафта, а также для создания уникальной и привлекательной визуальной среды.

   5) Экономия энергии.
   Применение энергоэффективных технологий освещения с целью снижения энергопотребления и экономии ресурсов.

   6) Экологическая устойчивость.
   Использование экологически чистых источников света, таких как светодиоды, для сокращения воздействия на окружающую среду и снижения выбросов парниковых газов.

   7) Подчеркивание безопасности.
   Повышение безопасности на участках с высоким уровнем преступности или опасности путем улучшения освещенности в этих районах.

   8) Повышение производительности.
   Обеспечение достаточного освещения в рабочих и производственных зонах для повышения производительности и безопасности труда.

   9) Создание атмосферы.
   Использование освещения для создания определенной атмосферы в различных общественных местах, таких как парки, скверы, арт-объекты и подобных.

   10) Улучшение видимости.
   Повышение видимости на дорогах и улицах для уменьшения аварийности и повышения общей безопасности движения.

   11) Реклама и маркетинг.
   Использование освещения для привлечения внимания к рекламным и торговым объектам, что способствует рекламной эффективности и повышает конкурентоспособность бизнеса.

   12) Подчеркивание архитектуры.
   Выделение архитектурных деталей и элементов зданий и сооружений с помощью специального архитектурного освещения.

2. Изучение местных стандартов. Ниже представлены основные из них

   1) Яркость освещения.
   Минимальные и рекомендуемые уровни освещенности для различных типов улиц, площадей и других общественных пространств.

   2) Равномерность освещения.
   Требования к равномерности распределения света вдоль улицы или площади, чтобы избежать теневых зон и обеспечить комфортное освещение.

   3) Цветовая температура.
   Ограничения или рекомендации относительно цветовой температуры света, чтобы обеспечить безопасность и эстетику.

   4) Цветопередача (CRI).
   Требования к индексу цветопередачи, который оценивает способность света передавать естественные цвета объектов.

   5) Индекс защиты (IP).
   Минимальные требования к степени защиты светильников от влаги и пыли, чтобы обеспечить долговечность и безопасность эксплуатации.

   6) Энергоэффективность.
   Стандарты энергоэффективности и требования к использованию энергосберегающих технологий, таких как светодиоды и датчики движения.

   7) Нормы освещенности для специальных объектов.
   Дополнительные требования для освещения объектов, таких как переходы для пешеходов, велосипедные дорожки, автомобильные дороги и промышленные зоны.

   8) Безопасность.
   Стандарты безопасности и требования к установке и обслуживанию осветительного оборудования, чтобы избежать аварий и несчастных случаев.

   9) Срок службы и обслуживание.
   Рекомендации по выбору оборудования с длительным сроком службы и минимальными затратами на обслуживание для снижения операционных расходов.

   10) Экологические стандарты.
   Требования к выбору материалов и технологий, которые минимизируют воздействие на окружающую среду и способствуют устойчивому развитию.

   11) Местные нормативы для специальных ситуаций.
   Дополнительные стандарты для специфических ситуаций, таких как исторические районы, природные заповедники или объекты культурного наследия.

3. Анализ окружающей среды.

   Оцените климатические условия и факторы для выбора оптимального светильника. Можете опираться на следующие пераметры

   1) Влажность.
   Высокий уровень влажности может привести к коррозии и повреждению осветительного оборудования. Необходимо выбирать светильники с высоким уровнем защиты от влаги (IP), чтобы обеспечить их долговечность.

   2) Температура.
   Экстремальные температуры, как высокие, так и низкие, могут влиять на работу и долговечность осветительных устройств. При выборе оборудования необходимо учитывать диапазон рабочих температур и способы охлаждения или подогрева.

   3) Ветровая нагрузка.
   Сильные ветры могут повредить уличные светильники, особенно если они расположены на высоте. Требуется установка светильников с учетом ветровой нагрузки и использование крепежных элементов надежного крепления.

   4) Солнечное излучение.
   Воздействие прямых солнечных лучей на светодиодные светильники может вызывать перегрев и ухудшение их производительности. Необходимо выбирать оборудование с устойчивостью к солнечному излучению и устанавливать его с учетом ориентации относительно солнца.

   5) Образование конденсата.
   При перепадах температуры и влажности может возникать конденсат внутри светильников, что может привести к повреждению электроники. Необходимо выбирать светильники с герметичными корпусами и средствами отвода конденсата.

   6) Загрязнение.
   Пыль, грязь и другие загрязнения могут накапливаться на поверхности светильников, уменьшая их световую отдачу и эффективность. Требуется регулярное обслуживание и очистка осветительной системы для поддержания ее работоспособности.

   7) Потребность в освещении.
   В зависимости от трафика людей и потребности в освещении, можно прибегнуть к различного рода датчикам

Шаг 2. Расчет освещенности

1. Формула освещенности

   Примените формулу E = L / A, где E - освещенность в люксах, L - световой поток в люменах, A - площадь освещения в квадратных метрах.
   Эта формула позволяет определить, сколько света приходится на каждый квадратный метр поверхности, что помогает учитывать требования к яркости в различных зонах освещения.
   Например, для обеспечения безопасности на улице может потребоваться высокий уровень освещенности, в то время как для уличных площадей или парков - менее яркое освещение для создания атмосферы.

2. Расчет минимальной и рекомендуемой освещенности.

   Установите требуемый уровень освещенности для каждой зоны, учитывая функциональные потребности.
   Для расчета минимальной и рекомендуемой освещенности следует учитывать функциональные требования к конкретной зоне освещения. Обычно минимальная освещенность определяется на основе необходимости обеспечения базового уровня безопасности и ориентации, а рекомендуемая освещенность - для создания комфортной и функциональной атмосферы.
   Вот как можно рассчитать минимальную и рекомендуемую освещенность:

   1) Минимальная освещенность
   - Определите тип зоны освещения (например, улица, парк, пешеходная дорожка).

   - Ознакомьтесь с местными нормативами и стандартами для установления минимального уровня освещенности в соответствии с типом зоны и ее функциональными потребностями.

   - Используйте формулу освещенности (E = L / A), чтобы рассчитать минимальный световой поток (L) для заданной площади освещения (A) и требуемой минимальной освещенности (E).

   2) Рекомендуемая освещенность

   - Учитывайте дополнительные факторы, такие как эстетика, комфорт и функциональность, при определении рекомендуемой освещенности.

   - Применяйте местные нормы и стандарты, а также общепринятые рекомендации по уровню освещенности для конкретного типа зоны (например, на автостраде, площади для отдыха и т. д.).

   - Рассчитайте рекомендуемый световой поток, используя ту же формулу освещенности (E=L/A), но уже с учетом уровня рекомендуемой освещенности.

Важно помнить, что минимальная и рекомендуемая освещенность могут различаться в зависимости от конкретных условий и требований. При проектировании освещения необходимо учитывать все факторы, включая функциональные, эстетические и безопасные аспекты.

3. Учет потерь освещения

Потери освещения могут возникать из-за различных факторов, таких как рассеивание света, отражение от окружающих поверхностей, поглощение света средой и старение источников света. Учитывать потери освещения важно для того, чтобы достичь требуемого уровня освещенности на площади освещения. Вот несколько способов, как это можно сделать.

1. Использование коэффициентов потерь
   В расчетах уровня освещенности учитываются коэффициенты потерь, которые учитывают различные факторы, такие как потери из-за отражения от окружающих поверхностей, поглощение света атмосферой и старение источников света. Эти коэффициенты применяются к световому потоку исходных источников для корректировки рассчитанного уровня освещенности.

2. Резерв мощности.
   Для компенсации потерь освещения иногда используется так называемый "резерв мощности", когда устанавливается более мощное оборудование или дополнительные светильники для обеспечения требуемого уровня освещенности даже при потерях.

3. Коррекция проекта.
   После установки осветительной системы может потребоваться коррекция проекта, если реальные потери освещения оказались больше, чем предполагалось при проектировании. Это может включать в себя дополнительную установку светильников, изменение их местоположения или замену оборудования на более эффективное.

Учитывая потери освещения, можно обеспечить достижение требуемого уровня освещенности в конкретной зоне и предотвратить возможные проблемы с недостаточным или избыточным освещением.

Шаг 3. Выбор светодиодных фонарей

1. Учет светового потока и угла распространения

   Выбирайте фонари с подходящим световым потоком (в люменах) и углом распространения света для каждой зоны освещения

   Световой поток

   Световой поток - это количество света, испускаемого источником света во все стороны. Измеряется в люменах (лм). Световой поток характеризует общее количество света, которое излучается светильником или лампой во всех направлениях.

   Угол распространения света

   Угол распространения света определяет, в каких направлениях свет будет направлен от светильника. Это может быть угол, в пределах которого освещение снижается до определенного уровня относительно оси светильника. Измеряется в градусах (°). Угол распространения света определяет, насколько широко или узко будет охвачена область освещения.

2. Соответствие цветовой температуре и цветопередаче

   Выбирайте светодиодные фонари с учетом требуемой цветовой температуры и высокой цветопередачи (CRI).

   - Цветопередача (CRI - Color Rendering Index) - это числовая характеристика, которая оценивает способность источника света воспроизводить естественные цвета объектов. Чем выше значение CRI, тем лучше цветопередача источника света.

   - Индекс цветопередачи измеряется в диапазоне от 0 до 100, где 100 соответствует полному и точному воспроизведению цветов, как при естественном дневном свете. Чем ближе значение CRI к 100, тем более точно источник света передает цвета объектов.

   - Оценка цветопередачи основана на сравнении спектрального распределения света источника с распределением дневного света или другого стандарта. Спектральное распределение света позволяет определить, какие цвета будут более или менее точно воспроизведены под данным источником света.

   - Высокий показатель цветопередачи важен во многих областях, таких как искусство, дизайн, красочная печать, медицина и другие, где точное воспроизведение цветов имеет значение.

3. Учет индекса защиты (IP)

   Обеспечьте выбор фонарей с достаточным уровнем защиты от влаги и пыли для обеспечения долговечности в различных климатических условиях.

   - Индекс защиты (IP - Ingress Protection) уличных светильников указывает на степень защиты оборудования от внешних факторов, таких как пыль и влага. IP-код состоит из двух цифр, каждая из которых представляет собой уровень защиты от определенных условий.

   - Первая цифра в IP-коде обозначает защиту от пыли и частиц, а вторая - защиту от воды. Чем выше число, тем выше уровень защиты. Вот расшифровка значений.

   - Первая цифра (защита от пыли):

   0: Без защиты от пыли.

   1: Защита от крупных предметов, таких как большие частицы пыли.

   2: Защита от средних частиц пыли.

   3: Защита от мелких частиц пыли.

   4: Защита от пыли вредной для оборудования.

   5: Полная защита от пыли, но не полностью герметично.

   6: Полная защита от пыли и полностью герметично.

   - Вторая цифра (защита от воды):

   0: Без защиты от воды.

   1: Защита от вертикальных капель.

   2: Защита от наклонных капель под углом до 15 градусов от вертикали.

   3: Защита от брызг при наклонном положении до 60 градусов от вертикали.

   4: Защита от брызг со всех сторон.

   5: Защита от струй воды под низким давлением или приливов.

   6: Защита от сильных струй воды или временного погружения в воду.

   7: Защита от временного погружения в воду на глубину до 1 метра.

   8: Защита от продолжительного погружения в воду под давлением.

   - Таким образом, IP-код позволяет быстро определить уровень защиты светильника и его пригодность к использованию в конкретных условиях эксплуатации, особенно в уличных и наружных условиях.

Шаг 4. Проектирование системы

1. Схема расположения светильников.
   Разработайте оптимальную схему размещения светильников с учетом равномерности освещения и предотвращения слепящих эффектов.

2. Оптимальные высоты установки.
   Подберите оптимальные высоты установки фонарей для каждой зоны освещения, чтобы достичь требуемой освещенности и минимизировать теневые области.

3. Использование энергосберегающих технологий.
   Внедрите функции диммирования и использование датчиков движения для экономии энергии и продления срока службы оборудования.

Шаг 5. Типовые ошибки при выборе и установке уличного освещения

1. Недооценка или переоценка освещенности.
   Важно правильно определить необходимый уровень освещенности для каждой зоны, иначе это может привести к недостаточному или избыточному освещению.

2. Неправильное расположение светильников.
   Неверное размещение светильников может привести к неравномерности освещения, теневым областям или слепящим эффектам.

3. Игнорирование климатических условий.
   Необходимо учитывать климатические условия при выборе оборудования, чтобы обеспечить его долговечность и эффективность.

4. Игнорирование преимуществ светодиодов
   Недооценивание эффективности и долговечности светодиодных фонарей может привести к неправильному выбору и потере экономических выгод.

Заключение:

Правильный выбор и проектирование уличного светодиодного освещения играют ключевую роль в обеспечении безопасности и комфорта городской среды, а также в экономии энергии и ресурсов. Следуя данному чек-листу и избегая типовых ошибок, можно создать эффективную и долговечную систему уличного освещения, которая будет служить Вам в течение многих лет.